干细胞范文1
2007年是干细胞研究取得重大突破的一年，尤其是关于羊水的课题。研究人员认为，从羊水中提出的干细胞，简称AFS，具有激发人体内已知含有的220种专有干细胞中绝大多数并不是全部的潜能，从而可能在胚胎和成人之间的AFS干细胞之间发挥某些作用。最重要的是，AFS比较容易取得，可以通过产前例行的羊水诊断取得足量的羊水；另外还可在“产后”即产妇生完孩子后取得AFS干细胞。想想看，现在美国每年就会有400万婴儿降生，AFS具有相当广阔的未来研究前景。
干细胞研究在2007年获得了巨大突破，有几个显著标志，例如，从羊水中获取干细胞，通过转基因方法从皮肤细胞培育类似胚胎干细胞的全能分化的干细胞等。从羊水获取干细胞被美国《时代》杂志评选为2007年度十大医学突破之一，而皮肤细胞经“基因直接重组”后可以转化成为具有胚胎干细胞特性的细胞则被美国《时代》杂志评为2007年十大科学发现之冠。
从羊水中摄取干细胞
人体干细胞分两种类型，一种是全能干细胞，从理论上讲，它可以通过诱导形成人体的任何类型的细胞，也可以说能直接克隆人体。另一种是多功能干细胞，可复制各种内脏和组织。全能分化的干细胞无疑对于人类是一件很大的幸事，因为干细胞在治疗白血病、癌症、白癜风、心脏病、帕金森氏综合征、糖尿病、皮肤烧伤、老年性痴呆等人类许多顽症方面都有不可替代的重大作用。在上个世纪末的1999年，美国《科学》杂志甚至把干细胞研究评为21世纪10项重要的研究领域之首，而且位居人类基因组计划之上。
但是，干细胞研究一直被伦理困扰。因为，要获得全能分化的干细胞似乎非胚胎干细胞莫属。而从胚胎中提取干细胞又为世界多数国家的伦理和文化所不容。美国虽然引领着世界科技的潮流，但在干细胞研究上被伦理卡得最死。这体现在总统布什两次否决了推进和批准干细胞的议案。
布什于2006年7月19日首次否决了支持胚胎干细胞研究的法案，理由是这项法案支持利用无辜的人类生命为其他人牟取医学利益，谋杀(胚胎)是错误的。为了科研目的，给予生命，又让它死去，这是让人无法接受的。2007年6月20日，布什再次否决了国会提交的放宽联邦政府资助胚胎干细胞研究的法案，理由始终如一：这样的法案一旦通过并变成法律，美国纳税人的钱就会“被迫用于故意摧毁人类胚胎”，而这是他本人“不能跨越的道德底线”。
与其说这是布什的底线，倒不如说是人类伦理底线的一种反映，因为相当多的人认同布什的这一观点。意识到这一点，研究人员开始寻找其他途径。从羊水中获取干细胞就成为研究人员的选择之一。
2007年1月7日，美国的德・科皮(De Coppi P)等人宣布，从羊水中可以分离出多能干细胞(能分化为多种类型的干细胞)。
研究人员在羊水中发现的只是少量的干细胞，估计只占1％，并将这类细胞命名为羊水液体来源细胞(AFS细胞)。在实验室中，研究人员使这种干细胞分化成肌肉、骨头、脂肪、血管、神经和肝脏细胞。这表明在不破坏人类胚胎的情况下，胎盘和羊水也可以提供更多的干细胞。而且，从孕妇胎盘羊水中提取的这种干细胞，有别于胚胎干细胞或成人干细胞，却兼具这两种干细胞的功能。
从羊水中提取干细胞的具体做法是，孕妇需要进行羊水诊断来确定胎儿是否正常发育，研究员可利用羊水诊断中废弃的羊水样本来提取干细胞，当然还可以从产前遗传疾病检查所需的羊水诊断中提取，也可以从产后的羊水中分离干细胞。这些情况提取干细胞对母体和胚儿均无害，不会像胚胎干细胞研究那样扼杀胚胎。只要配型合适，理论上，10N份这种干细胞就可以满足美国大部分的干细胞移植需要。
当然，也有研究人员认为，这一方法要应用到临床和研究还需要很长时间，而且在实际提取中还有困难。例如，收集羊水就有问题。如果是自然分娩，羊水会穿破并流到地上去，收集羊水相当困难-剖腹生产虽可收集羊水，但却会影响生产的过程。所以，从羊水中提取干细胞并不能完全代替胚胎干细胞。
条条大道通罗马
除了从羊水中提取干细胞，还有其他研究人员在探索和思考不必从胚胎获取干细胞。2007年10月初，创造世界上第一只克隆羊多利的威尔穆特和其领导的研究小组决定不再进行细胞核转移研究，11月17日威尔穆特更是公开宣布这一决定。他们认为，利用日本科学家的新技术可以在5年内提供一种更好的、伦理上更能被接受的医用克隆胚胎。所谓新技术指的就是日本京都大学山中伸弥教授等人研究的一种将体细胞进行基因改造而成为类似干细胞的技术，而且已在实验鼠身上做过试验。
2007年11月20日，美国和日本的两个科学小组同时宣布，他们成功地将人体皮肤细胞改造成了几乎可以和胚胎干细胞媲美的干细胞。美国威斯康星大学詹姆斯・汤姆森(James Thomson)等人的研究发表在《科学》杂志，而日本京都大学教授山中伸弥(Shinya Yamanaka)领导的研究小组把报告发表在《细胞》杂志。两个研究小组都借助逆转录病毒为载体向皮肤细胞中植入一组4个基因，通过基因重新编码，使皮肤细胞具备胚胎干细胞的功能。而被改造过的细胞被称作“诱导性多能干细胞” (inducedpluripotent stem cells，iPS细胞)。
iPS细胞成果扩大
干细胞研究的漂亮转身并不仅限于把人的成体细胞转变为iPS细胞，在此之后和之前，还有一些干细胞研究的出色成果。
紧接着皮肤细胞转为干细胞后，美国马萨诸塞州怀德海特生物医学研究所的雅各布・汉纳(JacobHanna)等人用皮肤干细胞对小鼠实验治疗镰状细胞贫血，获得初步成功。研究人员首先从患有镰状细胞贫血症的老鼠尾部提取细胞。随后在提取的患病细胞中植入4个基因，使细胞基因重新编排，变成具备胚胎干细胞功能的皮肤干细胞。通过在实验室中进一步诱导分化，研究人员把这些皮肤干细胞培养为成血细胞，以弥补引发镰状细胞贫血症的基因缺陷，并把成血细胞注入病鼠体内。结果显示，这些病鼠血液和肾功能都开始恢复正常。接受干细胞治疗的患病老鼠，在一个星期内就几乎完全痊愈。
这是医学界首次采用源自患病体自身细胞组织的干细胞来治疗严重的遗传疾病，成功回避了利用外来血液或细胞组织可能产生的移植排斥反应。同时，把老鼠尾部细胞转变成千细胞，也避免了采用胚胎干细胞进行治疗的伦理争议。这也意味着，对人治疗镰型贫血指日可待。
但是，如果要在人身上试用这种干细胞技术必须解决载体的安全问题。对小鼠的实验是用逆转录病毒作载体，把特殊的基因导入小鼠的皮肤细胞中，然后让皮肤细胞转变成iPS细胞，而这种细胞与胚胎干细胞几乎完全相同，能生成200多种细胞。在实验中是用化学物质使这些iPS细胞长成健康的血液干细胞，并把血
液干细胞移植到老鼠的骨髓中，使老鼠体内健康的红细胞不断增加，最后治愈镰型贫血。
但是，如果进行人体实验治疗，现在不能保证逆转录病毒这种载体对人是安全的，经过诱导的iPS细胞也有可能转变成癌细胞。如何解决载体物质是下一步要解决的问题。但已经有研究人员提出，可以用脂肪分子来代替逆转录病毒，把特殊基因带进需要改造的细胞中，诱导它们成为iPS细胞。
干细胞转身后兵分两路
显然，可以把目前的干细胞研究分为两大类，一类是利用胚胎提取和创造干细胞，无论是人胚胎，还是人畜、混合的胚胎，以及灵长类的胚胎，另一种就是对成体细胞加以转基因诱导，使其转变为干细胞，即iPS细胞。
与胚胎干细胞相比，iPS细胞当然在效率上占了优势。但是，这是否意味着iPS细胞就会从此成为主流并一花独秀呢?情况并非如此。就连成功地用iPS细胞治疗小鼠镰型贫血的汉纳也表示，在继续深化iPS细胞研究的同时。应继续胚胎干细胞研究，兵分两路或多点开花也许能更早出成果。因为iPS细胞尚不能完全取代胚胎细胞克隆技术。而且，很多研究人员认为，iPS细胞实际上还只是干细胞研究的一个分支。
对这个问题的解读是，尽管iPS细胞是一个漂亮的转身，但其自身仍存在不少问题，需要数年时间才可能把这项技术安全应用于临床。其一，iPS细胞现阶段的实验方式存在潜在副作用。研究所使用的逆转录病毒载体可能使基因产生变异，引发肿瘤。因此，需要评估其安全性，并采用新的方法。而上面提到的用脂肪分子携带诱导转变的基因是一种方式，另外一种方式则是根本性解决问题，即通过开启基因的方式来实现重组，而不是对诱导变化的靶细胞采用插入新的基因拷贝(转基因)来实现。
其二，尽管iPS细胞没有胚胎干细胞那样的伦理争论和阻力，但它也可能产生新的伦理问题。例如，应用这项技术，或许能通过皮肤细胞制造和卵子，可以帮助那些有生育问题的患者。但也会出现滥用问题，因此有必要在制造和利用人体干细胞方面做出适当规范。
胚胎干细胞也不示弱
尽管胚胎干细胞存在很大的伦理困境，但这一领域的研究成果同样精彩。有一些已经达到了进入临床治疗实验。
2007年11月7日，胚胎干细胞技术研究公司Geron在美国神经科学协会年会上宣布，其药物GRNOPC 1(GRNOPCI是人胚胎干细胞为基础的脊髓损伤治疗药物)对脊髓损伤小鼠只需注射一次，在9个月内显示了明显的神经修复效果，而且注射GRNOPC 1入脊髓损伤处没有加剧神经病理性疼痛。实验至少证实了胚胎干细胞治疗脊髓损伤有疗效，而这一研究有望于2008年进入临床实验。
韩国抱川中文医科大学附属车氏医院教授郑炯敏和汉阳大学教授金炳洙带领研究团队将人类胚胎干细胞诱导分裂为血管内皮细胞，并且使用这种血管细胞成功治愈了患有下肢血管闭塞症的实验鼠。研究人员通过肌肉注射将胚胎细胞注入到11只染有下肢血管闭塞症的实验鼠腿部之后，4只鼠的下肢基本得到保全，3只鼠的下肢轻微坏死，另外3只鼠下肢完全坏死。而对照组10只实验鼠中的9只下肢完全坏死，1只严重坏死。如果这一技术能应用到临床，将会促进人类胚胎干细胞治疗时代的到来。
由于人的胚胎极其短缺，英国研究人员准备使用母牛的卵子创造和研究克隆胚胎。做法是，把人细胞的DNA注入牛的去除了DNA的卵细胞中，创造一个混种“怪物”。这样做的目的是要用这种胚胎提取干细胞以治疗一些难治的疾病，如帕金森氏症。进行这项研究的是英国纽卡斯尔大学和伦敦国王学院的研究人员。然而，这种做法必然会导致争议。2006年这两所大学的研究人员向政府申请许可证，不过去年的12月，英国政府表示要禁止这类研究。但与此同时，英国管理此类研究的“英国人类授精和胚胎管理局”(HFEA)同时表示要调查这个研究项目。
干细胞范文2
人类的生死无法左右，可衰老确实可以延缓。衰老是一种自然的过程，早在若干年前，国内外众多的科学家就在人类抗衰老这一工作上取得了举世瞩目的成效，提出了干细胞抗衰老的学说，可那时候仅仅局限于科研。随着科学技术的发展，到今天这项技术飞入寻常百姓家，让众多的人士都是享受到了这项目伟大技术的福祉。
北京紫会所的干细胞抗衰老专家说到，治愈细胞抗衰老最根本的途径是修复细胞、改善细胞代谢、激活衰老细胞的功能。只有及时对受损细胞、衰老细胞进行有效治疗，使受损细胞得到康复，衰老细胞得到激活，器官组织和生理功能才能完全恢复正常，人体才从真正意义上保持健康、保持年轻态。细胞治疗是通过回输特定的多种细胞（包括各种干细胞和免疫细胞），激活人体自身的“自愈功能”，对病变的细胞进行补充与调控，激活衰老细胞功能，增加正常细胞的数量，提高细胞的活性，改善细胞的质量，防止和延缓细胞的病变，恢复细胞的正常生理功能，从而达到疾病康复、对抗衰老的目的。
干细胞技术是生物技术领域最具有发展前景和后劲的前沿技术，其已成为世界高新技术的新亮点，势将导致一场医学和生物学革命。干细胞技术最显着的特征就是能再造一种全新的、正常的甚至更年轻的细胞、组织或器官。
由此人们可以用自身或他人的干细胞和干细胞衍生组织、器官替代病变或衰老的组织、器官，并可以广泛涉及用于治疗传统医学方法难以医治的多种顽症，诸如白血病、早老性痴呆、帕金森氏病、糖尿病、中风和脊柱损伤等一系列目前尚不能治愈的疾病。从理论上说，应用干细胞技术能治疗各种疾病，且其较很多传统治疗方法具有无可比拟的优点。
干细胞范文3
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主管单位：中华人民共和国卫生部
主办单位：中华医学会
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出版地址：福建省福州市
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发行范围：国内外统一发行
创刊时间：2009
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干细胞范文4
现在医学上正流行着一种全新的疗法,叫做细胞疗法,不过在这种疗法之中,所用的细胞并非一般的细胞,而是干细胞。干细胞是生命之源;用干细胞治疗的,就叫干细胞移植疗法或叫干细胞疗法。干细胞及其移植是当今世界医学研究的热点之一,是人类疾病治疗的新希望,作者翻阅了一些文献,现综述于下。
1 名称的演变
这里需要从头说起。这种细胞当初被发现时因其形态而称其为卵圆细胞;后来知道这种细胞是一种还没有开始发育成具有特殊功能的细胞,在做实验时将其置于培养液中,可以观察到它能不断地分裂,并最终发育成各种功能特殊的细胞,所以就授名为原始细胞(或祖细胞);因能繁衍出许多职能不同的“子孙”来,因此干细胞也叫源泉细胞;随着研究的不断深入,进一步发现这种细胞在体内会定向发展为具有不同功能的细胞,并进而形成各种类型的器官或组织,就像树干那样,能够派生出形状各异的枝桠;这些枝桠就像人体的各种器官和组织一样。这就把繁多的名称修订为正式而通用的名称,叫干细胞(stem cell)。干细胞是一个总称,因其作用广泛,故也称为全能细胞或万能细胞;但在正式场合还得用其正名干细胞或××干细胞。这诸多名称的曲折来源说明其不同的研究阶段,同时也说明了另一个问题,即对干细胞的研究在逐步地深入。
2 学术性分类
干细胞还可以将其分为三种,即胚胎干细胞(受精卵细胞)、成体(作体)干细胞和单能(专能)干细胞。
2.1 胚胎干细胞 人类的精子和卵子结合后就成为受精卵,是最初的全能受精卵细胞,也就是全能干细胞,是最原始而又高度未分化的细胞,进一步发育便成胚胎干细胞;胚胎干细胞可以再分化成任何组织的细胞,如血液、肌肉、神经、肝脏、肾脏和胃肠等的细胞,从而形成任何种类的器官或组织,最终分化、发育成一个完整的人体,还可以直接克隆人,所以胚胎肝细胞就被学者们誉称为全能细胞或万能细胞;真正有“全能”者,应当是只指胚胎干细胞。理论认为,这种细胞能分化成人体200多种组织中的任何一种组织;在体外特定的培养条件下能够无休止地分裂、增殖和传代,且在其全段培养时间内,其“全能”特性不变。因为胚胎干细胞有全能性,物质来源非常丰富,且可利用性又极强,所以是全球学者研究的最热的热点。1998年,人体胚胎干细胞体外培育成功。
2.2 成体干细胞 是一种或多种组织、器官的起源细胞,是来之于胚胎干细胞的分化,它包括了骨髓干细胞(造血干细胞、间质干细胞)、外周血干细胞及脐血干细胞三种;前两种是干细胞移植的主要来源;从这些标本分离到的成体干细胞株能在体外培养中生存、繁殖,并能横向分化,像工厂一样无限制地产生出和自已完全相同的物品来;这些物品就是“子代细胞”,在人体内已经分化成熟的成体干细胞,可以进一步发展成为实体组织,所以叫“成体”;成体干细胞有别于其他一般成熟的细胞,一般成熟的细胞只能固定分裂为相同功能的细胞,不能进一步横向分化来组成各种组织或器官,如肝细胞和皮肤细胞等,只能分别垂直地分化和生成新的肝细胞和皮肤细胞,而成体干细胞则可以在体内再横向分化为组成组织或器官时所需要的具有独特功能的细胞,如骨髓干细胞可转化成神经细胞和肝细胞,间质干细胞能转化为肌肉、神经、软骨和骨的细胞,脂肪干细胞能转化成神经细胞等,使这些相应的患病器官和组织得以修复或再生;成体干细胞因而被称为多能(亚全能)干细胞,但其分化、发育能力受到一定的限制,不能再进一步成形完整的个体,最多只能发育成20多种组织或器官,这和胚胎干细胞有别;人体出生后几乎所有的组织和器官中都本能地残存着一些成体干细胞,不过它们处于静止状态,既不增殖又不分化,不参与胚胎的继续发育,但却保持着原有干细胞的基本特性,待机体处于病变状态时,能够随时修复,或取代受损或病变的组织;但残存的成体干细胞的数量极为有限,虽然骨髓含有较为丰富的成体干细胞,可直接用于治疗,但它很少释入外周的血液中;在作移植治疗时碍于血中来源稀少而难以凑足治疗所需的数量,以抗击所患的诸多疾病,因此临床应用就受到一定的限制,除非给予人体粒细胞集落刺激因子的药物,以动员骨髓中的成体干细胞大量泌入外周血液里,以达足够的治疗量。
2.3 单能干细胞 这一种干细胞是由多能干细胞转化来的,只能分化成某一类型的细胞,像神经干细胞只能转化成各类的神经细胞,造血干细胞只能化成各种不同的血细胞,皮肤干细胞和肝干细胞等,只能分别形成为皮肤细胞和肝细胞等,不能再横向分化成各种组织、器官了,所以被称为“单能”。
3 自体干细胞和异体干细胞
这两个名称都不是细胞的专有名称,但却属于成体干细胞的范畴。顾名思义,前者是指自己体内生成的成体干细胞,用其来治疗自己所害的疾病,属于自救疗法;后者是指利用别人体内分泌的成体干细胞来治疗自己所患的疾病,属于他救疗法。这两种疗法都可产生同样的效果,但以自体干细胞移植为优,因其移植后无宿主组织排异现象,甚为安全,且移植过程简单,当今多采用此一疗法;异体干细胞移植则相反,可以引起宿主组织排异,除移植简单相同外,尚存在着隐患。
4 干细胞的移植
干细胞移植可分为三种,即自体干细胞移植、异体干细胞移植和胚胎干细胞移植。自体干细胞移植疗法是指把患者体内的干细胞提出,经体外培养使其大量增殖,并诱导其分化成特定的组织细胞,随后将这些细胞注入患者体内,达到其修复或重建组织、器官的目的;胚胎干细胞移植得先提出患者的体细胞的细胞核,然后将其与除去了细胞核的胚胎卵细胞相结合,形成一个带有患者遗传特征的胚胎干细胞,接着再做增殖、分化,才能移植于人体。治疗难度它比自体干细胞移植治疗难度要大得多;它和异体干细胞移植一样,会彼此排斥,故得使用免疫抑制手段。
干细胞的用途极其广泛,几乎涉及到所有的医学领域。目前已经能够在体外鉴别、分离、纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞,并以此为“种子”,培育出一些人体的组织、器官,即再造人体正常而年轻的组织或器官,来替代病变或衰老的组织或器官,使其重获或改善原有的功能,促使人体恢复健康。
50多年前,我国就开始干细胞的研究了,以后就逐渐地引入于临床治疗;开始是利用干细胞中的一分子即骨髓干细胞(造血干细胞)移植,来治疗各类白血病;上世纪80年代,外周血干细胞移植术获得了推广,不过大多移植自体外周血干细胞,仍然主要用于治疗白血病;近20多年来,移植已经超越血液病范围,并迅速扩展,几乎波及整个人体的组织与器官的疾病;各方研究者都称自己取得了瞩目的、突破性的、甚至是世界领先的成绩。
干细胞研究的水平国内、外相差无几,但就研究对象而言,国内的实验研究较少,而是单刀直入,直接地广用于临床治疗,以致有人认为对世界来说此举是种原创性的贡献。国外则偏重于动物实验,在动物身上可取任何实验时段,充分观察实验过程,以判良莠,然后再取舍地用于临床。虽然动物实验与人体实地治疗不尽相同,但是可给人类治疗提供借鉴性依据。国外干细胞移植至今多处于动物实验阶段兴许就是这个原因。他们所用的动物种类也较为广泛,从低级到高等都有,例如有鼠类、兔、小猪、犬、牛和猴等。
从国内的干细胞移植治疗的情况看,作者依据手头大多为国内资料的国内、外报道,按系统简单地罗列于下,供读者参考:血液系为白血病、淋巴瘤、再障和地中海贫血等;心血管系为急性心肌梗塞、急性心肌炎、陈旧性心肌梗塞和慢性心功能不全等;神经系为脑瘫、老年痴呆症、中风、帕金森病、脊髓损伤、脑梗塞、多发性硬化症、多系统萎缩症、脱髓鞘症、运动神经元病、肌张力障碍、特发性震颤和神经母细胞瘤等;消化系为各种肝病、炎症性肠病和胰腺病等;免疫系为风湿病和风湿性关节炎等;代谢系为糖尿病及其并发的下肢缺血性疾病等;骨系为骨骺疏松症等;眼系为角膜病和复发性胬肉等;外科系为烧伤等;实体癌肿为卵巢癌、乳腺癌、肺癌、肾细胞癌、转移性恶性黑色素癌、多发性骨髓癌及恶性淋巴癌等;其他方面为抗感染和减轻化疗的副作用等。但从报道来看,只有血液病的干细胞移植治疗有较丰富的经验;据一家有1000多个病例、颇有经验积累的报道,其成功率为90%,长期无病的存活率为70%以上;除此之外,其他各系疾病的干细胞移植治疗,在数量、质量、随访和副反应方面,都有进一步提高和观察的必要。干细胞移植和器官移植是医学治疗学上的两个终极性疗法,前者最后势必以其优势而取代后者。我国的干细胞移植治疗面是相当广泛的。
5 部分异议
虽然从理论及部分实践来看,干细胞移植疗法的前景是十分光明,是值得向往的,但是从现在的形势来看,还不是那样。我国一些知名专家认为,当今的干细胞移植只是处于从基础实验到临床治疗的一个过渡阶段,其有效性及安全性都还知之甚少,且评价不一,还缺乏充分的科学验证;认为继续探索之路还很长,估计还要再过10~20年之后,移植的有效性和安全性如何才能见分晓。所以干细胞疗法在当前还远不是广泛推广于临床的时候,更不能“遍地开花”;甚至还有专家提出了劝告说,在干细胞移植研究的评议时要实事求是,避免夸大。据悉国家也只批准少数几家试点医院和几个病种可行干细胞治疗,并不提倡临床推广;目前也无这一疗法的规范性技术标准可供参考;卫生部正在拟订《人体干细胞技术临床应用管理办法》。专家们认为干细胞临床移植治疗应以慎行为好。有些学者认为,胚胎干细胞和成体干细胞的定向发育的机制尚不清楚,这样会有碍于治疗的合理性。也有一些学者认为,胚胎干细胞研究必需从胚胎干细胞中提取干细胞,从而造成胚胎细胞的凋亡,已涉及到伦理问题,因而不主张、甚至反对胚胎干细胞的移植。也有人认为癌干细胞是否存在,还应积极地探索。
干细胞范文5
1新型干细胞
1.1诱导多能干细胞(iPS)
2006年日本京都大学Ya-manaka等[1]率先报道了iPS细胞的研究。他把Oct3/4,Sox2、c-Myc和Klf4这4种转录因子基因克隆入病毒载体,然后引入小鼠成纤维细胞,发现可诱导其发生转化,产生的iPS细胞在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰状态、细胞倍增能力、类胚体和畸形瘤生成能力、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似[2]。2007年体细胞转变成“iPS细胞”的成果发表。Hanna等[3]用来自患病小鼠尾巴的皮肤细胞产生了iPS细胞,然后用健康的基因取代了涉及镰刀形红细胞贫血症的基因,研究人员将它们输给供体小鼠,这些细胞在小鼠身上开始产生健康的血细胞,这些小鼠的疾病症状因此有了改善。将实验鼠皮肤细胞改造成iPS细胞,然后成功使其分化成心肌细胞、血管平滑肌细胞及造血细胞[4]。2009年,中国科学家利用iPS细胞克隆出活体实验鼠,首次证明iPS细胞与胚胎干细胞一样具有全能性[5]。因干细胞技术和体细胞核移植技术不同,iPS技术不使用胚胎细胞或卵细胞,因此没有伦理学的问题。利用iPS技术可以用患者自己的体细胞制备专用的干细胞,因此不会有免疫排斥问题。然而,iPS的研究还只是起步阶段,有许多技术难题有待解决。例如现在的iPS技术主要采用病毒载体引入细胞因子,这些病毒随机插进基因组后存在着激活致癌基因或抑制抑癌基因的可能性,许多方法中还使用了c-Myc原癌基因,因此存在较大的致瘤风险。
1.2SP细胞
利用Hoechst染料进行造血干/祖细胞的流式细胞仪分析时,常会发现一群分布特殊的细胞,经过紫外激发后用双波长(450nm和675nm以上波长)监测,观察到这群细胞发出微弱的蓝色和红色荧光,在流式二维分析点阵图上,呈彗星状分布在造血干/祖细胞主群的一侧,因此被称为侧群(SP)细胞。随着对SP细胞研究的不断深入,人们对SP细胞的分布、生物学特征、表型标记、信号转导机制及其与肿瘤发生的关系等方面的认识都取得了较大进展。近年来大量研究显示,除了造血系统和血液外,SP细胞在人和动物的许多重要组织器官,如肝、肺、脾、肾、脑、神经等均有广泛分布,其功能除了参与造血系统的重建外,还与相应组织更新与再生、器官系统的自我重建以及成体干细胞的多器官可塑性有关。SP细胞作为干/祖细胞的一种特殊类型,其发育和分化状态可能介于胚胎和成体干细胞之间,因此仍具有很强的多向分化潜能和增殖特性;同时,由于SP细胞广泛分布于各种组织器官中,含量丰富,又具有较明确的表型标记和分离纯化方法,所以较好地解决了其来源问题,这对推动干细胞理论研究与发展具有重要的意义,可在应用研究方面为组织工程和细胞治疗提供新的干细胞材料来源,也为组织再生修复与原位重建提供了新思路。
1.3Muse细胞
日本学者出泽真理和藤吉好泽率领的研究小组发现的新型干细胞被命名为“Muse细胞”[6]。由于这种干细胞是天然细胞,所以不容易癌变,安全性高于培养时需要植入基因的iPS细胞。存在于成人皮肤和骨髓组织中,含有“SSEA-3”蛋白质的细胞,它们能够发育成神经、平滑肌、骨骼肌、肝脏等各种组织。将这种细胞移植到实验鼠受损的皮肤和肝脏以后,这种细胞就与患部结合,成长为受损组织特有的细胞。具有多潜能细胞的特性,但其增殖性不高。这些细胞保留体内的分化能力,与胚胎干细胞不同的是,对免疫缺陷小鼠不构成睾丸畸胎瘤。因为这些细胞很容易获得,能进入细胞的分化与所有三个胚层的特性,而不需要导入外源基因。因此,对这些细胞为基础的治疗和生物医学研究具有巨大潜力。
2新型干细胞在心血管疾病方面的应用
2001年有学者首次报道将骨髓干细胞移植到梗死小鼠的心脏中,局部骨髓干细胞能够分化产生新的心肌细胞,提高心脏功能。随后有学者报道将骨髓单个核细胞移植到梗死缺血的心脏上,可以提高心肌梗死(MI)患者的心脏功能。此后,心肌再生疗法治疗成为当今全球的主要热点。
2.1治疗冠心病
干细胞疗法为MI的治疗带来了希望。在过去10年进行临床前和临床试验表明,几种类型的干/祖细胞可以减少梗死面积,改善心脏收缩功能。其机制包括:(1)新血管的形成,(2)介质的释放有利于血管生成和抗炎因子的释放,(3)心肌细胞功能恢复。心脏祖细胞和多能干细胞具有不容置疑的分化成心肌细胞和其他相应细胞的能力。因此,以促进细胞的存活及体内植入的干细胞疗法是极其重要的发展战略。目前已完成两种细胞类型的Ⅲ期临床试验:即骨骼肌成肌细胞和骨髓单核细胞(BM-MNCs)。在前者,由于骨骼肌成肌细胞增加了心律失常的风险,使得它的益处受到影响。多数研究表明,BM-MNCs治疗组对照组比较疗效显着。iPS细胞被广泛地应用于各种疾病的研究。由于它具有胚胎干细胞的特性,所以可以被诱导分化为心肌细胞,血管内皮细胞甚至是窦房结细胞。Gai等[7]报道,将人皮肤中成纤维细胞进行基因编程后制作出iPS细胞,在活体上形成与胚胎干细胞一样的能够跳动的心肌细胞。iPS细胞可以从患者自身提取,可将基因重新编程,因此对于基因遗传性心脏病,如心肌病、长QT综合征、Brugarda综合征等疾病重新编程,从而治疗该类疾病。它的应用不受伦理限制,无免疫排斥反应,具有其他移植细胞不具备的优点。但由于是病毒载体转染基因,有可能将病毒转染到宿主细胞,引起宿主病毒感染,甚至有畸胎瘤的风险。目前iPS细胞还用于基础研究中,尚未在临床应用。心脏SP细胞(CSP)可分为SCA1(+)/CD31(-)和SCA1(+)/CD31(+)SP细胞。利用荧光激活细胞分选,逆转录聚合酶链反应,检测细胞的增殖、分化和迁移等方法,在小鼠MI模型上SCA1(+)/CD31(+)CSP细胞表达干细胞和血管内皮细胞的特定基因,并驻留在血管中。这些细胞在体外和体内均能够增殖、分化、迁移和血管化。SDF-1α体外诱导这些细胞的迁移。更重要的是,MI后,SCA1(+)/CD31(+)SP细胞可以从非缺血区迁移到缺血区心肌,并形成筒状血管的结构[8]。研究结果表明,SCA1(+)/CD31(+)的心脏SP细胞能够从非缺血性心脏部位迁移到受损的心肌急性缺血性损伤的心肌细胞。SDF-1α/CXCR4系统可能会在这些细胞的迁移中发挥的重要作用[9]。
2.2治疗心力衰竭
目前心力衰竭的治疗方法有限,细胞疗法是一种很有前途的战略。心肌干/祖细胞具有的各种潜力,修复受损的心脏组织,包括更换(组织移植)、恢复(激活原位心肌祖细胞,旁分泌作用)和再生(干细胞植入形成新的细胞)。治疗心力衰竭的目的是补充收缩失败的心肌单元,但能够被成功诱导出cardiomyogenesis的数量有限,因此改善心功能程度较小,此时旁分泌机制可能更重要。目前对于治疗最有效的细胞类型仍不清楚,iPS细胞具有很大的潜力。宿主心肌细胞融合和结合的途径仍然有争议。作用机制、细胞类型或交付方式,时间效力和细胞治疗,药物治疗或辅助治疗剂量,以及最佳的细胞类型等还需要更多的研究。有研究表明,啮齿类动物和人类骨髓来源的SP细胞均能够在心肌上存活,人类骨髓衍生的SP细胞在增强左室收缩功能方面优于普通骨髓单个核细胞[10]。有关SP细胞的研究目前还在基础研究中,其是具有研究和开发潜力的一类新型干细胞。
2.3治疗心律失常
起搏生物基因疗法治疗病态窦房结综合征,心脏传导阻滞等缓慢性心律失常已经取得了长足进步[11-12]。此外,人类iPS细胞已被核实为药物筛选有用的工具。很多个体对心脏活性药物的反应有差异,利用ES细胞源性心肌细胞或iPS细胞来源的心肌细胞,筛选出个性化定制的抗心律失常药物,可以个体化治疗心律失常患者。
2.4心脏瓣膜的组织工程
组织工程心脏瓣膜的三大要素有种子细胞,细胞支架材料和细胞支架的复合,重构。应用生物可降解聚合物支架构建组织工程心脏瓣膜,已在动物实验中取得初步结果,为心脏瓣膜研制开辟了新途径。用于组织工程心脏瓣膜的种子细胞有内皮祖细胞、骨髓间充质干细胞以及ES细胞。组织工程心脏瓣膜研究已经取得了很大进展,但是还有很多问题尚待解决和克服。如如何进一步提高种子细胞与支架的黏附力,干细胞定向分化中是否会引起基因突变和肿瘤等问题。然而,随着干细胞技术和组织工程技术的日益发展,这些难题终将得到解决。
2.5治疗肺动脉高压
干细胞范文6
涛涛推开爸爸的双手，蹒跚着往前走了几步，高兴地扑到妈妈的怀里，顿时引起围在旁边的医生叔叔阿姨的一片掌声……涛涛是广东省中医院大学城医院细胞治疗科应用干细胞治疗的脑瘫患儿。涛涛出生后因为持续2个月的发热、黄疸，造成脑细胞受损，以至于运动发育严重落后于正常儿童，家里人坚持给涛涛进行康复训练，并辗转全国各地治疗，但是直到5岁，涛涛还是无法握笔、执筷，不能抬头平视，更不能自己站立和行走，也不会说话。
由于辗转了多地进行治疗，涛涛的父母也因此认识了很多病友，在病友的家长中他们得到了一个消息：广东省中医院大学城医院目前开展干细胞治疗神经系统疾病。涛涛父母于是带着涛涛立刻赶来医院，经过20天的干细胞治疗，大家惊喜地发现涛涛可以短时间抬头看东西了！细胞治疗科的医生告诉他们，干细胞在神经系统损伤的修复过程还需要3到6个月，从涛涛对干细胞治疗的近期效果看，他应该还会有更多的进步，并约好半年后一定回来评估疗效。半年之后，涛涛父母高高兴兴地带着涛涛再次回到了医院，就出现了本文开头的那一幕。涛涛父母告诉医生：这半年来，涛涛整个人都有了大变化，能站，能走，可以开口说话了，虽然做的都不那么好，但是所有人都知道涛涛终于找到未来的方向了――那就是干细胞治疗！这个干细胞治疗是个什么技术呢？在10年前，无论你是问一个普通民众还是一个医生，甚至一个生物学家，只要不是专门研究干细胞的人，可能谁都答不上来。
干细胞理论概述
其实干细胞的概念最早出现在19世纪末。1896年，E.B.Wilson在论述细胞生物学文献中第一次使用“stem cell”一词，拉丁语的意思是主干的细胞，或者说是细胞的主干，也就是我们通常所讲的“种子”细胞。上世纪60年代，美国学者多纳尔・托马斯率先开展了骨髓移植技术。其实骨髓移植技术的实质就是造血干细胞移植技术，也就是利用造血干细胞来重建患者的造血和免疫功能，治疗多种血液疾病和免疫性疾病，但是当时的人们都还不知道这就是干细胞移植治疗。那为什么直到这个世纪初还是没有更多的人了解干细胞呢？这个得要从干细胞发展说起。
干细胞是一类具有自我复制、高度增殖和多向分化潜能的原始细胞，这些细胞可以通过细胞分裂维持自身数量的恒定，同时又可以进一步分化成为各种不同的细胞，从而构成人体各种复杂的组织和器官。干细胞从发生学分为胚胎干细胞和成体干细胞。从广义上来说，一个受精卵细胞，就是一个特殊的干细胞，这个特殊的干细胞能够发育成我们人体的任何一种组织、器官。胚胎干细胞具有全能性，能够产生人体所有的200余种细胞。成体干细胞存在于出生后的各种组织器官，如前面所提到的造血干细胞，其他如肝干细胞、神经干细胞、皮肤干细胞、脂肪干细胞等，都是成体干细胞，他们具有分化为各种特殊组织细胞的能力。
风雨历程：干细胞技术的发展
以往的理论认为，人类作为高等动物，细胞、器官的功能分化很完全，一个组织中存在的干细胞只能相应地再生、修复自己的组织器官，人体内很难从各个不同的组织取得足够量的干细胞以修复器官功能。但就在上世纪末，美国学者发现，干细胞具有再生分化为其他组织细胞的能力，进而提出了干细胞横向分化的理论。该理论认为，成体干细胞在一定条件下可以跨组织、甚至跨胚层分化，它颠覆了从前的理论认识，也从而拓宽了干细胞的临床应用。1998年，人类胚胎干细胞系建立成功。同年，世界权威杂志《科学》将干细胞研究列为世界十大科技进展之首。从此，干细胞临床终于突破了发展的瓶颈，走上了快速通道。在全世界各个地方尤其在中国，干细胞临床治疗蓬勃发展起来。近几年干细胞已经应用到除了血液系统疾病外的神经系统、循环系统及免疫系统疾病等多个方面。为了研究干细胞，世界各国不惜一掷千金：英国准备投资10亿英镑；日本则将干细胞作为“千年世纪工程”的重中之重；韩国2005年一年就投入265亿韩元；新加坡也投资38亿美元参与干细胞研究的竞争！2007年，美、英科学家利用干细胞将特定基因引入到成年动物体内技术获得诺贝尔生物医学奖。可以说，干细胞研究已成为衡量一个国家生命科学发展水平的重要指标。
2009年3月9日，据《纽约时报》报道，美国执行了近8年对胚胎干细胞研究的禁令，被新任总统废除。这是一个历史性时刻。当奥巴马总统在仪式上宣布“将取消禁止联邦政府资助胚胎干细胞研究的限制，大力支持致力于这一研究的科学家。”当奥巴马在仪式上说道：“总有一天，‘绝症’和‘不治之症’这样的字眼，将有可能从我们的词汇里消失。”现场人员全体起立长时间鼓掌。
当今世界面临着人口激增、环境恶化等诸多问题，人类疑难病不断涌现，造成人体各种各样组织受损、功能缺失，譬如围产期中枢神经系统损伤造成的脑性瘫痪；基因缺陷导致的共济失调、I型糖尿病等。面对这些疾病，传统医疗手段心有余而力不足。干细胞的发现为这些疾病治疗提供了更新、更有希望的治疗手段，干细胞研究无疑成了最受关注的领域之一。现阶段的干细胞治疗技术是通过对干细胞进行分离、体外培养、定向诱导、甚至基因修饰等过程，繁育出全新的、正常的、甚至更年轻的细胞、组织或器官。通过这些处理，干细胞可以分化为几乎全部200多种以上的成熟细胞类型，并最终通过细胞的移植实现对临床疾病的治疗。
干细胞治疗的临床运用
干细胞治疗已经涉及各个系统、多种疾病，特别在神经系统疑难疾病的治疗方面疗效突出，包括小儿脑瘫、脊髓损伤、自闭症、运动神经元病、中风后遗症等。其他疾病还包括进行性肌营养不良、遗传性共济失调、多系统萎缩、多发性硬化、缺血缺氧性脑病、脑外伤、脑炎后遗症、帕金森病、视神经萎缩等。2009年4月我们开科以来，我们已经治疗了来自世界各地30多个国家和地区的患者共450例，收到了满意的疗效。这种先进的治疗技术基本无毒性和严重副作用，患者痛苦少。就我们观察的伴随反应小于7%，主要包括低热，多小于38.5摄氏度，经过退热药物处理大多2天可以退热。其次为头痛或腰痛，颅低压等，适当对症处理都可以较快缓解。
当然，关于干细胞治疗的争论还较多，但大家都清楚看到这个生物治疗技术带来的医学、生物学的革命是不可阻挡的，将来会有越来越多的科学工作者投身到这个事业中去，将会有更多的疾病治疗出现从未有过的希望，将会改变我们许多的认知和行为习惯！历史将会告诉我们，这个小小的干细胞到底会有多大的能量。
落地生根：中西结合
上世纪90年代以来，国内外大量的研究证实，干细胞可以分化为神经细胞，以促进神经的再生和修复，因此应用干细胞移植可以改善这些患者症状和生活质量。西方发达国家高度重视干细胞研究，把它定位为21世纪生物医学方面的最重要的领域，将为人类的生命和健康带来重大的突破。
广东省中医院的领导敏锐注意到了这方面的动态，决定开展这方面的研究。医院专门成立细胞治疗科并将领导重担交给了我。面对这一全新和重大的挑战，我夜以继日地学习干细胞方面的知识，并前往其他医院学习考察，拜访国内的专家和院士。在收集大量研究资料证实干细胞移植在神经系统疾病治疗中具有良好疗效和安全性的基础上，结合自己多年的造血干细胞研究成果，最终把我们细胞实验室培养的干细胞应用于患者身上。在医院领导的支持下，由我带领细胞治疗科率先在国内开展了中西结合干细胞移植治疗神经系统疾病工作。在对患者进行干细胞移植的同时，充分发挥中医药治疗的特色和优势，综合应用中医药、康复、针灸、推拿等手段，提高了治疗效果，展示了干细胞治疗与中医药结合的美好前景。
干细胞与中医理论的“精、气”相似，干细胞移植的作用与中医填补肾精，大补元气的作用相关。采用中医的“精”、“气”等学说理论来指导临床实践，在对患者进行干细胞移植的同时，给予补肾填精益气类的中药或者针刺肾经脾经等穴位，就可能对干细胞在患者体内的分化增殖起到良性的作用，从而取得比单纯干细胞或单纯中医药治疗更好的效果。临床观察，采用干细胞移植结合中医药综合治疗，尤其对小儿脑瘫、肌营养不良、运动神经元病、脊髓损伤、脑血管意外等疾病具有明显疗效，治疗效果远超过去传统的方法。如今，不少省外和国外患者慕名前来求治，科内常年有国外患者住院，迄今已收治欧美等30多个国家的150名外籍患者。
干细胞的研究与临床运用现在已经取得了一些成绩，但我们还要加强干细胞与中医药相互作用的机理研究，进一步解开其中的奥秘。同时要探索干细胞与中医药结合的最佳治疗方案，不断优化治疗效果。现在科室拥有一支高水平的专业医护队伍，在干细胞治疗和神经系统疾病治疗康复方面积累了丰富的经验。未来总是充满光明的！
代喜平，湖北十堰人，医学硕士，副主任医师
