首页 -- 生 活  第 220 2004-2-23 

 

 

发现生命“新大陆”


邓宇歌

在古希腊神话中,有着命运三女神的形象,长女克罗索,纺织着人类的生命线。每有新的人诞生在世上,她就会源源不断织出这个人的生命线来;而次女喇克希丝,手秉标尺,丈量着人类的生命线的长度。生命线的长短决定这个人的寿命长短。至于三女阿特诺珀斯,则双手持剪刀,寿期一到,即刻就剪断人类的生命线。生命线一断,生死相隔,人长眠而去。面对这大自然的生死定律,面对这逃不脱的死亡之剪,人类却从未放弃过延长生命的渴望和追求。
干细胞既不像生殖细胞,更不同于那些形形色色的体细胞。一方面,它有着自我复制,几乎无限增殖的潜能,可以像其他细胞系一样培养传代;另一方面,又可分化成各种成体细胞。因此可以说干细胞是一类中间类型的细胞。对干细胞的确认犹如发现了一块新大陆,人们激动地关注,开垦着这片处女地,希望从中找到长生不老,保治百病的灵丹仙术。
我们知道,人的个体生命起源于受精卵,此后伴随生命旅程的是细胞数目的增多和细胞的形态功能的分化,在胚胎发育过程中有胚胎干细胞起着全能分化的作用,胎儿出生后干细胞隐藏在人身体的各个角落,分化能力也逐渐减弱为多能或单能。在成年人体仍然发挥着作用,比如,我们的皮肤、头发不断地脱落,也不断地更新,身体某一部分受伤或因病遭到损坏,也能得到很好的修复,这些都是干细胞的神奇作用。
因为造血干细胞是最早发现,最多研究和最先用于治疗疾病的成体干细胞,长久以来在人们的观念中,“干细胞”只属于造血系统。近年来由于干细胞理论的突破和研究技术的长足进展,在几乎所有组织中都发现了“干细胞”。1999年干细胞研究被美国《科学》杂志推为21世纪最重要的10项科研领域之一,且排名第一,先于工程浩大的“人类基因组测序”。2000年干细胞研究再度入选美国《科学》杂志评选的当年十大科技成就。干细胞生物学和干细胞生物工程已经成为继人类基因组大规模测序之后最具活力,最有影响和最有应用前景的生命学科。
其中值得一提的是,1998年James、Michael报道了他们成功体外培育了人类胚胎干细胞;2004年,韩国科学家首次利用克隆技术获得人类胚胎干细胞。这都是生命科学的里程碑,它提供了在细胞和分子水平上研究人体发育过程中的早期事件的良好材料,使体外产生人体细胞、组织、器官成为可能。人类似乎要以胚胎干细胞向命运女神证明生命线的坚韧。
科学家提出,要利用干细胞治疗疾病,首先要解决四个问题:第一,干细胞的来源和数目;第二,如何把干细胞转化成病人所需的功能细胞;第三,如何克服免疫排斥;第四,如何诱导干细胞形成一个具有一定解剖结构的脏器。这些问题的逐渐解决,就是干细胞治疗成熟时代的到来。比如,此次韩国科学家所采用的核移植技术建立病人胚胎干细胞系就是克服某些病人的组织不相容的理想办法,因为病人是在用自己的遗传物质制造适合自己的细胞或组织。
干细胞治疗疾病将具有很多传统治疗方法无法比拟的优点:它可以一次性介入,永久性治疗,不需要完全了解疾病发病的确切机理,这种治疗效果和模式可是医学界梦寐以求的事;如果应用自身干细胞移植,可以大大避免了产生免疫排斥反应。所以,干细胞可以用来治疗各种疾病,特别是那些对于传统治疗方法无能为力的组织坏死性疾病比如缺血引起的心肌坏死,退行性病变如帕金森综合征,自体免疫性疾病如胰岛素依赖型糖尿病等。在如今,一些捐赠的器官和组织常常用以取代生病的或遭破坏的组织。但是,受这些疾病折磨的病人数量远远超过了可供移植的器官数量。而多能干细胞经刺激后可发展为特化的细胞,可用于治疗无数的疾病、身体不适状况和残疾。
此外,癌细胞在一些基本特征上与胚胎干细胞是一样的。它也具有自我更新能力和分化各种成体细胞的能力。癌细胞的特别之处,是它偏离正常发育途径,能“永葆青春”,无限制地进行恶性分生增长。正是因为癌细胞与胚胎干细胞十分相似,连人体内的“警察部队”免疫系统也不能识别它。作为人类最严重的医学难题,如癌症和先天缺陷就是因异常的细胞特化和细胞分化所导致。如果能借助干细胞的相关研究,搞清楚正常细胞的分化发育过程,就能更深刻地理解其中的基本错误,了解这些致死疾病的成因,就可以找到治疗疾病的方法。
在研制药品和进行安全性实验时,由于多能干细胞使更多类型的细胞体外培养成为可能。故可对药品进行不同细胞类型的细胞水平试验,避免了直接动物身上进行实验,动物的用量减少了,使药品研制的过程更为合理有效。
在许多科幻故事中,人们不光能使用生物有机体顺利生长发育保证人能够无病无灾地度过一生,还能把老化的细胞、组织、器官返回青年状态,延长人的寿命,甚至还能人工创造新的,机体更加完美,机能更加完善的生命。这一切随着生命科学的发展,于人类将不再是幻想。



链接:

◎克隆一词是由clone音译而来,在音译名出现以前曾有一个意译名——无性繁殖系。克隆原来是个名词,指一群细胞或一群个体(如一个细菌菌落)。随着分子生物学的发展,出现了核移植与基因工程之类的操作,clone一词由名词转化成动词。核移植称为核克隆(nuclear cloning),通过基因工程得到DNA分子的无性系称为分子克隆(molecular cloning)。在这里克隆是一种实现无性繁殖(asexual reproduction)的操作,而不是一般意义上的无性繁殖或无性繁殖操作。

◎核克隆(nuclear cloning):通过核移植技术可以得到重建细胞,重建细胞可以繁殖成一个无性系。我们通常意义上所指的克隆羊或克隆人,其实是用核克隆技术产生的羊或人。
人类克隆被分为两种类型治疗性克隆(therapeutic cloning)和生殖性(reproductive cloning)克隆。后者因导致克隆婴儿的诞生,目前在伦理上受到较大争议。

◎干细胞(stem cells):干细胞是一种具有多分化潜能和自我复制功能的早期未分化细胞。在特定条件下 它可以分化成不同的功能细胞 形成多种组织和器官。根据其发育阶段不同 干细胞大致可分为胚胎干细胞和成体干细胞两类。其中成体干细胞目前分为多能干细胞和单能干细胞。

◎胚胎干细胞embryonic stemcells  ES 细胞:当受精卵分裂发育成囊胚时将内细胞团innercell mass 分离出来进行培养在一定条件下这些细胞既可在体外“无限期”地增殖传代同时还保持其全能性。



 
 
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