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        干細胞移植及干細胞的概念
        查看所有內(nèi)容  時間:2010/8/4 10:50:52  來源:本站  點擊:4709

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

        在胚胎的發(fā)生發(fā)育中,單個受精卵可以分裂發(fā)育為多細胞的組織或器官。在成年動物中,正常的生理代謝或病理損傷也會引起組織或器官的修復再生。胚胎的分化形成和成年組織的再生是干細胞進一步分化的結(jié)果。胚胎干細胞是全能的,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)的干細胞一般認為具有組織特異性,只能分化成特定的細胞或組織。

        然而,這個觀點目前受到了挑戰(zhàn)。

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

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

        1.1 胚胎干細胞胚胎干細胞(Embryonic Stem cell, ES細胞)

        當受精卵分裂發(fā)育成囊胚時,內(nèi)層細胞團(Inner Cell Mass)的細胞即為胚胎干細胞。胚胎干細胞具有全能性,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胞并在體外進行培養(yǎng)。而人的胚胎干細胞的體外培養(yǎng)直到最近才獲得成功。

        進一步說,胚胎干細胞(ES細胞)是一種高度未分化細胞。它具有發(fā)育的全能性,能分化出成體動物的所有組織和器官,包括生殖細胞。研究和利用ES細胞是<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 當前生物工程領(lǐng)域的核心問題之一。ES細胞的研究可追溯到上世紀五十年代,由于畸胎瘤干細胞(EC細胞)的發(fā)現(xiàn)開始了ES細胞的生物學研究歷程。

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

        1.2 成體干細胞

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

        1.3 造血干細胞

        造血干細胞是體內(nèi)各種血細胞的唯一來源,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胞。造血干細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,造血干細胞應用較早,在20世紀五十年代,臨床上就開始應用骨髓移植(BMT)方法來治療血液系統(tǒng)疾病。到八十年代末,外周血干細胞移植(PBSCT)技術(shù)逐漸推廣開來,絕大多數(shù)為自體外周血干細胞移植(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,臍血干細胞移植的長處在于無來源的限制,對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)首例臍血干細胞移植成功,又為中國造血干細胞移植技術(shù)注入新的活力。隨著臍血干細胞移植技術(shù)的不斷完善,它可能會代替目前APBSCT的地位,為全世界更多的血液病及惡性腫瘤的患者帶來福音

        1.4 神經(jīng)干細胞

        關(guān)于神經(jīng)干細胞研究起步較晚,由于分離神經(jīng)干細胞所需的胎兒腦組織較難取材,加之胚胎細胞研究的爭議尚未平息,神經(jīng)干細胞的研究仍處于初級階段。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)干細胞功能的紊亂。腦和脊髓由于血腦屏障的存在使之在干細胞移植到中樞神經(jīng)系統(tǒng)后不會產(chǎn)生免疫排斥反應,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胞的神經(jīng)干細胞,可治愈部分患者癥狀。除此之外,神經(jīng)干細胞的功能還可延伸到藥物檢測方面,對判斷藥物有效性、毒性有一定的作用。

        實際上,到目前為止,人們對干細胞的了解仍存在許多盲區(qū)。2000年年初美國研究人員無意中發(fā)現(xiàn)在胰腺中存有干細胞;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)的干細胞” ;有些科學家證實骨髓干細胞可發(fā)育成肝細胞,腦干細胞可發(fā)育成血細胞。

        隨著干細胞研究領(lǐng)域向深度和廣度不斷擴展,人們對干細胞的了解也將更加全面。21世紀是生命科學的時代,也是為人類的健康長壽創(chuàng)造世界奇跡的時代,干細胞的應用將有廣闊前景。

        干細胞移植可以治療的疾病多達60多種。

         

         
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