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          干細(xì)胞移植及干細(xì)胞的概念
          查看所有內(nèi)容  時(shí)間:2010/8/4 10:50:52  來(lái)源:本站  點(diǎn)擊:4538

          干細(xì)胞是一類具有自我更新和分化潛能的細(xì)胞。它包括胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。干細(xì)胞的發(fā)育受多種內(nèi)在機(jī)制和微環(huán)境因素的影響。目前人類胚胎干細(xì)胞已可成功地在體外培養(yǎng)。最新研究發(fā)現(xiàn),成體干細(xì)胞可以橫向分化為其他類型的細(xì)胞和組織,為干細(xì)胞的廣泛應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

          在胚胎的發(fā)生發(fā)育中,單個(gè)受精卵可以分裂發(fā)育為多細(xì)胞的組織或器官。在成年動(dòng)物中,正常的生理代謝或病理?yè)p傷也會(huì)引起組織或器官的修復(fù)再生。胚胎的分化形成和成年組織的再生是干細(xì)胞進(jìn)一步分化的結(jié)果。胚胎干細(xì)胞是全能的,具有分化為幾乎全部組織和器官的能力。而成年組織或器官內(nèi)的干細(xì)胞一般認(rèn)為具有組織特異性,只能分化成特定的細(xì)胞或組織。

          然而,這個(gè)觀點(diǎn)目前受到了挑戰(zhàn)。

          最新的研究表明,組織特異性干細(xì)胞同樣具有分化成其他細(xì)胞或組織的潛能,這為干細(xì)胞的應(yīng)用開(kāi)創(chuàng)了更廣泛的空間。

          干細(xì)胞具有自我更新能力(Self-renewing),能夠產(chǎn)生高度分化的功能細(xì)胞。干細(xì)胞按照生存階段分為胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。

          1.1 胚胎干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞(Embryonic Stem cell, ES細(xì)胞)

          當(dāng)受精卵分裂發(fā)育成囊胚時(shí),內(nèi)層細(xì)胞團(tuán)(Inner Cell Mass)的細(xì)胞即為胚胎干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞具有全能性,可以自我更新并具有分化為體內(nèi)所有組織的能力。早在1970年Martin Evans已從小鼠中分離出胚胎干細(xì)胞并在體外進(jìn)行培養(yǎng)。而人的胚胎干細(xì)胞的體外培養(yǎng)直到最近才獲得成功。

          進(jìn)一步說(shuō),胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)是一種高度未分化細(xì)胞。它具有發(fā)育的全能性,能分化出成體動(dòng)物的所有組織和器官,包括生殖細(xì)胞。研究和利用ES細(xì)胞是<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 當(dāng)前生物工程領(lǐng)域的核心問(wèn)題之一。ES細(xì)胞的研究可追溯到上世紀(jì)五十年代,由于畸胎瘤干細(xì)胞(EC細(xì)胞)的發(fā)現(xiàn)開(kāi)始了ES細(xì)胞的生物學(xué)研究歷程。

          目前許多研究工作都是以小鼠ES細(xì)胞為研究對(duì)象展開(kāi)的,如:德美醫(yī)學(xué)小組在去年成功的向試驗(yàn)鼠體內(nèi)移植了由ES細(xì)胞培養(yǎng)出的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。此后,密蘇里的研究人員通過(guò)鼠胚細(xì)胞移植技術(shù),使癱瘓的貓恢復(fù)了部分肢體活動(dòng)能力。隨著ES細(xì)胞的研究日益深入,生命科學(xué)家對(duì)人類ES細(xì)胞的了解邁入了一個(gè)新的階段。在98年末,兩個(gè)研究小組成功的培養(yǎng)出人類ES細(xì)胞,保持了ES細(xì)胞分化為各種體細(xì)胞的全能性。這樣就使科學(xué)家利用人類ES細(xì)胞治療各種疾病成為可能。然而,人類ES 細(xì)胞的研究工作引起了全世界范圍內(nèi)的很大爭(zhēng)議,出于社會(huì)倫理學(xué)方面的原因,有些國(guó)家甚至明令禁止進(jìn)行人類ES細(xì)胞研究。無(wú)論從基礎(chǔ)研究角度來(lái)講還是從臨床應(yīng)用方面來(lái)看,人類ES細(xì)胞帶給人類的益處遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在倫理方面可能造成的負(fù)面影響,因此要求展開(kāi)人類ES細(xì)胞研究的呼聲也一浪高似一浪。

          1.2 成體干細(xì)胞

          成年動(dòng)物的許多組織和器官,比如表皮和造血系統(tǒng),具有修復(fù)和再生的能力。成體干細(xì)胞在其中起著關(guān)鍵的作用。在特定條件下,成體干細(xì)胞或者產(chǎn)生新的干細(xì)胞,或者按一定的程序分化,形成新的功能細(xì)胞,從而使組織和器官保持生長(zhǎng)和衰退的動(dòng)態(tài)平衡。過(guò)去認(rèn)為成體干細(xì)胞主要包括上皮干細(xì)胞和造血干細(xì)胞。最近研究表明,以往認(rèn)為不能再生的神經(jīng)組織仍然包含神經(jīng)干細(xì)胞,說(shuō)明成體干細(xì)胞普遍存在,問(wèn)題是如何尋找和分離各種組織特異性干細(xì)胞。成體干細(xì)胞經(jīng)常位于特定的微環(huán)境中。微環(huán)境中的間質(zhì)細(xì)胞能夠產(chǎn)生一系列生長(zhǎng)因子或配體,與干細(xì)胞相互作用,控制干細(xì)胞的更新和分化。

          1.3 造血干細(xì)胞

          造血干細(xì)胞是體內(nèi)各種血細(xì)胞的唯一來(lái)源,它主要存在于骨髓、外周血、臍帶血中。今年年初,協(xié)和醫(yī)大血液學(xué)研究所的龐文新又在肌肉組織中發(fā)現(xiàn)了具有造血潛能的干細(xì)胞。造血干細(xì)胞的移植是治療血液系統(tǒng)疾病、先天性遺傳疾病以及多發(fā)性和轉(zhuǎn)移性惡性腫瘤疾病的最有效方法。

          在臨床治療中,造血干細(xì)胞應(yīng)用較早,在20世紀(jì)五十年代,臨床上就開(kāi)始應(yīng)用骨髓移植(BMT)方法來(lái)治療血液系統(tǒng)疾病。到八十年代末,外周血干細(xì)胞移植(PBSCT)技術(shù)逐漸推廣開(kāi)來(lái),絕大多數(shù)為自體外周血干細(xì)胞移植(APBSCT),在提高治療有效率和縮短療程方面優(yōu)于常規(guī)治療,且效果令人滿意。與兩者相比,臍血干細(xì)胞移植的長(zhǎng)處在于無(wú)來(lái)源的限制,對(duì)HLA配型要求不高,不易受病毒或腫瘤的污染。

          在今年初,東北地區(qū)首例臍血干細(xì)胞移植成功,又為中國(guó)造血干細(xì)胞移植技術(shù)注入新的活力。隨著臍血干細(xì)胞移植技術(shù)的不斷完善,它可能會(huì)代替目前APBSCT的地位,為全世界更多的血液病及惡性腫瘤的患者帶來(lái)福音

          1.4 神經(jīng)干細(xì)胞

          關(guān)于神經(jīng)干細(xì)胞研究起步較晚,由于分離神經(jīng)干細(xì)胞所需的胎兒腦組織較難取材,加之胚胎細(xì)胞研究的爭(zhēng)議尚未平息,神經(jīng)干細(xì)胞的研究仍處于初級(jí)階段。理論上講,任何一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病都可歸結(jié)為神經(jīng)干細(xì)胞功能的紊亂。腦和脊髓由于血腦屏障的存在使之在干細(xì)胞移植到中樞神經(jīng)系統(tǒng)后不會(huì)產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng),如:給帕金森氏綜合癥患者的腦內(nèi)移植含有多巴胺生成細(xì)胞的神經(jīng)干細(xì)胞,可治愈部分患者癥狀。除此之外,神經(jīng)干細(xì)胞的功能還可延伸到藥物檢測(cè)方面,對(duì)判斷藥物有效性、毒性有一定的作用。

          實(shí)際上,到目前為止,人們對(duì)干細(xì)胞的了解仍存在許多盲區(qū)。2000年年初美國(guó)研究人員無(wú)意中發(fā)現(xiàn)在胰腺中存有干細(xì)胞;加拿大研究人員在人、鼠、牛的視網(wǎng)膜中發(fā)現(xiàn)了始終處于“休眠狀態(tài)的干細(xì)胞” ;有些科學(xué)家證實(shí)骨髓干細(xì)胞可發(fā)育成肝細(xì)胞,腦干細(xì)胞可發(fā)育成血細(xì)胞。

          隨著干細(xì)胞研究領(lǐng)域向深度和廣度不斷擴(kuò)展,人們對(duì)干細(xì)胞的了解也將更加全面。21世紀(jì)是生命科學(xué)的時(shí)代,也是為人類的健康長(zhǎng)壽創(chuàng)造世界奇跡的時(shí)代,干細(xì)胞的應(yīng)用將有廣闊前景。

          干細(xì)胞移植可以治療的疾病多達(dá)60多種。

           

           
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