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干细胞应用潜力巨大

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干细胞应用潜力巨大

发布日期:2017-11-08 作者: 点击:

  干细胞可应用于体外培养重建组织器官。该目标如果得以实现,可以解决器官移植的难题,并且器官移植可成为癌症治疗的手段之一,但这项工作目前主要在理论研究过程中。日本理化学研究所(RIKEN)研究员笹井芳树(Yoshiki Sasai)领导的课题组在该领域做出突出的贡献,他们成功地使用老鼠的胚胎干细胞通过三维培养体系构建了功能性的视杯(eye cup)和垂体前叶(anterior pituitary),这一突破随后在人源胚胎干细胞中得以实现1-4。

干细胞的另一重要应用是将病人组织细胞去分化和再分化,已分化细胞可通过简单的遗传操作去分化和再分化,这是干细胞理论研究和临床应用的革命性飞跃。在理论上,去分化干细胞的获得和体外培养可帮助理解全能性和细胞分化的本质,而特定疾病相关的去分化干细胞则可以作为体外的模式体系研究相应疾病的发生机理。


  在临床应用上,这意味着可以使用该病人(比如肺癌病人)特异的、已分化的细胞(比如皮肤细胞)去分化后形成干细胞,再分化成相应的疾病组织(比如肺细胞)。这种通过实验室操作,而非手术切除,即可获得病人的肺细胞,大大地扩展了医生了解病人发病机理的手段,同时可将这些病人特异的疾病细胞用于药物筛选,以获得最有效的治疗方案。在精准医疗的大环境下,该研究方向具备蓬勃的潜力。通过已分化组织获得的诱导干细胞也回避了人源胚胎干细胞使用的伦理问题。去分化干细胞已经成功用于临床,通过去分化干细胞的移植,可治疗多种疾病。


  干细胞移植(stem cell transplantation) 或干细胞治疗是目前最广为人知的干细胞治疗方式。仅从概念上,就很简单,因为干细胞的多能性和分化能力,注射干细胞到特定的组织,可修复疾病或者物理损伤的组织。


目前成人干细胞已经针对多发性骨髓瘤,心脏病患以及糖尿病患做研究。一些初步的结果显示干细胞让一些病人不需要腿部截肢。最近,也有一些学者的报告中指出,运用干细胞可以帮眼睛受到化学物质伤害的病人恢复视力。除了这些新发现外,成人干细胞的移植俨然是白血病、淋巴癌以及其他血液疾病的标准救命疗程。哈佛的Dr. David Scadden表示:“这的确是干细胞生物学令人振奋的成功案例,它给予我们无穷的希望,干细胞现在也可以用于皮肤移植。”    

这是自1998年第一次从实验室培养皿分离并培养胚胎干细胞后,人类对干细胞一直怀抱的希望。2001年小布什前总统有条件的提供联邦经费研究胚胎干细胞开始,胚胎干细胞的使用就争议不断。    

过去十年的干细胞研究支持者包括前第一夫人南西里根以及麦可J.福克斯以及已故的克里斯多福利瓦伊。而反对者则是因为胚胎干细胞必须透过堕胎取得而反对。未来,胚胎干细胞的确可以培养取代旧有的组织或是用作治疗帕金森氏症或糖尿病,一家生技公司表示他们已经着手在干细胞治疗脊髓受伤病患安全性研究。另一家则计划在年底进行眼疾的初步研究。但是,在短期内,胚胎干细胞比较有可能用作实验室了解疾病发生的根源以及研究新药物。观察家说他们对于研究的进展一点都不会讶异。Amy Rick表示:「相较于医疗研究缓慢的沿革,从胚胎干细胞发现以来,短短约十年就有如此神速的进展。」Amy Rick是前任医学研究成长联盟(the Coalition for the Advancement of Medical Research)主席。这个团体一直致力于推行胚胎干细胞研究。史丹福大学的法律教授Hank Greely在一间生技公司上班,从1990年代开始就在关注干细胞的相关发展。他说:"我一点都不意外干细胞的研究在五年后会有重大的突破。"


以成人干细胞治疗末期肝病   

一组由加州与埃及的研究人员组成的团队证实,成人干细胞可用于治疗末期肝病患者:共48位患者接受自体干细胞治疗-其中36位患者为C型肝炎诱发之慢性末期肝病,另外12位患者则为末期自体免疫肝病。研究人员利用G-CSF因子(多用于促进成人骨髓干细胞释放至血液循环中)取得患者的干细胞。将CD34+与干细胞进行分离与培养,增加细胞数量,并让干细胞于培养液中完成部分分化后,再经由肝动脉或门静脉将细胞注入患者体内。本研究结果发表于《细胞移 植》期刊共同作者-加州大学戴维斯医疗中心(University of California-Davis Medical Center)的Mark A Zern博士指出:“这项发现可让我们在每个患者体内,最多植入十亿个干细胞。所有患者的腹腔液或『腹水』量,均有显著下降的状况。另外,接受移植的患者也有相当高的比例在临床症状或生化数据出现改善。我们对于在许多患者身上发现腹水现象改善的结果,感到相当兴奋且讶异,这项结果显示细胞移植可能有远超过改善检验结果的重大临床意义。”我们目前仍尚未澄清在注射CD34+与成人干细胞后,出现肝功能改善之机制。而对于干细胞是否须完成部分分化为肝脏细胞,才可达到治疗效果,匹兹堡大学(University of Pittsburgh)的Stephen Storm博士以及《细胞移植》期刊的副编辑表示:“目前其他研究团队即使使用无任何肝脏特性之细胞,也得到类似的结果。”


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