在线试读

get_product_contenthtml

干细胞来源于什么

干细胞的名字来自其他类型细胞都源于它的这个事实:它们有变成不同类型细胞的潜能。这种能使早期胚胎分化为各种类型细胞的细胞,叫做多能干细胞(PSCs)。当然在胚胎发育后期,干细胞能形成的细胞种类越来越有限。

出生之后我们体内仍然存在干细胞,但它们是不一样的,甚至潜能也少一点。例如,皮肤深层有能变成各种皮肤细胞的干细胞,但它们不能形成血细胞。骨髓中有能变成不同类型血细胞的干细胞,但它们不能形成皮肤细胞。干细胞作用之大,修复受损组织,生长和替代定期更新的组织都需要它。如肠黏膜。

有望成功

干细胞被称为修复受损身体,治疗疾病,甚至培育新组织或器官的方式。

目前,干细胞用于治疗某些癌症、血液病和免疫缺陷。它们成功的应用是在孩子们身上。而发现干细胞新用途的研究还在继续,它们可以用于为病人产生健康的血细胞,这些病人自身的细胞由于癌症治疗受损,需要进行修复。

它们也可以用于新药的筛选和测试,产生可以随意操纵和破坏的组织。细胞水平检测是药品检验的重要阶段,例如,干细胞可以触发产生肝细胞,用于测试治疗肝脏疾病的新药。实验室中的肝细胞会与身体中的肝细胞表现一致,所以在对病人进行试验前,研究人员可以直接且安全地测试新药对肝细胞的影响。

不是很新

数十年来,我们通过骨髓移植的方式,利用干细胞治疗白血病,骨髓中产生新的血细胞并释放到血液中。当病人自身新的血细胞供应出现问题,就像白血病一样,基因匹配的骨髓移植可以通过供应新的干细胞,在人体内产生健康的血细胞来改善这种情况。

在骨髓移植之前,病人自身的白细胞必须被杀死。白细胞是人类免疫系统的关键,病人没有免疫系统,在产生好的、新的血细胞之前,就有一段短暂的危险时期—身体对感染没有抵抗力。

研究干细胞

干细胞似乎拥有知道需要做什么的能力,然后去做。如果将它们引入一个需要紧急修复的身体,它们会直接产生作用,并产生需要的细胞类型—检测出损伤,并预先修复好。

培育干细胞的基本要素

多能干细胞取自受精后十四天的早期胚胎。在这个阶段,胚胎还只是个胚泡,一个一端有着一丛干细胞的、几乎空心的球状细胞。

胚胎干细胞有两个来源。初,它们是从生育治疗产生的胚胎中提取的,但一对夫妇需要的还会有剩余。通常情况下,体外受精(IVF)包括从潜在的母亲那里取几个卵子受精,然后将一小部分放回到女性的身体中孕育。这样通常会产生比夫妻需求更多的受精卵,有些可能会被冷冻并为以后的怀孕储存起来,但一般仍有剩余,这些受精卵可能会捐赠给干细胞研究项目。

在近的研究中,科学家们已经发现了如何混合胚胎。这些胚胎是由来自人类细胞(几乎是任何类型)的细胞核和来自另一个哺乳动物的卵细胞结合而成。含有DNA的细胞核已从卵细胞去除,取而代之的是人类细胞的细胞核。科学家们用电流刺激细胞,使它开始分裂,培育的细胞99.9%的概率是人类的,但这些细胞都是从一个单一的皮肤细胞或其他普通细胞生长而来。因为植入混合胚胎是违法的,它们永远不可能长成一个婴儿。

一旦受精卵达到胚泡阶段,就会去除干细胞,并放在培养基里培育。它们迅速繁殖,为研究和治疗提供大量的多能干细胞。

第三种方法是从成人(或儿童)身上提取细胞,并将细胞恢复到多能状态,即将时间倒回到它之前的状态。这些细胞被称为iPS细胞或诱导性多能干细胞。人类诱导性多能干细胞次出现是在2007年,细胞们通过使用病毒引入化学信息来进行修复,需要更多的研究来检查它们是否安全,但它们能够培育成不同类型的细胞。如果发现它们是安全的,那么使用修复细胞进行治疗或研究会获得很多益处。因为没有胚胎,也就没有伦理问题,并且原始细胞可以从病人自己身上提取,这样就不会有排斥组织生长的问题。

新的希望

干细胞的持续研究表明,它们可能有助于治疗某些细胞遭到损毁的疾病。与这些相关的一个罪魁祸首就是身体自身的免疫系统。在如类风湿关节炎等情况下,免疫细胞会产生错误的想法并攻击关节。干细胞治疗可能需要去除病人的免疫细胞(白细胞),并用一些不会攻击身体的细胞来代替它们。此外还有几种可能,例如,修复黄斑病变后导致失明的眼部组织,或者通过恢复脑组织来治疗帕金森症或阿尔茨海默氏症。当然,这些有潜力的治疗方式还有很长一段路要走。

干细胞可能用来建造替代组织或器官以供今后移植。科学家们甚至可以建造一个充满干细胞的“脚手架”—一个器官的基本结构,然后触发干细胞产生合适类型的体细胞。目前,人工膀胱已经以这种方式被创制出来。

在未来,人们也许可以依靠干细胞,使用基因治疗解决一些遗传问题。在这种情况下,干细胞会从病人身上移除,体内的错误基因得到修复,然后重新引入干细胞,使它们形成健康的细胞。

另一种可能性就是,干细胞可以直接携带毒素,为癌变组织杀死癌细胞。还有一种理论认为,由于耗尽了所有健康的干细胞,人类的身体才会随着年龄的增长而衰退,不能再生受损或老化的组织,所以可以使用新的、健康的干细胞来逆转或延缓人类的衰老。

全速前进?

尽管这是明显能改变命运的治疗方法,但科学家们仍必须对干细胞的发展保持谨慎。人类对干细胞运作的规律还不是很了解:不清楚具体怎么去区分它们,或决定增加多少数量。有些科学家担心细胞分离失控时,进入超速状态的干细胞也可能会导致癌症的出现。