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幹細胞治病,不是紙上談兵?

小保方晴子學術做偽的新聞在全球整整火了一年,從這就可以看出,幹細胞在醫學研究中有多麼炙手可熱!還好,關於幹細胞的研究的確有不少成果。20年前發現了胚胎幹細胞,8年前有了誘導多能幹細胞,可到底什麼時候我們才能真的靠它們治病?各類研究和臨床試驗的回答是:馬上!

日本美女科學家小保方晴子2014年在鼎鼎大名的《自然》雜誌上發表了成功制出STAP細胞的文章。內容簡而言之就是能用簡單的方法製造出幹細胞一樣的萬能細胞。文章一出,小保方晴子便被封為「日本的居里夫人」,因為這可能意味著再生醫學的新紀元。就在日本人盼望著小保方晴子獲得諾貝爾獎時,最先到來的卻是質疑。多個實驗室重複了她的實驗,但是卻無法制出STAP細胞,並指出研究成果是學術偽造。2014年12月,小保方晴子終於承認自己未能制出STAP細胞,成了學術醜聞的主角。

不過別灰心,還有很多靠譜的科學家正在埋頭苦幹。胚胎幹細胞和誘導多能幹細胞的許多研究已經進入臨床試驗階段,而且有越來越多的成人幹細胞被發現。80歲的人擁有20歲的心臟不再是遙遠的夢。

幹細胞治病,不是紙上談兵?

胚胎幹細胞救心臟

幹細胞是主幹一樣的細胞,能夠分化成其他不同種類的細胞。在生命的最早階段——胚胎時期,我們擁有最多的幹細胞,隨著胚胎的發育,幹細胞會分化形成身體各個部位所需要的細胞,所以胚胎幹細胞可以說是萬能細胞。當成人生病後,如果利用胚胎幹細胞的分化和再生能力,便可以補救壞死的器官或者組織。從20年前首次發現胚胎幹細胞到如今,這方面的臨床研究已經頗有成果。例如,最近法國研究者給6位心臟病患者植入了由胚胎幹細胞發育而成的健康心臟細胞,美國研究者給40位1型糖尿病患者植入了由胚胎幹細胞發育而成的健康胰島細胞,希望這些患者分別恢復心臟功能和胰島素分泌功能。之前雖然有胚胎幹細胞治療眼部疾病的成功案例,但那畢竟不是危及生命的主要疾病。心臟病和糖尿病卻是全世界都赫赫有名的健康殺手,我們現在卻對這兩種疾病基本束手無策,只能告訴大家重在預防,疾病一旦發生,便是不可逆的。胚胎幹細胞的運用有可能成為這類疾病治療中的里程碑。

可使用胚胎幹細胞在很多國家都存在倫理爭論,因為這麼做會破壞胚胎。胚胎本來會發育成胎兒並出生成長為一個人,犧牲一個生命用來拯救另一個生命在很多人看來並不合理。好在科學家們逐漸發現,嬰兒的臍帶血和成人的身體中,也有少量的幹細胞,如果巧妙運用,也能夠達到使組織或者器官再生的目的。

母乳幹細胞能力強

由於胚胎幹細胞的使用被很多人質疑,因此科學家們希望能夠尋找到更多幹細胞的其他來源。例如,成人體中有少量的造血幹細胞,能夠分化成為多種血液細胞,不斷補充我們損失的血液細胞。我們現在所說的骨髓移植其實就是造血幹細胞的移植,讓白血病患者重新擁有血液細胞的再生能力。可是,造血幹細胞並不能夠分化成為血液細胞以外的其他細胞,對其他疾病的治療無能為力。

不久前,英國倫敦召開的國家哺乳研討會上公布的一項研究結果顯示,母乳中存在幹細胞,並且能分化和發育成多種成熟的細胞。研究者先通過基因修改讓小鼠乳汁中的幹細胞發出熒光。小鼠的正常後代在吸吮了母親的乳汁後,體內出現了熒光幹細胞,這說明這些幹細胞是通過乳汁被腸胃吸收進入到小鼠後代的體內的。接著,研究者在觀察中又發現,這些熒光幹細胞會在小鼠後代的成長中發揮非常重要的作用。小鼠後代成年後,它們的大腦、胸腺、胰腺、肝臟、脾臟和腎臟組織中都存在從母親乳汁中獲得的熒光細胞。進一步的分析結果還顯示,母親乳汁中的幹細胞會分化成後代大腦中重要的神經元,會在肝臟中發育成製造肝臟白蛋白的細胞,還會分化成製造胰島素的胰島細胞。

這說明,母乳幹細胞有相當強的分化能力,而且分化後發育成熟的細胞是具有功能的。英國倫敦大學學院的研究者認為,如果能夠很好地掌控和刺激母乳中的幹細胞,就有可能運用它來治療很多疾病。雖然母乳幹細胞的分化能力稍弱於胚胎幹細胞,但這也是一件好事,這樣它們在分化的過程中不容易形成癌細胞和腫瘤。

皮膚細胞變眼部細胞

除了尋找身體中本來就存在的幹細胞,還有一種技術能夠將成熟的身體細胞改造逆轉成為幹細胞,然後再讓它們分化成為所需的其他細胞。說白了,就是讓細胞返老還童,然後按照我們的需求生長。這種人工製造的幹細胞被稱作誘導多能幹細胞(iPS細胞),是獲得2012年諾貝爾生理學或醫學獎的研究成果。誘導多能幹細胞的出現解決了很多問題,例如成人幹細胞的分化能力不強、造血幹細胞配型難和臍帶血幹細胞不易保存等。

最近,日本的一位女性便可能在誘導多能幹細胞的幫助下重見光明,這也是第一個利用誘導多能幹細胞治療疾病的臨床案例。老年黃斑變性是一種導致老年人失明的常見眼部疾病,如果能夠讓病變的眼部細胞再生,那麼患者就可能恢復視力。日本神戶的理化學研究所(RIKEN)發育生物研究中心從一位70歲的老年黃斑變性失明患者的手臂上獲取了一些皮膚細胞,然後通過基因的重新編程,讓皮膚細胞轉化成為幹細胞,進而最終分化成為視網膜色素上皮細胞(能夠感受光的細胞)。接著,研究者把一塊由視網膜色素上皮細胞組成的大小為1.3X3毫米的「補丁」植入了患者的眼睛中,手術用時2小時左右。

接下來,研究者將觀察誘導多能幹細胞植入人體後是否有效和安全。有人擔心誘導多能幹細胞會導致腫瘤或者具有遺傳缺陷。如果此次老年黃斑變性手術一切順利,那麼個體化醫療可能迎來一個新的時代。誘導多能幹細胞在被發明出來的8年後,終於正式投入了臨床治療中。

作者寫於2015-04-25
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