干细胞的发现和发展

2018-09-10 18:33

老年人积累了聪明和智慧,但是他们总是羡慕年青人的潜力。细胞可能也是如此。对年轻的细胞来说,最重要的特征是它能够在许多可能的命运中作出选择;或成为一个传递电信号的神经元或成为一个携带氧气的血细胞。1998年末,两个小组的研究人员宣布说他们控制了能延长细胞年幼的过程。他们可使胚胎和胎儿人细胞保持其最大的潜力,准备被引导变成体内任何一种细胞。

干细胞的发现和发展
老年人积累了聪明和智慧,但是他们总是羡慕年青人的潜力。细胞可能也是如此。对年轻的细胞来说,最重要的特征是它能够在许多可能的命运中作出选择;或成为一个传递电信号的神经元或成为一个携带氧气的血细胞。1998年末,两个小组的研究人员宣布说他们控制了能延长细胞年幼的过程。他们可使胚胎和胎儿人细胞保持其最大的潜力,准备被引导变成体内任何一种细胞。
 
1999年,发育生物学家和生物医学研究人员发表了许多有关所谓干细胞显著能力的文章。这些技术突破使干细胞的研究有了重大进展。干细胞有朝一日可能被用于治疗人类疾病,治疗的方法包括从修复受损的神经,到在实验室内培育心脏和肝脏。尽管取得了鼓舞人心的成果,但是对应用从人胚胎获得的干细胞仍存在争论。
 
1999年所取得的另外一个惊人的重大进展可缓解伦理学方面的困镜。研究人员发现,成年人的干细胞仍保持年轻细胞的能力,能够变成不同种类的组织;脑细胞能变成血细胞,而骨髓细胞能变成肝脏细胞。科学家们目前正在加快对成年干细胞的研究,希望能够发现它们的成功是否预示能比得上胚胎干细胞。因此,1999年是这个年轻学科领域转折点的标志,正如科学和社会承认了人们操纵细胞命运的创造力。
 
研究人员对某些类型的干细胞早就比较熟悉。1981年,他们发现了如何培养小鼠胚胎干细胞,应用正生长因子处理以使它们保持分裂状态但始终处在不成熟期。目前,此类细胞是常见的研究工具,例如它们被用于生产成千上万只缺乏特殊基因的敲除小鼠。在人类,科学家们控制了鉴定和培养来自某些类型的成人组织的干细胞,例如骨髓和脑组织的干细胞,但是科学家们很少对胚胎的干细胞进行研究。
 
1998年底,两个研究小组宣布他们分离出并且培养了人体胚胎和胎儿的干细胞,在它们具有任何特殊命运之前,通过诱骗使其停止发育。世界各国的许多科学家立即要求加入该领域的研究,但是受到许多国家法规的阻碍,这些国家限制破坏人胚胎的研究。虽然少数私人资助的实验室在胚胎干细胞研究方面建立了前列,但是对于应用人胚胎进行研究,仍存在伦理道德上的争论。
 
1999年初,意大利和美国科学家报告说,从小鼠脑中取得的干细胞可能居住在血流和骨髓中并有可能成为成熟的血细胞。这意味着在某些情况下的最接近的环境中的信号能够支配一个细胞的历史,预示自然给发育中的细胞的自由权远比科学家所想象的要大得多。
 
许多科学家最初停留在这种观点前犹豫不决,但是一系列新的研究结果似乎支持这种观点。得克萨斯的研究人员近期发现,肌肉干细胞可能变成血细胞。其他科学家报告,在大鼠骨髓中找到的干细胞可能变成肝细胞,这产生了一种诱人的可能性,即目前在骨髓移植中常规获得的白细胞可能具有更加广泛的用途。宾夕法尼亚的科学家们报告,注入新生小鼠脑内的小鼠随细胞可以发育成脑细胞。
 
在基础研究突飞猛进的同时,生物医学家、科学家们正寻求应用干细胞帮助人类的新方法。例如,研究人员于1999年发现,当把健康的骨髓基质细胞注入3名成骨不全患儿的体内时,可以使其骨质更加坚固并能预防骨折。另外一种有前途的方法是治疗神经疾病,例如多发性硬化症。波士顿的研究人员把健康小鼠的神经元干细胞注入新生的突变型小鼠脑内,该小鼠缺乏一种关键蛋白,而该蛋白是神经元周围保护性髓磷鞘的一部分。该治疗的突变型小鼠产生了这种缺失蛋白,而且不容易患特异性震颤。另一个研究小组把骨和肌肉干细胞注入缺乏肌细胞增强蛋白的小鼠体内,在2周之内这些动物产生了这种缺失蛋白,社兴型肌营养不良患者缺乏这种肌细胞增强蛋白。
 
胚胎干细胞的应用更加激动人心。1999年,另外一批不能产生髓磷脂的突变性小鼠接受了脑内注射小鼠胚胎干细胞的治疗;这些干细胞很快扩散到脑的各部位并且产生了髓磷脂。密苏里的研究人员报告,小鼠胚胎干细胞可以帮助部分瘫痪大鼠恢复肢体的一些运动功能。
 
由于这些惊人的结果和被愈来愈多的众所接受,干细胞领域平稳地向前发展。如果早期的预期目标能够达到,那么有朝一日它可以使老化和有病的肌肉、心脏和脑组织恢复生命力,也许甚至可以使人类将老年人的智慧与青年人的潜力结合在一起。
 
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