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???????????????????????????????????????????????????????????????? 來源：科學時報 發(fā)布時間：2008-11-11
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??????????? 嘉賓：韓忠朝 全國政協(xié)常委 九三學社主委 細胞產(chǎn)品國家工程研究中心主任
????? 世間生物都是由細胞構成的，我們?nèi)梭w也是這樣。構成人體的第一個細胞，就是受精卵。受精卵慢慢發(fā)育、分裂，成幾何倍數(shù)增加，由1個變成2個，2個變4個，4個成8個……一直不停地增加，當達到一定的數(shù)量和條件時，便發(fā)育成比較健全的人體。
??? 人生下來后，體內(nèi)各器官細胞通過新陳代謝來發(fā)揮生理功能、維護身體健康。人體細胞不停地進行新陳代謝，每分鐘有3億個細胞死亡，每天體內(nèi)大約有10~50萬億個細胞被新陳代謝。這些死去的細胞由誰來補充呢？人體的絕大部分細胞因為高度分化往往會失去再分裂的能力，但是，機體在發(fā)育生長過程中會保留一定數(shù)量的尚未分化、具有多向分化潛能、自我更新能力的原始細胞，這些就是干細胞。機體保留這些干細胞的目的就是用于新陳代謝所死去細胞的補充。
??? 干細胞的這種被譽為“源泉細胞”的功能的發(fā)現(xiàn)和概念的提出可追溯至1868年，德國生物學家Haeckel 首先用干細胞 (德語Stammzelle) 一詞描述作為多細胞生物共同祖先的單細胞生物，或者是胚胎發(fā)育初始的受精卵細胞。幾乎與此同時，血液學家們在研究造血系統(tǒng)的發(fā)育過程中，也用干細胞來定義可能存在的各種造血細胞的共同祖細胞。1896年,Pappenheim 用干細胞一詞來描述紅細胞和白細胞的共同祖細胞，即類似于今天的造血干細胞的概念。由于實驗手段的限制，關于造血干細胞是否存在的話題一直爭論了幾十年，直到1964年，James Till 等人通過實驗證明了造血干細胞的存在.歷經(jīng)100多年，隨著分子生物學和細胞生物學研究手段的發(fā)展，人們對干細胞的理解逐漸深化。
??? 本專欄旨在通過對干細胞研究的基本知識和近年取得的新進展作一系列介紹，使干細胞理念更為廣大民眾所認知，以推動干細胞科學知識的普及和相關技術的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)應用。
??? 目前公認的干細胞的定義是指一類具有自我復制和分化為多種特定組織細胞能力的原始細胞。根據(jù)來源，干細胞可以分為胚胎干細胞（Embryonic stem cell）、胎體干細胞(Fetal stem cell)和成體干細胞(Adult stem cell) 三大類。根據(jù)其分化功能，干細胞可以分為全能干細胞（Totipotent sten cell）、亞全能干細胞（Pluripotent stem cell）、多能干細胞（Multipotent stem cell)和專（單）能干細胞（Unipotent stem cell）。
??? 干細胞科學是一門探討生命有機體如何從單一細胞發(fā)展成為完整的個體，以及如何利用新生細胞代替受損的成體組織細胞的新興學科。這門學科在理論上專注于探討生命的本源和發(fā)育問題，在實踐上有望利用新生細胞為當前許多危害人類健康的難治性疾病提供有效的治療手段，因而已成為生命科學最活躍的研究領域之一。在各國科學家的共同努力下，干細胞研究逐漸從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化，與我們的日常生活漸行漸近。
??? 1998年，美國科學家首先從早期胚胎組織中分離得到了人胚胎干細胞，開啟了干細胞研究領域的新紀元。目前，利用生物學手段已經(jīng)實現(xiàn)了胚胎干細胞的體外擴增和定向誘導分化成各種組織細胞，使其既可作為研究胚胎發(fā)育、細胞分化和組織形成的實驗模型，又可成為臨床治療藥物修復病變或衰老的組織器官，具有十分廣闊的應用前景。2007年，美、日科學家聯(lián)合報道了通過導入特定的胚胎基因，可將人體皮膚細胞轉化為胚胎樣細胞的新技術，克服了胚胎細胞取材不便的倫理學問題，為胚胎干細胞的研究提供了新的契機。需要指出的是，盡管胚胎干細胞的研究進展迅速，但目前的實驗技術還無法克服胚胎干細胞移植排斥和體內(nèi)致瘤性的問題，因此僅可作為實驗工具，臨床應用還有許多障礙需要克服。
??? 近年研究發(fā)現(xiàn)，多種人體組織來源的干細胞，如骨髓造血干細胞、間充質(zhì)干細胞、神經(jīng)干細胞、角膜干細胞等，在體外培養(yǎng)時具有增殖和多向分化的潛能。由于成體干細胞取材方便，不涉及倫理學問題，并且無致瘤性的特點，因而具有臨床應用的可行性。目前應用最為成熟的成體干細胞當屬造血干細胞。造血干細胞移植在臨床應用日益廣泛，技術手段不斷成熟，使得過去很大一部分被認為無法根治的疾病得到治愈，挽救了大量患者的生命。干細胞移植也從最初的骨髓移植發(fā)展到外周血干細胞移植、臍血干細胞移植等多種來源的細胞移植。移植治療的應用范圍也不斷擴大，包括惡性腫瘤、自身免疫性疾病以及多種難治性遺傳性疾病的治療。
??? 間充質(zhì)干細胞（Mesenchymal stem cells, MSCs）是當今最具有產(chǎn)業(yè)化前景的一類成體干細胞，它起源于中胚層，可以通過體外誘導方法使其分化為成骨、軟骨、肌細胞、肝細胞等用于組織損傷、心臟病和肝硬化的治療。另外，間充質(zhì)干細胞免疫原性低，異體間使用不但不會引起免疫排斥反應，還具有營養(yǎng)支持和免疫調(diào)節(jié)效應，與造血干細胞共移植，可以提高植入率，并預防移植排斥反應的發(fā)生，還可以用于自身免疫病的治療。
??? 國內(nèi)外已經(jīng)有骨髓源間充質(zhì)干細胞治療藥物進入臨床實驗階段。其中骨髓間充質(zhì)干細胞治療造血干細胞移植后發(fā)生的移植物抗宿主?。℅VHD）和克隆氏（Crohn）病已經(jīng)進入到III期臨床階段。但由于成人骨髓源間充質(zhì)干細胞數(shù)量及增殖分化潛能隨年齡的增大而下降，病毒感染率較高，且供者間充質(zhì)干細胞的采集須行骨髓穿刺術，來源受到限制，增殖較慢等等因素的影響,使得臨床研究進展緩慢。尋找新的間充質(zhì)干細胞來源是目前國內(nèi)外干細胞研究的熱點。
??? 與骨髓間充質(zhì)干細胞比較，臍帶原始間充質(zhì)干細胞除同樣具有免疫原性低，較強的擴增能力和多向分化潛能外，還有比骨髓間充質(zhì)干細胞取材更加方便，不存在病毒感染等優(yōu)點，對于進行臨床實驗乃至今后的臨床治療，預計會更加有效和安全; 此外臍帶來源廣泛，便于取材，對供者無不利影響，無道德倫理問題的限制，因此，臍帶間充質(zhì)干細胞必將替代骨髓間充質(zhì)干細胞，成為臨床所需間充質(zhì)干細胞的理想來源。
??? 在胚胎干細胞的研究領域，中國與美國等少數(shù)發(fā)達國家比較尚還有差距。但在胎體和成體干細胞的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面，中國與發(fā)達國家的差距很小。相信通過干細胞專業(yè)知識的普及，有更多的科技醫(yī)療衛(wèi)生工作者可以投身到干細胞研發(fā)領域中來,使我國在未來干細胞研究中不斷取得原創(chuàng)性的成果，讓高端科技走入民間，使國民的健康水平得到進一步提高。