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    小小干細胞如何在生物醫(yī)學“興風作浪”
    
        
    
            佚名
            2024-05-29 12:16:47
        
    

        
    
           
    小小干細胞如何在生物醫(yī)學“興風作浪”
    2016年10月11日訊 干細胞研究是在上世紀90年代后期開始熱起來的。自上世紀80年代中期以來
    ，發(fā)育生物學家一直都在實驗室使用人類胚胎癌（EC）細胞
    ，但是對小鼠胚胎干細胞（ESCs）和胚胎生殖細胞的研究，已經讓研究人員看到了希望：他們能夠制備來自人類的多能干細胞
    ，而不會有EC細胞的異?div   id="d48novz"   class="flower left">
    ；蚪M
    。在新的千年之前
    ，一些研究人員正瘋狂地朝著這個目標努力。
    在美國
    ，聯(lián)邦資金對人類胚胎研究的限制
    ，嚴重阻礙了這些研究的進展，但在1998年十一月
    ，由Geron生物醫(yī)藥公司私人資金支持的兩個實驗室獲得成功。威斯康星大學麥迪遜分校的發(fā)育生物學家James Thomson和同事們
    ，從捐贈的人類IVF胚胎分離并培養(yǎng)出了干細胞
    ，而約翰霍普金斯大學大學John Gearhart率領的另一個團隊，從捐贈的胚胎組織中獲得了人胚胎生殖細胞
    。
    利用人類胚胎和胎兒來衍生多能干細胞
    ，引起了公眾的強烈抗議。Gearhart說：“很明顯
    ，我們一旦公布，就會天下大亂
    ?div   id="4qifd00"   class="flower right">
    ！碑敃r
    ，兩個極端陣營迅速興起。他回憶說：“對一些人來說
    ，我是那個提供所有這些治療的人
    。而其他人則將我我視為殺害嬰兒的魔鬼
    ?div   id="4qifd00"   class="flower right">
    ！盙earhart說，幾個月后
    ，他和Thomson在國會作證時辯護自己的工作
    ，而約翰霍普金斯大學移除了Gearhart實驗室的指示牌，以保護他和他的家人免于抗議者的威脅
    。為了幫助學員了解這些辯論，Gearhart甚至將倫理學家和哲學家?guī)нM了他的實驗室
    。
    公眾的抗議持續(xù)了幾年
    ，但科學研究仍在進行。盡管令人擔憂的政治背景
    ，多能性干細胞的研究依舊引發(fā)了從發(fā)育生物學到遺傳學
    、從藥物發(fā)現(xiàn)到再生醫(yī)學的快速發(fā)展。
    干細胞來源
    在1981年
    ，多能干細胞是從小鼠胚胎中分離的，新的細胞系帶來了兩大進展：培育大量的細胞用于研究轉基因小鼠的發(fā)育和制備
    。多倫多兒童醫(yī)院發(fā)育生物學家Janet Rossant說：“小鼠胚胎干細胞改變了整個哺乳動物遺傳學
    。如果我們能從培養(yǎng)物中取出一個細胞，用遺傳學手段操縱它--改變它
    ，敲除基因
    ，添加基因，做任何你想做的事
    ，并把它放回胚胎，孕育出小鼠
    ，那么真的是革命性的
    。”
    在接下來的17年里
    ，生物學家們開發(fā)了各種程序和培養(yǎng)條件
    ，從小鼠胚胎干細胞衍生出多個不同的細胞類型，包括造血細胞
    、肌肉細胞
    、神經元，但研究人員一直想在人類細胞中重復這個壯舉
    。在1998年
    ，Thomson和Gearhart從人類胚胎和胎兒組織中分離出了多能干細胞，然而
    ，干細胞研究進入了一個領域：人類細胞療法似乎唾手可得
    。
    與此同時
    ，在愛丁堡大學Roslin學院
    ，胚胎學家Ian Wilmut和他的同事們將一個乳腺細胞的細胞核，插入一個綿羊的卵細胞
    ，從而有了克隆羊多莉的誕生
    ，表明哺乳動物卵母細胞所含的因子，可能完全重編程一個完全分化的細胞的DNA
    。后來，細胞融合實驗表明
    ，人類胚胎干細胞也含有重編程因子
    ，可以使體細胞基因組恢復到多能的胚胎狀態(tài)。研究人員預計
    ，一旦得以確定
    ，這些重編程因子就可以將任何分化細胞轉換成胚胎干細胞樣的狀態(tài)，并能夠回避使用人類胚胎進行研究的大多數(shù)爭議
    。
    在美國馬薩諸塞州
    ，麻省理工大學的遺傳學家Rudolf Jaenisch給其實驗室大部分成員的任務是，發(fā)現(xiàn)這些因子
    ，作為其主要課題的一個小項目
    。Jaenisch實驗室當時的博士后、現(xiàn)就職于斯坦福大學的Marius Wernig說：“很顯然
    ，這將是一個非常重要的發(fā)現(xiàn)
    ，但是同樣清楚的是，它可能并不起作用
    。”但是
    ，日本京都大學的干細胞生物學家山中伸彌（Shinya Yamanaka）
    ，卻比Jaenisch的研究團隊搶先了一步。在2006年
    ，山中伸彌和他的同事描述了四個轉錄因子--Oct4
    、Sox2
    、c-Myc和Klf4，當他們用一個逆轉錄病毒將這些基因轉入細胞的基因組時
    ，可將小鼠成纖維細胞轉換到多能狀態(tài)
    。結果被稱為誘導多功能干細胞（iPSCs）。
    Jaenisch的研究小組已經有了基因用于四個因子的克隆
    ，并立即開始跟蹤。Wernig回憶說：“從字面上看
    ，把這些東西放在一起
    ，并重復山中伸彌發(fā)表的實驗，只是個時間問題
    ?div   id="jpandex"   class="focus-wrap mb20 cf">！彪S后，山中伸彌發(fā)表的實驗也在其他研究起作用
    ，并快速地人類成纖維細胞生成了iPSCs。
    斯克里普斯研究所再生醫(yī)學中心主任Jeanne Loring說：“這真的是整個領域的秘訣
    。制造iPS細胞變得非常簡單
    。”
    簡化流程
    自2005年起
    ，使用iPSCs進行研究的實驗室數(shù)量穩(wěn)步增加
    。但是，將成人細胞恢復到多能狀態(tài)的過程并不是完美的
    ，可能有著形成腫瘤的風險，給療法開發(fā)設置了一大障礙
    。將細胞重編程到多能狀態(tài)是一個固有的風險
    ；其中一個多能性測試是細胞是否可能產生畸胎瘤。此外
    ，山中伸彌最初發(fā)現(xiàn)的一個因子c-myc
    ，是一個原癌基因的產物，該基因能刺激iPSCs中的腫瘤生長
    ，病毒載體提出了“當轉錄因子被整合到宿主基因組中時，可激活癌基因”的可能性
    。
    早期對于重編程方法的工作包括用新因子代替c-Myc
      。研究人員還嘗試了其他的傳遞方法，如引入蛋白質或合成的mRNA。但這些替代品仍然是費力的
      ，而且大多數(shù)不如逆轉錄病毒重編程那么有效
      。在iPSCs發(fā)展后的幾年，Wernig的研究團隊想出了如何完全跳過多能狀態(tài)
      ，將一個分化的細胞類型直接轉換成另一個。
    在理論上
      ，直接轉換可能避免多能性細胞的癌癥風險
      ，但研究人員也在尋找一種簡化細胞生成的方法。Rossant說：“你用來獲得特化細胞類型（如肺細胞或肝細胞）的很多分化程序
    ，是相當漫長而繁瑣的
    。如果可以有快捷方式，做一個直接的轉換
    ，那么可能是非常有用的?div   id="jpandex"   class="focus-wrap mb20 cf">！?/p>
    臨床轉化
    一些團隊致力于提高實驗室的干細胞轉換
    ，其他人則關注多能性細胞轉化為臨床的方法。但是
    ，細胞療法一直伴隨著對于質量控制的關注
    ，評論家們想知道，最終分化的細胞如何密切地反映在一個健康的成年人中
    。弄清不同發(fā)育途徑的細節(jié)
    ，一直是一個挑戰(zhàn)
    ，Gearhart說：“我們中的許多人認為
    ，我們能夠在幾年內做到這一點，但20年后的現(xiàn)在
    ，我們仍然在努力
    。”
    然而
    ，以干細胞為基礎的再生醫(yī)學，最終要接近臨床應用
    。世界各地的實驗室都使用多能干細胞來產生多種治療性的細胞類型
    ，如胰腺β細胞用于治療糖尿病，和多巴胺能神經元用于治療帕金森
    。在2010年
    ，Geron生物醫(yī)藥公司開始第一個FDA批準的臨床試驗，使用人類胚胎干細胞來治療脊髓損傷，然而在2011年
      ，該項目在招募了僅僅4名患者后因成本高而停工
      。Astellas再生醫(yī)學研究所（原先進細胞技術公司）正致力于為黃斑變性尋找一種ESC療法
      ，并在去年推出了2期臨床試驗。在2014年
      ，RIKEN發(fā)育生物學中心的眼科醫(yī)生Masayo Takahashi
      ，與山中伸彌合作，開始第一個iPSC臨床試驗
      ，也治療黃斑變性
      。當研究人員在細胞中發(fā)現(xiàn)突變后
      ，該試驗被擱置
      ，但一名患者安全地接受了治療，研究小組計劃恢復試驗
      。
    其他許多以多能性干細胞為基礎的療法
      ，在臨床前研究中已顯示很大前景，但到目前為止
      ，仍然很難取得明確的臨床成功
      。Loring說：“為了打開再生醫(yī)學領域
      ，我們需要有一個成功的試驗
      。”
    干細胞真的可以美容嗎？如何應用到美容行業(yè)呢
    ？
    廣大群眾不太了解干細胞的科學原理和發(fā)展過程
    ，很容易被居心叵測者用“科學”的謊言蒙蔽。
    干細胞是一種能夠分化成其他細胞的細胞
    ，它是血液、肝臟
    、肌肉等所有不同種類細胞的前身
    。干細胞研究是近年的熱點，但現(xiàn)在還處于基礎研究階段
    ，目前用于臨床的只是骨髓造血干細胞的移植
    。人們希望通過干細胞的研究來抗衰老只是一個夢想，離現(xiàn)實還非常遙遠。而某些美容機構吹噓的胚胎干細胞美容
    ，更是無稽之談。
    人與人之間不能輕易做細胞移植
    。每個人的細胞都有不同的發(fā)育模式
    ，在醫(yī)學上叫個體間的免疫學屏障，這個屏障阻止個體間細胞的隨意移植
    。胚胎干細胞是從流產嬰兒身上提取的
    ，如果沒有經過配型就直接注射胚胎干細胞，容易引起免疫排斥反應
    。當干細胞進入受者體內發(fā)育成熟，會攻擊受者的皮膚
    、肝臟
    、腎臟等，導致組織器官受損
      ，甚至發(fā)生癌變
      。所以，直接注射胚胎干細胞極不科學
      ，也是極其危險的
      。
    干細胞和再生醫(yī)學是一個新興的學科
      ，很多國家正在進行研究
      。目前，干細胞臨床應用最成熟的是治療血液疾病的骨髓移植
    、臍帶血移植等
    。在歐美國家，開始利用干細胞移植治療心肌梗死和血管性疾病
    。至于干細胞美容
    ，在世界范圍內還沒有進入任何臨床應用，要做到安全有效和可控
    ，還有很長的路要走。
    想要美容的話
    ，目前還是建議你使用純天然
    、無添加、抗氧化的護膚品
    。
    

          
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    手出好多小水泡
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