干細(xì)胞研究應(yīng)用進(jìn)展與人類健康

干細(xì)胞研究進(jìn)展與人類健康——關(guān)于干細(xì)胞及其應(yīng)用完整簡(jiǎn)介目錄及簡(jiǎn)要簡(jiǎn)介干細(xì)胞有關(guān)術(shù)語近來由于分離和培養(yǎng)第一種人多能干細(xì)胞系成功，予人以極大驚喜，在生物醫(yī)學(xué)研究上，又開辟了一種新疆界。人類多能性干細(xì)胞系發(fā)展值得人們開展嚴(yán)密科學(xué)考察，對(duì)新療法進(jìn)行評(píng)估，以及防止方略和對(duì)倫理問題公開討論。 P2什么是干細(xì)胞？干細(xì)胞具備經(jīng)培養(yǎng)不定期地分化并產(chǎn)生特化細(xì)胞能力。在正常人體發(fā)育環(huán)境中，它們得到了最佳詮釋。人體發(fā)育起始于卵子受精，產(chǎn)生一種能發(fā)育為完整有機(jī)體潛能單細(xì)胞，即全能性受精卵。受精后最初幾種小時(shí)內(nèi)，受精卵分裂為某些完全相似全能細(xì)胞。這意味著如果把這些細(xì)胞任何一種放入女性子宮內(nèi)，均有也許發(fā)育成胎兒。事實(shí)上，當(dāng)兩個(gè)全能細(xì)胞分別發(fā)育為單獨(dú)遺傳基因型人時(shí)，即浮現(xiàn)了各方面都完全相似雙胞胎。大概在受精后四天，通過幾種循環(huán)細(xì)胞分裂之后，這些全能細(xì)胞開始特異化，形成一種中空環(huán)形細(xì)胞群構(gòu)造，稱之為胚囊，胚囊由外層細(xì)胞和位于中空球形內(nèi)細(xì)胞簇(稱為內(nèi)細(xì)胞群)所構(gòu)成。 P3如何得到多能干細(xì)胞當(dāng)前，人類多能性干細(xì)胞系建立有兩個(gè)來源，其辦法與以往在動(dòng)物模型中建立辦法相似。 P4多能干細(xì)胞潛在應(yīng)用有諸多理由可闡明多能干細(xì)胞對(duì)科學(xué)和人類健康進(jìn)展重要性。最基本，多能干細(xì)胞可以協(xié)助咱們理解人類發(fā)育過程中復(fù)雜事件。該項(xiàng)工作首要目的是，擬定參加導(dǎo)致細(xì)胞特化決定因素。雖然咱們已知基因啟動(dòng)和關(guān)閉是該進(jìn)程核心，但咱們對(duì)這些“決定”基因以及使之啟動(dòng)或關(guān)閉因素知之甚少。人類最嚴(yán)重醫(yī)學(xué)難題，如癌癥和先天缺陷就是因異常細(xì)胞特化和細(xì)胞分化所導(dǎo)致。如果能更好地理解正常細(xì)胞分化發(fā)育過程，從而能更深刻地理解其中基本錯(cuò)誤，理解這些致死疾病成因。 P4成熟干細(xì)胞如前所述，在某些成年組織中可以發(fā)現(xiàn)專能干細(xì)胞。事實(shí)上，在咱們體內(nèi)有些細(xì)胞會(huì)消耗掉，需要干細(xì)胞來補(bǔ)充細(xì)胞供應(yīng)，例子之一便是前面提到造血干細(xì)胞P5什么是胚胎干細(xì)胞？胚胎干細(xì)胞是在人胚胎發(fā)育初期——囊胚（受精后約5—7天）中未分化細(xì)胞。囊胚具有約140個(gè)細(xì)胞，外表是一層扁平細(xì)胞，稱滋養(yǎng)層，可發(fā)育成胚胎支持組織如胎盤等。中心腔稱囊胚腔，腔內(nèi)一側(cè)細(xì)胞群，稱內(nèi)細(xì)胞群，這些未分化細(xì)胞可進(jìn)一步分裂、分化，發(fā)育成個(gè)體。內(nèi)細(xì)胞群在形成內(nèi)、中、外三個(gè)胚層時(shí)開始分化。每個(gè)胚層將分別分化形成人體各種組織和器官。如外胚層將分化為皮膚、眼睛和神經(jīng)系統(tǒng)等，中胚層將形成骨骼、血液和肌肉等組織，內(nèi)胚層將分化為肝、肺和腸等。由于內(nèi)細(xì)胞群可以發(fā)育成完整個(gè)體，因而這些細(xì)胞被以為具備全能性。當(dāng)內(nèi)細(xì)胞群在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)時(shí)，咱們稱之為胚胎干細(xì)胞。 P7人胚胎干細(xì)胞人胚胎干細(xì)胞分離及體外培養(yǎng)成功，將給人類帶來醫(yī)學(xué)革命，也引起了一場(chǎng)科學(xué)與倫理大辯論。 P7人胚胎干細(xì)胞倫理之爭(zhēng)盡管人胚胎干細(xì)胞有著巨大醫(yī)學(xué)應(yīng)用潛力，但環(huán)繞該研究倫理道德問題也隨之浮現(xiàn)。這些問題重要涉及人胚胎干細(xì)胞來源與否合乎法律及道德，應(yīng)用潛力與否會(huì)引起倫理及法律問題。從體外受精人胚中獲得ES細(xì)胞在恰當(dāng)條件下能否發(fā)育成人？干細(xì)胞要是來自自愿終結(jié)妊娠孕婦該如何辦？為獲得ES細(xì)胞而殺死人胚與否道德？是不是良好愿望為邪惡手段提供了合法理由？使用來自自發(fā)或事故流產(chǎn)胚胎細(xì)胞與否恰當(dāng)？某些人爭(zhēng)辯，從人胚中收集胚胎干細(xì)胞是不道德，由于人生命沒有得到珍重，人胚胎也是生命一種形式，無論目如何崇高，破壞人胚是不可想象。而某些人辯稱，由于科學(xué)家們沒有殺死細(xì)胞，而只是變化了其命運(yùn)，因而是道德。有人緊張，為獲得更多細(xì)胞系，公司會(huì)資助體外受精獲得囊胚及人工流產(chǎn)獲得胎兒組織，人流將在美國泛濫。她們建議應(yīng)當(dāng)勉勵(lì)成人體干細(xì)胞研究而應(yīng)放棄胚胎干細(xì)胞研究。 P8人胚胎干細(xì)胞研究希冀與挑戰(zhàn)如果科學(xué)家最后可以成功誘導(dǎo)和調(diào)控體外培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞正常分化，這一技術(shù)將對(duì)基本研究和臨床應(yīng)用產(chǎn)生巨大影響，有也許在如下領(lǐng)域發(fā)揮作用：體外研究人胚胎發(fā)生發(fā)育，非正常發(fā)育（通過變化細(xì)胞系靶基因），新人類基因發(fā)現(xiàn)，藥物篩選和致畸實(shí)驗(yàn)，以及作為組織移植、細(xì)胞治療和基因治療細(xì)胞源等。 P9干細(xì)胞研究進(jìn)展為了一種人形成，單個(gè)受精卵將產(chǎn)生數(shù)以億計(jì)細(xì)胞和250各種不同細(xì)胞類型。幸而，直到最后一種細(xì)胞和器官發(fā)育形成之時(shí)，所有一切仍未結(jié)束。貫穿于整個(gè)生命，是大多數(shù)組織繼續(xù)產(chǎn)生新細(xì)胞以替代損耗老細(xì)胞或滿足新生命活動(dòng)需要。例如，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員在高海拔地區(qū)進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)候，循環(huán)系統(tǒng)中血細(xì)胞數(shù)量相應(yīng)增長(zhǎng)以滿足運(yùn)送更多氧氣需要。很顯然，在諸如皮膚，毛發(fā)，骨骼，骨髓，腸這樣組織中，細(xì)胞再生能力已得到證明；但這種現(xiàn)象很也許在所有器官中都不同限度地存在著，涉及大腦在內(nèi)，而慣常觀點(diǎn)是，神經(jīng)元是不可再生。 P11干細(xì)胞應(yīng)用實(shí)例 P13干細(xì)胞有關(guān)術(shù)語

近來由于分離和培養(yǎng)第一種人多能干細(xì)胞系成功，予人以極大驚喜，在生物醫(yī)學(xué)研究上，又開辟了一種新疆界。人類多能性干細(xì)胞系發(fā)展值得人們開展嚴(yán)密科學(xué)考察，對(duì)新療法進(jìn)行評(píng)估，以及防止方略和對(duì)倫理問題公開討論。為了能理解這一發(fā)現(xiàn)重要性以及有關(guān)科學(xué)、醫(yī)學(xué)和倫理問題，一方面咱們必要把關(guān)于術(shù)語和定義弄明白。DNA：構(gòu)成基因脫氧核糖核酸（deoxyribonucleicacid）縮寫。Gene(基因)：位于染色體上一種特定位置DNA片段，是一種遺傳功能單位。一種基因可直接指引功能酶和蛋白質(zhì)合成。Somaticcell（體細(xì)胞）：除卵子或精子之外細(xì)胞。Somaticcellnucleartransfer（體細(xì)胞核轉(zhuǎn)移）：將體細(xì)胞細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到去核卵細(xì)胞過程。Stemcells（干細(xì)胞）：一種經(jīng)培養(yǎng)可進(jìn)行不定期分化并產(chǎn)生特化細(xì)胞細(xì)胞。Pluripotent（多能性）：可分化出一種器官各種組織潛能Totipotent（全能性）：具備無限分化潛能。全能細(xì)胞可以專門化外胚膜和組織，胚胎和所有胚后期組織和器官。Multipotent（專能干細(xì)胞）：多能干細(xì)胞進(jìn)一步分化成專能干細(xì)胞，專能干細(xì)胞只能分化成某一類型細(xì)胞，例如神經(jīng)干細(xì)胞，可以分化成各類神經(jīng)細(xì)胞；造血干細(xì)胞，可以分化成紅細(xì)胞、白細(xì)胞等各類血細(xì)胞。什么是干細(xì)胞？

干細(xì)胞具備經(jīng)培養(yǎng)不定期地分化并產(chǎn)生特化細(xì)胞能力。在正常人體發(fā)育環(huán)境中，它們得到了最佳詮釋。人體發(fā)育起始于卵子受精，產(chǎn)生一種能發(fā)育為完整有機(jī)體潛能單細(xì)胞，即全能性受精卵。受精后最初幾種小時(shí)內(nèi)，受精卵分裂為某些完全相似全能細(xì)胞。這意味著如果把這些細(xì)胞任何一種放入女性子宮內(nèi)，均有也許發(fā)育成胎兒。事實(shí)上，當(dāng)兩個(gè)全能細(xì)胞分別發(fā)育為單獨(dú)遺傳基因型人時(shí)，即浮現(xiàn)了各方面都完全相似雙胞胎。大概在受精后四天，通過幾種循環(huán)細(xì)胞分裂之后，這些全能細(xì)胞開始特異化，形成一種中空環(huán)形細(xì)胞群構(gòu)造，稱之為胚囊，胚囊由外層細(xì)胞和位于中空球形內(nèi)細(xì)胞簇(稱為內(nèi)細(xì)胞群)所構(gòu)成。外層細(xì)胞繼續(xù)發(fā)展，形成胎盤以及胎兒在子宮內(nèi)發(fā)育所需其他支持組織。內(nèi)細(xì)胞群細(xì)胞亦繼續(xù)發(fā)育，形成人體所須所有組織。盡管內(nèi)細(xì)胞群可形成人體內(nèi)所有組織，但它們不能發(fā)育為一種單獨(dú)生物體，由于它們不能形成胎盤以及子宮內(nèi)發(fā)育所需支持組織。這些內(nèi)細(xì)胞群細(xì)胞是多能性它們能產(chǎn)生許各種類型細(xì)胞，但并非胎兒發(fā)育所需所有細(xì)胞類型。由于它們不是全能性，不是胚胎，沒有完全發(fā)育潛能。如果內(nèi)細(xì)胞群被放入女性子宮，它不會(huì)發(fā)育成胎兒。多能性干細(xì)胞經(jīng)歷進(jìn)一步特異分化，發(fā)展為參加生成特殊功能細(xì)胞干細(xì)胞。如造血干細(xì)胞，它能產(chǎn)生紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板。又如皮膚干細(xì)胞，它能產(chǎn)生各種類型皮膚細(xì)胞。這些更專門化干細(xì)胞被稱為專能干細(xì)胞。干細(xì)胞對(duì)初期人體發(fā)育特別重要，在小朋友和成年人中也可發(fā)現(xiàn)專能干細(xì)胞。舉咱們所最熟知干細(xì)胞之一，造血干細(xì)胞為例，造血干細(xì)胞存在于每個(gè)小朋友和成年人骨髓之中，也存在于循環(huán)血液中，但數(shù)量非常少。在咱們整個(gè)生命過程中，造血干細(xì)胞在不斷地向人體補(bǔ)充血細(xì)胞——紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板過程中起著很核心作用。如果沒有造血干細(xì)胞，咱們就無法存活。如何得到多能干細(xì)胞

當(dāng)前，人類多能性干細(xì)胞系建立有兩個(gè)來源，其辦法與以往在動(dòng)物模型中建立辦法相似。（1）在Dr.Thomson進(jìn)行工作中，她從人類胚胎囊胚期內(nèi)細(xì)胞群中直接分離多能干細(xì)胞。Dr.Thomson從IVF（體外受精）臨床實(shí)驗(yàn)室得到胚胎，這些胚胎是不育癥臨床治療不需要，用于繁殖，而非研究目。從捐獻(xiàn)者夫婦處獲得知情批準(zhǔn)書后，Dr.Thomson分離了內(nèi)細(xì)胞群，將這些細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，產(chǎn)生一種多能性干細(xì)胞系。（2）與此相反，Dr.Gearheart從終結(jié)妊娠胎兒組織中分離出多能性干細(xì)胞。捐獻(xiàn)者自行決定了終結(jié)妊娠，從她們那兒獲得了知情批準(zhǔn)書后，Dr.Gearheart從原本要發(fā)育成睪丸或卵巢胎兒部位獲得細(xì)胞。盡管Dr.Thomson實(shí)驗(yàn)室和Dr.Gearheart實(shí)驗(yàn)室使用細(xì)胞系來源不同，但發(fā)育成熟細(xì)胞看起來非常相似。

體細(xì)胞核轉(zhuǎn)移（SCNT）是得到多能性干細(xì)胞另一種途徑。在SCNT動(dòng)物研究中，研究者將一種正常動(dòng)物卵細(xì)胞去除細(xì)胞核（含染色體細(xì)胞構(gòu)造）。存留在卵細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)含營(yíng)養(yǎng)成分和對(duì)胚胎發(fā)育非常重要能量物質(zhì)。而后，在非常精細(xì)調(diào)控實(shí)驗(yàn)室條件下，將單個(gè)體細(xì)胞——除卵細(xì)胞或精子細(xì)胞之外任一種細(xì)胞——與除去核卵細(xì)胞放在一起，使兩者相融合。融合細(xì)胞以及其子細(xì)胞具備發(fā)育成一種完整個(gè)體潛能，因而是全能性。正如圖I所示，這些全能性細(xì)胞不久將形成胚囊，從理論上來說，可運(yùn)用胚囊內(nèi)細(xì)胞群來建立多能性干細(xì)胞系。事實(shí)上，任何一種可生成人類胚囊細(xì)胞辦法均有也許成為人體多能性干細(xì)胞來源。多能干細(xì)胞潛在應(yīng)用

有諸多理由可闡明多能干細(xì)胞對(duì)科學(xué)和人類健康進(jìn)展重要性。最基本，多能干細(xì)胞可以協(xié)助咱們理解人類發(fā)育過程中復(fù)雜事件。該項(xiàng)工作首要目的是，擬定參加導(dǎo)致細(xì)胞特化決定因素。雖然咱們已知基因啟動(dòng)和關(guān)閉是該進(jìn)程核心，但咱們對(duì)這些“決定”基因以及使之啟動(dòng)或關(guān)閉因素知之甚少。人類最嚴(yán)重醫(yī)學(xué)難題，如癌癥和先天缺陷就是因異常細(xì)胞特化和細(xì)胞分化所導(dǎo)致。如果能更好地理解正常細(xì)胞分化發(fā)育過程，從而能更深刻地理解其中基本錯(cuò)誤，理解這些致死疾病成因。人體多能干細(xì)胞研究也能大大地變化研制藥物和進(jìn)行安全性實(shí)驗(yàn)辦法。例如，新藥物/治療辦法可以先用人類細(xì)胞系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如當(dāng)前癌細(xì)胞系就是為了這種實(shí)驗(yàn)而建立。多能干細(xì)胞則使更多類型細(xì)胞實(shí)驗(yàn)成為也許。這不會(huì)取代在整個(gè)動(dòng)物和人體身上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但這會(huì)使藥物研制過程更為有效。只有當(dāng)細(xì)胞系實(shí)驗(yàn)表白藥物是安全，并有好效果時(shí)，才有資格在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行動(dòng)物和人體進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。也許人體多能干細(xì)胞最為深遠(yuǎn)潛在用途是生產(chǎn)細(xì)胞和組織，它們可用于所謂“細(xì)胞療法”。許多疾病及功能失調(diào)往往是由于細(xì)胞功能障礙或組織破壞所致。如今，某些捐贈(zèng)器官和組織常慣用以取代生病或遭破壞組織。遺憾是，受這些疾病折磨病人數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了可供移植器官數(shù)量。多能干細(xì)胞經(jīng)刺激后可發(fā)展為特化細(xì)胞，使代替細(xì)胞和組織來源更新成為也許，從而可用于治療無數(shù)疾病、身體不適狀況和殘疾，涉及帕金森氏病、Alzheimer’s病（癡呆癥）、脊髓損傷、中風(fēng)、燒傷、心臟病、糖尿病、骨關(guān)節(jié)炎和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。幾乎沒有一種醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是這項(xiàng)創(chuàng)造沒有涉及到，舉其中兩例闡明如下：１、健康心肌細(xì)胞移植可為慢性心臟病病人提供新但愿，這些病人心臟已無法正常跳動(dòng)。這種但愿在于，從人體多能干細(xì)胞中發(fā)育出心肌細(xì)胞，并移植到逐漸衰退心臟肌肉，以便增長(zhǎng)衰退心臟功能。在小鼠和其他動(dòng)物身上進(jìn)行初期工作已表白，植入心臟健康心肌細(xì)胞成功地進(jìn)駐心臟，并與宿主細(xì)胞一起工作。這些實(shí)驗(yàn)表白這種類型移植是切實(shí)可行。２、在許多患有I型糖尿病人身上，特異胰腺細(xì)胞，即胰島細(xì)胞生成胰島素功能遭到破壞。已有證據(jù)表白，移植完整胰腺或分離胰島細(xì)胞可減少胰島素注射量。人體多能干細(xì)胞中分化胰島細(xì)胞系可用于糖尿病研究，最后可用于移植。雖然這項(xiàng)研究有著極為誘人前景，要使其成為現(xiàn)實(shí)，尚有許多工作和技術(shù)挑戰(zhàn)等著咱們?nèi)ソ鉀Q。只有當(dāng)這些問題解決之后，才干將這些創(chuàng)造用于臨床實(shí)踐。盡管技術(shù)挑戰(zhàn)意義重大，卻也不是難以超越。一方面咱們必要做些基本研究，以理解導(dǎo)致人體中細(xì)胞特化細(xì)胞事件，從而可以指引這些多能干細(xì)胞發(fā)育成移植所需特殊組織類型。另一方面，在運(yùn)用這些細(xì)胞進(jìn)行移植之前，還必要克服免疫排斥問題。由于來自胚胎或胎兒組織人體多能干細(xì)胞與移植受者在遺傳上有差別，因而將來研究將集中于變化人體多能干細(xì)胞，將組織不相容性降到最低，或是創(chuàng)立具備通用組織類型組織庫。體細(xì)胞核轉(zhuǎn)移（SCNT）辦法是克服某些病人組織不相容另一辦法。如，如果病人患有進(jìn)行性心力衰竭，運(yùn)用SCNT技術(shù)，從該病人身上任何一種體細(xì)胞中取出細(xì)胞核，與捐獻(xiàn)者去核卵細(xì)胞相融合。通過恰當(dāng)刺激，細(xì)胞發(fā)育為胚囊：從內(nèi)細(xì)胞群中獲得細(xì)胞可建立多能性細(xì)胞系，隨后誘導(dǎo)其分化為心肌細(xì)胞。由于絕大多數(shù)遺傳信息包括在細(xì)胞核中，這些細(xì)胞與心力衰竭病人具相似遺傳性。當(dāng)這些心肌細(xì)胞移植回病人身體時(shí)，不會(huì)浮現(xiàn)排斥現(xiàn)象，病人也不必服用免疫抑制藥物，而這些藥物是有毒副作用。成熟干細(xì)胞

如前所述，在某些成年組織中可以發(fā)現(xiàn)專能干細(xì)胞。事實(shí)上，在咱們體內(nèi)有些細(xì)胞會(huì)消耗掉，需要干細(xì)胞來補(bǔ)充細(xì)胞供應(yīng)，例子之一便是前面提到造血干細(xì)胞。專能干細(xì)胞尚未在所有成年組織中發(fā)現(xiàn)，但在該研究領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)正日益增多。例如，不久前人們還以為成年神經(jīng)系統(tǒng)中沒有干細(xì)胞，但近幾年，人們卻從大鼠和小鼠神經(jīng)系統(tǒng)中分離出神經(jīng)干細(xì)胞。在這方面，對(duì)于人類結(jié)識(shí)更為有限。已從人類胎兒組織中分離出神經(jīng)干細(xì)胞；此外，從手術(shù)治療癲癇切除成人腦組織中已分離出一種細(xì)胞，它也許是一種神經(jīng)干細(xì)胞。成熟干細(xì)胞與多能干細(xì)胞具備同樣潛能嗎？時(shí)至今日，只有少數(shù)證據(jù)表白，在哺乳動(dòng)物中，如造血干細(xì)胞那樣專能干細(xì)胞能變化分化程序，生成皮膚細(xì)胞、肝細(xì)胞或非造血干細(xì)胞，甚至是某一特定血細(xì)胞。但是，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)促使科學(xué)家們開始探究這個(gè)觀點(diǎn)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表白，參加某些特定細(xì)胞系發(fā)展成熟干細(xì)胞能發(fā)育成其他類型細(xì)胞。近來小鼠實(shí)驗(yàn)表白，當(dāng)神經(jīng)干細(xì)胞置入骨髓時(shí)，它們可產(chǎn)生各種類型血細(xì)胞。此外，大鼠實(shí)驗(yàn)顯示，在骨髓中干細(xì)胞可以形成肝細(xì)胞。這些令人激動(dòng)發(fā)現(xiàn)闡明，雖然干細(xì)胞已經(jīng)專門化，在某些條件下，她們有也許比人們最初所想像更為變化多端。同步，成熟干細(xì)胞多變性僅見于某些動(dòng)物，且局限于為數(shù)不多幾種類型組織。為什么不專門進(jìn)行成熟干細(xì)胞研究？人類成熟干細(xì)胞研究表白，這些專能干細(xì)胞在細(xì)胞療法研究和發(fā)展中具備極大運(yùn)用價(jià)值。例如，運(yùn)用成熟干細(xì)胞進(jìn)行移植有諸多優(yōu)勢(shì)。如果能從病人身上分離出成熟干細(xì)胞，誘使它們分化并指引它們進(jìn)行特化發(fā)育，而后將它們移植回病人體內(nèi)，這樣細(xì)胞不也許發(fā)生排斥現(xiàn)象。使用成熟干細(xì)胞進(jìn)行這樣治療，顯然會(huì)減少、甚至避免使用來源于人體胚胎或人體胎兒干細(xì)胞（這些來源往往會(huì)給人們帶來倫理上麻煩）。成熟干細(xì)胞顯示出真正但愿，但仍有某些重要因素限制了它們運(yùn)用。一方面，人們尚未從承認(rèn)體內(nèi)所有組織中分離出成熟干細(xì)胞。盡管各種不同類型專能干細(xì)胞已得到擬定，但所有類型細(xì)胞和組織成熟干細(xì)胞尚未在成人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)。例如，人們尚未發(fā)現(xiàn)人類成熟心臟干細(xì)胞或成熟胰島干細(xì)胞。另一方面，成熟干細(xì)胞含量極微，很難分離和純化，且數(shù)量隨年齡增長(zhǎng)而減少。例如，成人腦細(xì)胞有也許是神經(jīng)干細(xì)胞狀況，只是在移除癲癇患者某些腦組織時(shí)才可見，而這一點(diǎn)價(jià)值甚微。如果嘗試使用患者自身干細(xì)胞進(jìn)行治療，那么一方面必要從患者體內(nèi)分離干細(xì)胞，并體外培養(yǎng)，只至有足夠數(shù)量細(xì)胞才可用于治療。對(duì)于某些急性病癥，恐怕沒有足夠時(shí)間進(jìn)行培養(yǎng)。在另某些遺傳缺陷疾病中，遺傳錯(cuò)誤很也許也會(huì)浮現(xiàn)于病人干細(xì)胞中，這樣干細(xì)胞不適于移植。有證據(jù)表白，成人身上獲得干細(xì)胞，也許沒有年輕人干細(xì)胞那樣增殖能力。此外，由于尋常生活暴露，涉及日光、毒素、以及在畢生中DNA復(fù)制過程中某些錯(cuò)誤，成熟干細(xì)胞也許包括更多DNA異常。這些潛在弱點(diǎn)將限制成熟干細(xì)胞使用。在成熟干細(xì)胞上也許無法研究細(xì)胞特化初期階段，由于它們特化性比多能干細(xì)胞強(qiáng)。此外，一種成熟干細(xì)胞系能形成幾種，也許是3或4個(gè)組織類型，但當(dāng)前，還沒有明顯證據(jù)表白成熟干細(xì)胞具備多能性，無論是人類還是動(dòng)物。為了擬定眾多人體特化細(xì)胞和組織最佳來源，為新療法乃至治愈辦法服務(wù)，進(jìn)行成熟干細(xì)胞發(fā)展?jié)撃苎芯考捌渑c多能干細(xì)胞對(duì)比研究將是非常重要?？偨Y(jié)由于在針對(duì)最具破壞性疾病新療法上，干細(xì)胞具備巨大但愿，因而同步進(jìn)行所有干細(xì)胞系研究是很重要?？茖W(xué)和科學(xué)家需要尋找這些細(xì)胞最佳來源，一旦予以擬定，無論來源如何，研究者們都將運(yùn)用它們謀求新細(xì)胞療法。能產(chǎn)生許多人體組織干細(xì)胞系，無論是多能還是專能，它們發(fā)展是一項(xiàng)重要科學(xué)突破。如果說這項(xiàng)研究將有也許對(duì)藥物應(yīng)用產(chǎn)生革命，提高生命質(zhì)量和壽命，這樣說法也無可厚非。什么是胚胎干細(xì)胞？

胚胎干細(xì)胞是在人胚胎發(fā)育初期——囊胚（受精后約5—7天）中未分化細(xì)胞。囊胚具有約140個(gè)細(xì)胞，外表是一層扁平細(xì)胞，稱滋養(yǎng)層，可發(fā)育成胚胎支持組織如胎盤等。中心腔稱囊胚腔，腔內(nèi)一側(cè)細(xì)胞群，稱內(nèi)細(xì)胞群，這些未分化細(xì)胞可進(jìn)一步分裂、分化，發(fā)育成個(gè)體。內(nèi)細(xì)胞群在形成內(nèi)、中、外三個(gè)胚層時(shí)開始分化。每個(gè)胚層將分別分化形成人體各種組織和器官。如外胚層將分化為皮膚、眼睛和神經(jīng)系統(tǒng)等，中胚層將形成骨骼、血液和肌肉等組織，內(nèi)胚層將分化為肝、肺和腸等。由于內(nèi)細(xì)胞群可以發(fā)育成完整個(gè)體，因而這些細(xì)胞被以為具備全能性。當(dāng)內(nèi)細(xì)胞群在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)時(shí)，咱們稱之為胚胎干細(xì)胞。研究證明：分離小鼠胚胎干細(xì)胞在體外可以分化成各種細(xì)胞，涉及神經(jīng)細(xì)胞，造血干細(xì)胞（血細(xì)胞前體）和心肌細(xì)胞。令人驚奇是，這些細(xì)胞還具備自發(fā)發(fā)育成某些原始構(gòu)造趨勢(shì)。如在一定培養(yǎng)條件下，一某些胚胎干細(xì)胞會(huì)分化為胚狀體（與小跳動(dòng)心臟具備奇異相似之處），而另某些細(xì)胞會(huì)發(fā)育成包括造血干細(xì)胞卵黃囊。形成胚狀體和卵黃囊比例可通過變化培養(yǎng)基而變化，但至今還沒有誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞發(fā)育為一純分化細(xì)胞群報(bào)道。從理論上講，小鼠胚胎干細(xì)胞具備發(fā)育成某一器官能力，但還沒有用干細(xì)胞體外培養(yǎng)成器官報(bào)道。但是，如果將小鼠胚胎干細(xì)胞移植到重度復(fù)合免疫缺損小鼠（SCID，它不會(huì)排斥移植細(xì)胞）體內(nèi)時(shí)，胚胎干細(xì)胞則可以發(fā)育成肌肉、軟骨、骨骼、牙齒和毛發(fā)。但無論如何，如果直接將分離小鼠胚胎干細(xì)胞植入子宮內(nèi)，它們不會(huì)發(fā)育成個(gè)體小鼠，由于沒有著床必須滋養(yǎng)層細(xì)胞。這種條件下，胚胎干細(xì)胞被以為是多能（pluripotent），而不是全能（totipotent）。盡管如此，如果將胚胎干細(xì)胞植入不能發(fā)育成個(gè)體四倍體胚胎中，再將該胚胎植入小鼠子宮中，那么可以獲得完全是由培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞產(chǎn)生正常個(gè)體小鼠。這表白了胚胎干細(xì)胞具備難以置信全能性。人胚胎干細(xì)胞

人胚胎干細(xì)胞分離及體外培養(yǎng)成功，將給人類帶來醫(yī)學(xué)革命，也引起了一場(chǎng)科學(xué)與倫理大辯論。假設(shè)你朋友患有糖尿病、進(jìn)行性老年性癡呆、嚴(yán)重心力衰竭或其她疾病，如果從她身上任何部位取下某些體細(xì)胞，通過核移植技術(shù)，將其體細(xì)胞細(xì)胞核顯微注射至去核人卵細(xì)胞中，這種包括與病人完全相似遺傳物質(zhì)雜合卵細(xì)胞在體外培養(yǎng)發(fā)育成囊胚，若將囊胚植入假孕婦女子宮中，將會(huì)克隆出與提供體細(xì)胞人基因相似個(gè)體，即所謂“克隆人”。但是如果從獲得囊胚中分離并擴(kuò)增所謂“人胚胎干細(xì)胞”(ES)，并體外誘導(dǎo)它們分化成胰島細(xì)胞、神經(jīng)元、心肌細(xì)胞等，將這些細(xì)胞移植至發(fā)病部位，則可以修復(fù)病人組織或器官，從而使病人免受病魔煎熬。由于移植細(xì)胞與病人基因完全相似，不會(huì)產(chǎn)生普通器官移植中免疫排斥反映，修復(fù)組織或器官將良好地履行職責(zé)，無需使用免疫抑制劑。也許你會(huì)以為這是科幻故事，但這種情景也許在不遠(yuǎn)將來（有也許是幾年之內(nèi)）會(huì)成為一種常規(guī)治療辦法。而引起這場(chǎng)“醫(yī)學(xué)革命”核心技術(shù)——人胚胎干細(xì)胞技術(shù)已經(jīng)浮現(xiàn)，并將隨著研究進(jìn)一步而逐漸完善。1998年11月，威斯康星大學(xué)湯姆生和約翰.霍普金斯大學(xué)吉爾哈特專家分別在《科學(xué)》（Science,1998,Vol282:1145－1147）和《美國科學(xué)院論文集》（PNAS,1998,Vol95:13726－13731）上報(bào)道，她們用不同辦法獲得了具備無限增殖和全能分化潛力人胚胎干細(xì)胞。這一成就將會(huì)給移植治療、藥物發(fā)現(xiàn)及篩選、細(xì)胞及基因治療和生物發(fā)育基本研究等帶來深遠(yuǎn)影響，打開在體外生產(chǎn)所有類型可供移植治療人體細(xì)胞、組織乃至器官大門。由于從理論上講，人胚胎干細(xì)胞具備全能性，在一定誘導(dǎo)條件下，既可發(fā)育分化為感受和傳導(dǎo)生物電信號(hào)神經(jīng)組織，也可分化為攜帶氧血細(xì)胞，還可分化為提供血液循環(huán)動(dòng)力心肌細(xì)胞等等。但是，由于人胚胎干細(xì)胞來自具備發(fā)育成一種個(gè)體潛力人胚胎，因而人胚胎干細(xì)胞研究引起了一場(chǎng)倫理大辯論。有人緊張，人胚胎干細(xì)胞研究會(huì)導(dǎo)致醫(yī)生刻意收集未出生胚胎細(xì)胞，來提供其她病人治療需要，或者運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行克隆人研究，這也許會(huì)引起公眾對(duì)科學(xué)恐驚。美國總統(tǒng)克林頓為此專門責(zé)成美國生物倫理指引委員會(huì)（NBAC）研究人胚胎干細(xì)胞也許帶來科學(xué)、倫理、立法等方面影響，對(duì)此做出廣泛而進(jìn)一步評(píng)論，并提出有關(guān)人胚胎干細(xì)胞研究指引原則。下面簡(jiǎn)要簡(jiǎn)介一下關(guān)于人胚胎干細(xì)胞科學(xué)和倫理方面問題。人胚胎干細(xì)胞倫理之爭(zhēng)

盡管人胚胎干細(xì)胞有著巨大醫(yī)學(xué)應(yīng)用潛力，但環(huán)繞該研究倫理道德問題也隨之浮現(xiàn)。這些問題重要涉及人胚胎干細(xì)胞來源與否合乎法律及道德，應(yīng)用潛力與否會(huì)引起倫理及法律問題。從體外受精人胚中獲得ES細(xì)胞在恰當(dāng)條件下能否發(fā)育成人？干細(xì)胞要是來自自愿終結(jié)妊娠孕婦該如何辦？為獲得ES細(xì)胞而殺死人胚與否道德？是不是良好愿望為邪惡手段提供了合法理由？使用來自自發(fā)或事故流產(chǎn)胚胎細(xì)胞與否恰當(dāng)？某些人爭(zhēng)辯，從人胚中收集胚胎干細(xì)胞是不道德，由于人生命沒有得到珍重，人胚胎也是生命一種形式，無論目如何崇高，破壞人胚是不可想象。而某些人辯稱，由于科學(xué)家們沒有殺死細(xì)胞，而只是變化了其命運(yùn)，因而是道德。有人緊張，為獲得更多細(xì)胞系，公司會(huì)資助體外受精獲得囊胚及人工流產(chǎn)獲得胎兒組織，人流將在美國泛濫。她們建議應(yīng)當(dāng)勉勵(lì)成人體干細(xì)胞研究而應(yīng)放棄胚胎干細(xì)胞研究。如果胚胎干細(xì)胞和胚胎生殖細(xì)胞可以作為細(xì)胞系而可買賣獲取，科學(xué)家使用它們符合道德規(guī)范嗎？什么類型研究可被接受？能容許科學(xué)家為研究發(fā)育過程或建立醫(yī)學(xué)移植組織而培養(yǎng)個(gè)體組織和器官嗎？由于當(dāng)前已接受人體基因可以插入動(dòng)物細(xì)胞中，將人胚胎干細(xì)胞嵌入家畜胚胎中創(chuàng)立嵌合體來獲得移植用人體器官與否道德？為了治療，變化來自有基因缺陷胚胎ES細(xì)胞基因，并使其繼續(xù)發(fā)育成健康個(gè)體與否道德？如果人代替組織極易獲取，會(huì)不會(huì)有更多人將不負(fù)責(zé)任地生活，而從事高風(fēng)險(xiǎn)活動(dòng)？這些問題很難簡(jiǎn)樸回答，必要認(rèn)真研究人胚胎干細(xì)胞研究涉及倫理、社會(huì)、法律、醫(yī)學(xué)、神學(xué)和道德問題?？紤]到美國法律禁止使用政府資金資助人胚胎研究，美國國立衛(wèi)生研究所(NIH)主任沃馬斯專家曾向主管NIH政府部門——美國衛(wèi)生和福利部（DHHS）征詢關(guān)于法律意見。DHHS在1998年12月決定：“美國國會(huì)關(guān)于禁止人胚胎研究法案不合用于胚胎干細(xì)胞研究，由于按當(dāng)前定義胚胎干細(xì)胞不等于胚胎”，此外，“由于胚胎干細(xì)胞植入子宮后，不具備依托自身發(fā)育成個(gè)體人能力，不能將其視為人胚胎?！币蚨珼HHS可以資助來自胚胎多能干細(xì)胞研究。至于人胚胎生殖細(xì)胞，由于胚胎生殖細(xì)胞來自無活力胎兒，獲得和使用此類細(xì)胞符合聯(lián)邦法律關(guān)于胎兒組織研究規(guī)定，因而也可獲得DHHS資助。對(duì)此決定人們反映不一。美國73位知名科學(xué)家（其中67位是諾貝爾獎(jiǎng)獲得者）立即聯(lián)名表達(dá)支持，稱這一決定是值得贊賞和高瞻遠(yuǎn)矚（Science,1999,Vol283:1849），某類研究引起如此眾多諾貝爾獎(jiǎng)得主關(guān)注在科學(xué)史上是絕無僅有，這也從一種側(cè)面反映了胚胎干細(xì)胞研究重要性及艱巨性。美國幾種頗具影響學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)如美國實(shí)驗(yàn)生物學(xué)會(huì)聯(lián)盟，美國細(xì)胞生物學(xué)會(huì)和美國發(fā)育生物學(xué)會(huì)也都支持關(guān)于聯(lián)邦資金可以資助人胚胎干細(xì)胞研究決定。民主黨參議員湯姆.哈金稱這一決定將為科學(xué)發(fā)現(xiàn)許多疾病新療法鋪平道路，并且強(qiáng)調(diào)政府不應(yīng)當(dāng)對(duì)醫(yī)學(xué)研究設(shè)立禁令。NIH主任沃馬斯稱這項(xiàng)科研工作前景將燦爛輝煌，但是她還是提示研究人員，用聯(lián)邦資金從事獲得新胚胎干細(xì)胞系仍違法，但是科學(xué)家可以使用聯(lián)邦資金對(duì)湯姆生和吉爾哈特獲得人胚胎干細(xì)胞系進(jìn)行研究。DHHS關(guān)于ES細(xì)胞研究規(guī)定卻遭到某些國會(huì)、教會(huì)和人權(quán)組織人士反對(duì)。天主教人士道爾福林格指責(zé)這一規(guī)定嚴(yán)重違背當(dāng)前法律精神：“她們將用私人資金摧毀胚胎，而用聯(lián)邦資金從事胚胎實(shí)驗(yàn)?！痹?999年2月，70位眾議員在一封寫給衛(wèi)生和福利部部長(zhǎng)信中規(guī)定廢除此項(xiàng)規(guī)定，稱它“違犯了美國政府禁止資助破壞人胚胎實(shí)驗(yàn)研究聯(lián)邦法律條文和精神”。美國生命聯(lián)盟人權(quán)組織主席朱迪布朗抗議使用干細(xì)胞，由于它們來自應(yīng)受美國法律保護(hù)可發(fā)育成人胚胎。國會(huì)議員杰.迪凱極力反對(duì)該規(guī)定，甚至要將DHHS告上法庭，她以為當(dāng)前法律不容許聯(lián)邦資金用于胚胎干細(xì)胞研究，也不必對(duì)此做任何修改，她強(qiáng)調(diào)“科學(xué)應(yīng)為人類服務(wù)，而不是人為科學(xué)服務(wù)”。反墮胎活動(dòng)分子更是規(guī)定國會(huì)干預(yù)和阻撓此類研究。在廣泛聽取各方意見基本上，NIH在NBAC指引下終于在1999年12月發(fā)布了“關(guān)于胚胎干細(xì)胞研究指引原則”（表1）。從表中可以看出，再用湯姆生辦法從人胚中獲得新胚胎干細(xì)胞系是違法，但容許對(duì)已獲得來自人胚細(xì)胞系進(jìn)行研究。對(duì)于用吉爾哈特辦法獲得、使用和研究來自胎兒組織細(xì)胞系則相對(duì)寬容。盡管該規(guī)定還很苛刻，但畢竟為人胚胎干細(xì)胞研究打開了大門。表1NIH關(guān)于胚胎干細(xì)胞研究指引原則

容許

1、從人胚中獲得新細(xì)胞系

2、使用私人資助、已經(jīng)獲得來自人胚細(xì)胞系進(jìn)行研究

3、從胎組織中獲得新細(xì)胞系

禁止

1、使用來自胎兒組織細(xì)胞系進(jìn)行研究

2、用干細(xì)胞創(chuàng)立人胚胎研究

3、將人胚胎干細(xì)胞與動(dòng)物胚胎結(jié)合研究

4、使用干細(xì)胞進(jìn)行生殖克隆

5、來自為研究目而專門創(chuàng)立胚胎干細(xì)胞關(guān)于研究人胚胎干細(xì)胞研究希冀與挑戰(zhàn)

如果科學(xué)家最后可以成功誘導(dǎo)和調(diào)控體外培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞正常分化，這一技術(shù)將對(duì)基本研究和臨床應(yīng)用產(chǎn)生巨大影響，有也許在如下領(lǐng)域發(fā)揮作用：體外研究人胚胎發(fā)生發(fā)育，非正常發(fā)育（通過變化細(xì)胞系靶基因），新人類基因發(fā)現(xiàn)，藥物篩選和致畸實(shí)驗(yàn)，以及作為組織移植、細(xì)胞治療和基因治療細(xì)胞源等。人胚胎干細(xì)胞提供了在細(xì)胞和分子水平上研究人體發(fā)育過程中極初期事件良好材料和辦法，這種研究不會(huì)引起與胚胎實(shí)驗(yàn)有關(guān)倫理問題。采用基因芯片等技術(shù)，比較胚胎干細(xì)胞以及不同發(fā)育階段干細(xì)胞和分化細(xì)胞基因轉(zhuǎn)錄和表達(dá)，可以擬定胚胎發(fā)育及細(xì)胞分化分子機(jī)制，發(fā)現(xiàn)新人類基因。結(jié)合基因打靶技術(shù)，可發(fā)現(xiàn)不同基因在生命活動(dòng)中功能等。另一種令人興奮應(yīng)用在于新藥發(fā)現(xiàn)及篩選。胚胎干細(xì)胞提供了新藥藥理、藥效、毒理及藥代等研究細(xì)胞水平研究手段，大大減少了藥物實(shí)驗(yàn)所需動(dòng)物數(shù)量。當(dāng)前上述實(shí)驗(yàn)使用細(xì)胞系或來自其她種屬細(xì)胞系，諸多時(shí)候并不能真正代表正常人體細(xì)胞對(duì)藥物反映。胚胎干細(xì)胞還可用來研究人類疾病發(fā)生機(jī)制和發(fā)展過程，以便找到有效和持久治療辦法。胚胎干細(xì)胞最激動(dòng)人心潛在應(yīng)用是用來修復(fù)甚至替代喪失功能組織和器官，由于它具備發(fā)育分化為所有類型組織細(xì)胞能力。任何涉及喪失正常細(xì)胞疾病都可以通過移植由胚胎干細(xì)胞分化而來特異組織細(xì)胞來治療，如用神經(jīng)細(xì)胞治療神經(jīng)變性疾?。ㄅ两鹕暇C合癥、亨廷頓舞蹈癥、阿爾茨海默氏病等），用造血干細(xì)胞重建造血機(jī)能，用胰島細(xì)胞治療糖尿病，專心肌細(xì)胞修復(fù)壞死心肌等。特別是對(duì)于后兩項(xiàng)，胚胎干細(xì)胞也許會(huì)有特別療效，由于當(dāng)前以為成年人心臟和胰島幾乎沒有干細(xì)胞，因而僅靠自身無法得到修復(fù)。為了基因治療和防止免疫排斥效應(yīng)，還可以對(duì)胚胎干細(xì)胞基因做某些修改。干細(xì)胞是基因治療較抱負(fù)靶細(xì)胞，由于它可以自我復(fù)制更新，治療基因通過它帶入人體中，可以持久地發(fā)揮作用，而不必緊張象分化細(xì)胞那樣，在細(xì)胞更新中也許丟失治療基因成果。通過胚胎干細(xì)胞和基因治療技術(shù)，可以矯正缺陷基因。例如，如果發(fā)現(xiàn)初期胚胎有某種基因缺陷而會(huì)患基因缺陷病如囊性纖維化——一種30歲此前便會(huì)致人死亡疾病，可以收集某些或所有胚胎干細(xì)胞，通過基因工程技術(shù)將正?；虼娓杉?xì)胞中缺陷基因，再將修復(fù)后胚胎干細(xì)胞嵌入胚胎中，通過九月懷胎將會(huì)出生一種健康嬰兒。由于倫理和某些技術(shù)問題，當(dāng)前尚未開展此類實(shí)驗(yàn)。變化胚胎干細(xì)胞某些基因另一目是創(chuàng)立“萬能供者細(xì)胞”，即破壞細(xì)胞中表達(dá)組織相容性復(fù)合物基因，躲避受者免疫系統(tǒng)監(jiān)視，從而達(dá)到防止免疫排斥效應(yīng)發(fā)生目。但這種辦法需要破壞和變化細(xì)胞中許多基因，并且這種細(xì)胞發(fā)育成組織和器官與否有生理缺陷如免疫能力減少還不得而知。另一種克服移植免疫排斥途徑就是前面描述結(jié)合克隆技術(shù)創(chuàng)立病人特異性胚胎干細(xì)胞。用這種胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)獲得細(xì)胞、組織或器官，其基因和細(xì)胞膜表面重要組織相容性復(fù)合體與提供體細(xì)胞病人完全一致，不會(huì)導(dǎo)致任何免疫排斥反映。如果這一設(shè)想可以變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，將是人類醫(yī)學(xué)中一項(xiàng)劃時(shí)代成就，它將使器官培養(yǎng)工業(yè)化，解決供體器官來源局限性問題；器官供應(yīng)專一化，提供病人特異性器官。人體中任何器官和組織一旦浮現(xiàn)故障，將像更換損壞汽車零件同樣可隨意更換和修理。但是要使以上設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，還需要對(duì)胚胎干細(xì)胞做進(jìn)一步研究，還需要解決諸多技術(shù)難題，這些問題涉及：1)、胚胎干細(xì)胞極易分化為其她細(xì)胞，如何維持體外擴(kuò)增時(shí)不分化？雖然在防止體外培養(yǎng)時(shí)干細(xì)胞分化方面已獲得了很大成績(jī)，如在培養(yǎng)基中加入白血病抑制因子等可抑制干細(xì)胞分化，但仍需進(jìn)一步研究干細(xì)胞培養(yǎng)條件。2)、如何定向誘導(dǎo)干細(xì)胞分化？細(xì)胞分化是各種細(xì)胞因子互相作用引起細(xì)胞一系列復(fù)雜生理生化反映過程，因而要誘導(dǎo)產(chǎn)生某種特異類型組織，需要理解各種因子在何時(shí)何地開始作用，以及何時(shí)何地停止作用。令人高興是，科學(xué)家相信只要將胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)分化為所需組織細(xì)胞前體（祖細(xì)胞），將祖細(xì)胞移植到恰當(dāng)環(huán)境中就可以產(chǎn)生所需組織，由于機(jī)體可以分泌所有指引細(xì)胞對(duì)的分化因子。并且不必在體外形成構(gòu)造精準(zhǔn)多細(xì)胞組織后再移植，只需要將已誘導(dǎo)分散胚胎細(xì)胞或細(xì)胞懸液注射到發(fā)病部位就可發(fā)揮作用，這些移植細(xì)胞與周邊細(xì)胞及胞外基質(zhì)互相作用便可有機(jī)地整合至受體組織中。3)、由胚胎干細(xì)胞在體外發(fā)育成一完整器官特別是像心、肝、腎、肺等大型精細(xì)復(fù)雜器官這一目的還需要技術(shù)上突破。由于器官形成是一種非常復(fù)雜三維過程。諸多器官是兩個(gè)不同胚層組織互相作用而形成。例如，肺中肌組織、血管和結(jié)締組織來源于中胚層，而上皮組織源自內(nèi)胚層。每個(gè)細(xì)胞要獲得營(yíng)養(yǎng)和排泄代謝廢物，分化組織中需要產(chǎn)生血管，組織血管化當(dāng)前還處在起步研究階段。退一步講，即便是一發(fā)育完整來自自然機(jī)體器官，要離體培養(yǎng)并維持其正常生理功能當(dāng)前還無法做到，器官體外保存和維持仍是器官移植中難題。一種也許辦法是將干細(xì)胞注射到重度免疫缺陷動(dòng)物臟器中，讓移植人干細(xì)胞逐漸代替動(dòng)物細(xì)胞，使其臟器人源化，成為可供移植器官。4)、如何克服移植排斥反映？前面提到變化基因創(chuàng)立“萬能供者細(xì)胞”辦法與否可行還不清晰。核移植后卵細(xì)胞能否激活沉默基因，啟動(dòng)DNA合成，會(huì)不會(huì)變化染色體構(gòu)造等等問題，尚有待進(jìn)一步研究。并且，胚胎干細(xì)胞有形成畸胎瘤傾向，必要對(duì)胚胎干細(xì)胞及其衍生細(xì)胞移植安全性做一全面、客觀、進(jìn)一步評(píng)價(jià)?？傊?，胚胎干細(xì)胞研究及應(yīng)用，將會(huì)使咱們更加進(jìn)一步理解“咱們”形成過程，給人類帶來全新醫(yī)療手段。也許在此后十年中，許多當(dāng)前還無法治愈疾病有也許借助胚胎干細(xì)胞及其有關(guān)技術(shù)而被攻克。干細(xì)胞研究進(jìn)展

為了一種人形成，單個(gè)受精卵將產(chǎn)生數(shù)以億計(jì)細(xì)胞和250各種不同細(xì)胞類型。幸而，直到最后一種細(xì)胞和器官發(fā)育形成之時(shí)，所有一切仍未結(jié)束。貫穿于整個(gè)生命，是大多數(shù)組織繼續(xù)產(chǎn)生新細(xì)胞以替代損耗老細(xì)胞或滿足新生命活動(dòng)需要。例如，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員在高海拔地區(qū)進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)候，循環(huán)系統(tǒng)中血細(xì)胞數(shù)量相應(yīng)增長(zhǎng)以滿足運(yùn)送更多氧氣需要。很顯然，在諸如皮膚，毛發(fā)，骨骼，骨髓，腸這樣組織中，細(xì)胞再生能力已得到證明；但這種現(xiàn)象很也許在所有器官中都不同限度地存在著，涉及大腦在內(nèi)，而慣常觀點(diǎn)是，神經(jīng)元是不可再生。組織更新和修補(bǔ)自身能力來源于稱為干細(xì)胞小細(xì)胞團(tuán)。干細(xì)胞存在于生命全過程，在體內(nèi)微環(huán)境中被專門“看護(hù)”細(xì)胞緊密包圍?！翱醋o(hù)”細(xì)胞提供生長(zhǎng)因子和信號(hào)分子保持干細(xì)胞特性――分化能力，以及在特定生命周期中分化為特化細(xì)胞同步又能自我復(fù)制能力。矛盾是，干細(xì)胞自身分裂十分有限，而它們子細(xì)胞在最后形成特化細(xì)胞過程中，有非凡繁殖力。干細(xì)胞以及她們能維持一定數(shù)量能力始終深深吸引著生物學(xué)家們[1]，如今更為狂熱。由于人們意外發(fā)現(xiàn)成熟組織中干細(xì)胞可以重新程序化，雖然效率極低，但依然可以分化為其她來源細(xì)胞。[2]例如，在正常狀況下，成年鼠少數(shù)造血干細(xì)胞可生成肌肉組織，神經(jīng)系干細(xì)胞可生成血液。這些報(bào)告使得將來受損組織用同一種體內(nèi)其她組織殘存干細(xì)胞來修復(fù)成為也許。懸而未決問題此外兩項(xiàng)研究也引起了科學(xué)界和公眾廣泛關(guān)注。去年，有兩個(gè)研究小組宣布她們從人類胚胎和胎兒生殖細(xì)胞中分離出了多能干細(xì)胞(pluripotential)――可以分化為各種細(xì)胞類型干細(xì)胞。緊跟著，就是眾所周知來自成熟體細(xì)胞克隆羊多莉(dolly)及克隆鼠誕生。這些有著巨大新聞價(jià)值研究層出不窮，引起了世界性關(guān)于道德和倫理規(guī)范討論風(fēng)暴，并且到當(dāng)前還在爭(zhēng)論。例如在美國，公眾反對(duì)迫使NIH停止對(duì)人胚胎干細(xì)胞研究提供資助。這些爭(zhēng)論使許多研究人員開始意識(shí)到，她們必要就某些基本問題與迫切公眾和立法者進(jìn)行有效交流，其中涉及“人生命何時(shí)開始？”“成為人意味著什么？”“什么是胚胎，它在什么時(shí)候變成人？”?？茖W(xué)家們與否能回答這些復(fù)雜問題尚有爭(zhēng)執(zhí)，這里我不打算繼續(xù)進(jìn)一步討論。我只想擬定這個(gè)事實(shí)：在回答另一種更重要基本問題“咱們?nèi)绾尾乓苍S把干細(xì)胞用于醫(yī)藥領(lǐng)域？”之前，咱們確還需要更多信息。采用哪種辦法？最基本，咱們必要進(jìn)一步研究人體所有組織干細(xì)胞。第一步，咱們需要擬定分子標(biāo)記，它們能將寥寥無幾干細(xì)胞從她們龐大子細(xì)胞中區(qū)別開來。此外，還需理解干細(xì)胞與所處微環(huán)境之間互相作用，以及微環(huán)境如何對(duì)機(jī)體需求作出反映。咱們僅對(duì)骨髓中造血干細(xì)胞有關(guān)信息有一定理解，這將有助于在臨床治療中增長(zhǎng)受損組織中殘留干細(xì)胞數(shù)量。當(dāng)前，咱們已經(jīng)可以培養(yǎng)少量造血干細(xì)胞以重建人血液系統(tǒng)。設(shè)定一種最壞狀況，一種慢性病患者失去了某種組織大某些干細(xì)胞，必要要用代替療法才干生存。如今，最可行方案是采用另一種體相應(yīng)組織干細(xì)胞來補(bǔ)充。但是，這種方案也相稱危險(xiǎn)，由于捐獻(xiàn)者與患者沒有遺傳上相容性，移植不久因免疫排斥而失敗。一種改進(jìn)方案是用所謂“自體同源干細(xì)胞(autologousstemcells)”干細(xì)胞來進(jìn)行治療，這種干細(xì)胞與患者基因型完全相似。雖然當(dāng)前還不可行，但是咱們已有了一定設(shè)想。一種方案是分離、培養(yǎng)患者另一組織干細(xì)胞，例如骨髓或皮膚，再把這些成熟干細(xì)胞在體外重新程序化。為了理解如何才干重新程序化干細(xì)胞，咱們需要一系列實(shí)驗(yàn)，來研究沉默基因重新激活，以及激活基因被關(guān)閉機(jī)制。例如“初期胚胎細(xì)胞分化為不同細(xì)胞系機(jī)制研究”就會(huì)給咱們相稱啟示。如果咱們理解了遺傳基因控制正常發(fā)育實(shí)現(xiàn)過程，咱們將更容易地在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行有目地控制基因表達(dá)和細(xì)胞分化方向。另一種辦法是用來源于囊胚期胚胎多能干細(xì)胞。囊胚期是指卵子剛剛受精但尚未種植到子宮階段，此時(shí)胚胎稱為胚泡。胚泡大概由100個(gè)細(xì)胞構(gòu)成，其中包括某些特化性較少干細(xì)胞，可在培養(yǎng)中不擬定地誘導(dǎo)分化為各種細(xì)胞形式。最早人類多能干細(xì)胞是從體外受精臨床病例中得來多余胚泡。這個(gè)里程碑式事件是JamesThomson領(lǐng)導(dǎo)UniversityofWisconsin，Madison實(shí)驗(yàn)室在1998年成果。另一種在澳大利亞MonashUniversity實(shí)驗(yàn)室近來宣布了相似實(shí)驗(yàn)成果。當(dāng)前這兩個(gè)小組正在進(jìn)一步研究這些多能干細(xì)胞和子細(xì)胞特性。這些工作為人類胚胎初期發(fā)育中基因功能研究提供無價(jià)數(shù)據(jù)資料。不幸是直到當(dāng)前，咱們對(duì)這一領(lǐng)域知之甚少，某些由于聯(lián)邦經(jīng)費(fèi)對(duì)胚胎研究限制。盡管胚胎發(fā)育在進(jìn)化中高度保守，但是脊椎動(dòng)物胚胎發(fā)育中某些細(xì)節(jié)上差別，足以證明鼠和人之間并不是所有基因都具備相似功能。因而，在模式動(dòng)物研究中得來信息不能充分體現(xiàn)出咱們?cè)谌祟惛杉?xì)胞中研究中問題。公眾眼中干細(xì)胞用人類多能干細(xì)胞進(jìn)行研究引起爭(zhēng)議是由于她們來自人類受精卵，在某些人以為人生命始于受精。那么在理論上，用體細(xì)胞核轉(zhuǎn)移辦法生成自體同源干細(xì)胞引起爭(zhēng)議會(huì)少某些。這種辦法是把成熟細(xì)胞細(xì)胞核轉(zhuǎn)入一種去核未受精卵細(xì)胞中，在實(shí)驗(yàn)室里，這個(gè)卵細(xì)胞發(fā)育成胚泡，研究人員可從中分離培養(yǎng)多能干細(xì)胞系。近來，MonashUniversity研究人員用這項(xiàng)技術(shù)在小鼠上獲得了成功。她們?cè)?000各種轉(zhuǎn)移基因標(biāo)記細(xì)胞核去核卵細(xì)胞中，獲得一種胚胎干細(xì)胞系。如果這種“治療性克隆”可以在效率上更提高某些，那么這對(duì)人類干細(xì)胞研究同樣故意義。既然實(shí)驗(yàn)用卵細(xì)胞是去核和未受精，無不同個(gè)體遺傳物質(zhì)融合，從而未發(fā)生受精過程，因此用這種辦法制造干細(xì)胞在道德和倫理上將更容易被人們所接受。此外，由于胚胎干細(xì)胞不能獨(dú)立發(fā)育成胎兒，因此她們不是胚胎。然而，從理論上講，體細(xì)胞核轉(zhuǎn)移產(chǎn)生胚泡不但只用于干細(xì)胞產(chǎn)生，把這樣胚泡移植到婦女子宮中也有也許克隆人。嘗試此類研究與現(xiàn)行道德準(zhǔn)相駁，也是違法行為。此外，這樣行為會(huì)使許多不負(fù)負(fù)責(zé)人們有所企圖，無法控制倫理道德原則，并且有也許使人為和有目地制造畸形嬰兒成為也許。這些爭(zhēng)議對(duì)某些更極端反對(duì)者來說還不是核心，她們以為只有對(duì)于一種已經(jīng)去世人，體細(xì)胞核轉(zhuǎn)移技術(shù)才可以接受。往往在聯(lián)邦經(jīng)費(fèi)資助人類干細(xì)胞科學(xué)研究之前，一種基于互相尊重信奉公眾討論就已經(jīng)開始，無論這種研究是以治療人類疾病為目還是以基本研究為目?？梢砸詾檫@種爭(zhēng)論自身，是一種好事情，由于它激發(fā)了公眾對(duì)生物學(xué)和復(fù)制興趣及關(guān)注，這些內(nèi)容以往在學(xué)校里不能有效傳授給學(xué)生。（克隆青蛙往往不能象克隆人類自己那樣使高中學(xué)生們產(chǎn)生興趣，并且人類肢體再生案例就可以引導(dǎo)學(xué)生展開關(guān)于人類肢體形成和哪些基因產(chǎn)生手臂而不產(chǎn)生腿之類討論，象這樣說法未免太牽強(qiáng)了一點(diǎn)。無論如何，干細(xì)胞研究前提是將會(huì)得到新實(shí)質(zhì)意義上治療辦法。因而，科學(xué)家們必要十分謹(jǐn)慎，避免媒體對(duì)基因治療過度夸大報(bào)道，否則會(huì)失去公眾信任和信心。在應(yīng)用人多能干細(xì)胞時(shí)，也必要十分留意。就像咱們看到那樣，對(duì)公眾中某些人來說，這些細(xì)胞來源相稱于破壞人生命。事實(shí)是在咱們確切懂得干細(xì)胞治療實(shí)際用途之前，尚有許多障礙要跨越。當(dāng)咱們向前繼續(xù)摸索每時(shí)每刻，咱們必要誠實(shí)。干細(xì)胞應(yīng)用實(shí)例實(shí)例1患者，女，59歲。

主訴：車禍所致右側(cè)肢體乏力伴言語不利8月。

患者于元月被巴士車沖撞左側(cè)軀體，左側(cè)頭頂部有紅腫，雙鼻孔流血，隨后昏迷不醒，術(shù)后第4周逐漸浮現(xiàn)閉目瞬眼、打哈欠、吞咽反射，仍意識(shí)不清；術(shù)后約6-8周浮現(xiàn)睜眼，意識(shí)逐漸蘇醒，聽力逐漸恢復(fù)，言語不利，右側(cè)肢體癱瘓，左側(cè)肢體活動(dòng)正常。3個(gè)月后出院行針灸及康復(fù)治療后，平臥時(shí)右下肢可上抬及伸曲活動(dòng)，為求進(jìn)一步治療，于9月12日轉(zhuǎn)入\o""廣東省中醫(yī)院細(xì)胞