胚胎干细胞人类基因组工作框架图宣告完成后人们已预见到干细胞尤其是胚胎干细胞在医学乃至整个生命科学中的巨大潜势。什么是

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胚胎干细胞

人类基因组工作框架图宣告完成后人们已预见到干细胞尤其是胚胎干细胞在医学乃至整个生命科学中的巨大潜势。

什么是干细胞呢 ? 一般而言是指那些同时具有自我更新和产生分化细胞能力的细胞。尤其在早期胚胎发生过程中存在着可以产生构成身体各种器官和组织的干细胞。这种细胞就是胚胎干细胞也被称为 " 全能性细胞 " 。到了个体发育的一定阶段甚至成体仍有一部分细胞负责组织的更新和修复诸如血液、肠道粘膜上皮、皮肤表皮等。这些细胞便是一般所指的特定组织的干细胞又称为多能性细胞。

随着细胞生物学的发展人们发现某些成体组织不但能再生而且可以衍生成不同的细胞类型。例如肌肉细胞在一定的环境下可以成为有增殖能力的骨髓细胞 ; 相反地血液 " 前体细胞 "( 即未完全成熟的血细胞 ) 也可变成肌肉细胞甚至长出肝或脑细胞来。

正是由于上述发现科学家们已认识到干细胞可能成为未来一种 " 拯救生命 " 的有效疾病治疗手段。例如临床试验表明小剂量纯化的造血干细胞足可使患者骨髓再生这样便可以避免肿瘤病人进行自体骨髓移植所带来的癌细胞污染以确保肿瘤不会复发。又如成体神经系统中依然存在干细胞若让它们 " 重新活化 " 、增殖与定向分化则将是神经退化性疾病 ( 如帕金森病 ) 、脊髓损伤患者的福音。

但是有关干细胞的研究还存在着许多因难。胚胎干细胞虽好但其来源有限。目前胚胎干细胞多取自人工流产的极早期胚胎或是培植试管婴儿时剩余的胚胎。在造血干细胞的实验中人们已总结出一整套与细胞分化阶段相关的细胞表面标志这样便可从众多的混杂细胞群体中将有用的干细胞分离出来。但是其他细胞的干细胞是否也有实用的细胞表面标志或是别的识别方法还有待进一步研究。干细胞尤其是胚胎干细胞的识别、分离、增殖、定向分化将成为细胞生物学以及整个生命科学的主攻热点。

2005 年世界物理学会议上物理学会宣布发明了一种新的机械工具 -- 光学展宽器可以使科学家在伦理学要求的范围内提取干细胞。这种光学展宽器已经可以每分钟检测 3600 个细胞尽管这仍然不足以做到工业化分离高级别的干细胞但是它提供了一种替代胚胎提取干细胞的方法。同时这种技术已经用于分离那些可以分化为皮肤的低级别干细胞。