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“杂种”细胞让干细胞研究走出困境

发布时间:2019-06-11 10:42

  2005年年底的《自然》杂志评选出了该年度十大科研热点,干细胞研究位列其中,而美国哈佛大学干细胞研究所的凯文・埃根的研究成果最值得一提。他于2005年8月在实验过程中成功地用人类胚胎干细胞系代替了以往克隆研究中经常使用的人类卵细胞,突破了干细胞研究的伦理“瓶颈”,免遭道德卫道士们的攻击,因此引起科学界的广泛关注。


  作者:胡昕华,陈炳泉


  最新研究成果:胚胎干细胞系


  他的研究成果是将成年人类皮肤细胞和取材于人类胚胎干细胞系(由人类胚胎组织分离纯化并可大量增殖的一类细胞)的一些细胞融合产生一类新的“杂种”细胞。原本相对成熟的成年皮肤细胞基因组在“杂种”细胞中“重调”到胚胎期(生命个体自受精开始到出生前在母体内发育的一段时期)状态。这样的“杂种”细胞理论上具有生命个体在发育初期的某些特性,可以不断繁衍分化,产生出具有各种各样特定生物功能的其他细胞来。


  “成熟基因组‘重调’回胚胎期并不是什么新鲜事,它正是克隆动物的实验基础。”肯塔基大学医学研究中心的华裔科学家陈锦辉教授在接受《华盛顿观察》周刊的专访时评论道:“通过细胞核移植技术将体细胞的基因组转移到去核的卵细胞中,形成一个新的细胞(可视为最幼期的胚胎期干细胞),在动物子宫中发育产生生命个体,这就是动物克隆。在这个过程中,成熟的体细胞基因组‘重调’回胚胎期,并在发育过程中产生各种其他类型的细胞。”


  过去的研究引发伦理争议


  那么,既然通过卵细胞进行克隆研究已经有过成功的先例,为什么科学家还对其他类型的干细胞研究兴趣浓厚并孜孜以求呢?


  “这是因为用卵细胞来进行研究有很大的技术局限和伦理争议,”陈锦辉教授解释说,“卵细胞本身无法大量增殖,如果希望未来通过干细胞移植技术治疗人类疾病,则它很难提供大量的细胞以供医疗使用。更为重要的是,如果采用人类卵细胞进行克隆研究,在实验过程中会产生发育初期的细胞团,这些细胞团在植回子宫的情况下有可能产生人类胚胎。如果将这些细胞团用于实验,从某一角度会被视为扼杀了潜在的生命个体,从而遭遇很大的伦理争议。”


  在过去的若干年里,由于强烈的伦理争议,美国宗教界、科研界对于干细胞研究的支持与限制一直闹闹嚷嚷,吵个不休。据安大略宗教容忍顾问会的统计结果:有58%的美国人支持干细胞研究,30%的人反对。


  胚胎干细胞系:欣喜而便利的研究成果


  当干细胞研究在伦理争议的瓶颈中磕磕绊绊地前进时,埃根的研究无疑为干细胞研究突破技术局限和伦理争议提供了一个可行的解决方案。在他的实验中,由胚胎干细胞系融合外来细胞产生的“杂种”细胞具有双倍于人类体细胞的遗传物质,不存在产生人类胚胎的潜能。而且,“这些细胞团已经跨越了个体发育的初期阶段”,即使在将来的研究工作中将“杂种”细胞的部分遗传物质抽离而形成与人类体细胞相同的基因组,它们也“不再具有植回子宫发育成人类胚胎的可能性”。陈锦辉教授解释道。


  更令人欣喜的是,胚胎干细胞系是一类可以大量增殖的细胞。无论是进行基础科学研究还是进行医疗应用,它都可以简便、迅速地提供充足的材料。相比费时费力收集来的人类卵细胞,它无疑为科学家们提供了大大的便利。


  前景光明,道路依然漫长


  那么,人们是否有理由认为,干细胞技术广泛应用于医疗的时代很快就会到来?


  “事实上,我们还有很长的路要走,”陈锦辉对《华盛顿观察》周刊评论道,“干细胞技术用于医疗的理论基础在于其特性:可以大量增殖并产生各种其他类型的细胞。因此,在组织损伤和一些基于细胞缺失的疾病治疗中,比如帕金森症、神经损伤等,将经过一定处理的干细胞移植入细胞缺失的部位,由干细胞产生新的细胞来代替原先缺失或损伤的细胞行使功能,对损伤修复和疾病治疗能够起到一定的效果。”


  陈锦辉话锋一转:“然而,在这一过程中还有很多问题需要解决,例如:如何控制被移植的干细胞,使之不会无限增殖形成肿瘤;如何诱导干细胞产生所需细胞,并和周围环境发生正确联系;如何让这些新生的外来细胞免受母体免疫系统的攻击等等。要解决这些问题,需要科学家进行大量的研究工作。干细胞医疗研究虽然前景光明,但道路依然漫长曲折。”


  埃根及其研究小组的研究兴趣似乎尚不止于经典的干细胞“移植”理念。他们在2005年8月26日的《科学》杂志中提到:“我们的发现说明,……除了卵细胞之外,人类胚胎干细胞系可以提供一个有用的实验平台,用以研究如何让成年细胞年轻化。”再发挥一点想象力,也许未来的某一天,成年人的每个细胞都可以“年轻化”。也许,人类期待已久的青春重现将不再是梦。本文来自《中华细胞与干细胞》杂志

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