干细胞研究的再思考.doc

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1、干细胞研究的再思考干细胞研究的再思考中国工程院院士中华医学会创伤学分会主任委员中国工程院院士中华医学会创伤学分会主任委员王正国王正国2干细胞stemcell是具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体即这些细胞可通过分裂维持自身细胞的特性和大小乂可进一步分化为各种组织细胞从而在组织修复等方面发挥积极作用。概念概念3胚胎T细胞embryonicstemcellESC来源于受精56天的胚泡blastocyst屮未分化的细胞。成体干细胞adultstemcellASC来源于机体组织器官中的未分化细胞。

2、分类依发生学分类依发生学456胚胎干细胞和成体干细胞比较①来自胚泡的内细胞群来源于骨髓、外周血、角膜、视网膜、脑、骨骼肌、齿髓、肝、皮肤、胃肠道粘膜层和胰腺等②发育全能性可诱导分化为机体分化较局限部分成体干细胞造血干细胞、骨髓间充质干细胞、神经干细胞有一定跨系、跨胚层的“可塑性"③无限的自我更新能力病理条件下才显岀一定的自我更新潜能④增殖能力强便于应用增殖能力较弱故不能完全取代胚胎干细胞⑤细胞可不断增殖“永生化"移植后有形成肿瘤的可能性成瘤的可能性很小⑥不能自体移植自体移植可避免免疫排斥⑦有伦理问题

3、分离和使用不存在伦理问题7全能干细胞totipotentSC具有自我更新和分化形成任何类型细胞的能力有形成完整个体的分化潜能相当丁卵裂球细胞。分类依分化潜能分类依分化潜能8多潜能干细胞pluripotentSC有分化成多胚层细胞的能力但不能分化成完整个体相当T*胚胎干细胞。专能干细胞unipotentSC存在于身体各部只能向单一方向分化产生一种类型的细胞相当丁组织内的成体干细胞。9近20来干细胞研究一直成为生命科学中的热点其研究内容儿乎涉及所有生命科学的生物医学领域除了在细胞治疗、组织器官移植和基因

4、治疗中发挥重耍作用外还在发现新基因、基因功能分析、发育生物学模型及新药开发等方面产生重耍影响。10美国《Science》杂志1999年——将“干细胞研究的新发现''列入十大科技进展Z首2000年——再次入选年度十大科技进展2002年——列入值得关注的六大科技领域Z—美国加州每年提供干细胞研究经费达3亿美元11我国有关干细胞的研究也十分活跃已有多个有关干细胞的773"贝冃召开过多次全国性或国际性学术会议出版过多本专译著o-863"计划近期将为干细胞研究提供2亿元人民币的经费。12随着干细胞研究的不断深

5、入不同的结果或不同的观点逐渐显露出来有些甚至是针锋相对的看法。两个有争议的问题①成体干细胞的可塑性plasticity②干细胞治疗的现状和前景13一、成体干细胞的可塑性14上世纪90年代后期NatureScience等杂志报道脏器中特异性的祖细胞progenitor和干细胞可发生跨系和跨胚层的转分化或横向分化transdifferentiation15间胚层组织类型干细胞转分化为同胚层另一组织类型细胞间胚层组织类型干细胞转分化为内胚层组织类型细胞间胚层组织类型干细胞转分化为外胚层组织类型细胞由此认为

6、成体干细胞有较大的可塑性。血细胞肌细胞血细胞肝细胞血•细胞脑细胞16研究还表明骨髄来源的T•细胞在特定环境中可向肝脏、胰腺、肌肉及神经细胞分化肌肉、神经干细胞也可向造血细胞分化。17造血干细胞hematopoieticstemcellHSC既可分化为成熟的造血细胞也可分化为成熟的皮肤表皮细胞、肺和胃肠道细胞。——Krause.Cell.2001105:369-37718但是不少学者对干细胞跨系、跨胚层的分化提出了质疑甚至完全否定。Orkin将成体干细胞转分化实验称Z为“干细胞炼金术"stemcell

7、alchemy认为我们所面临的许多生物现象尚难以解徉更多的是“像是"而非真实moreapparentthanrealo——OrkinSH.Nat.Med.20006:1212-121319①“跨胚层干细胞"是否就是典烈的组织特异的干细胞②这些细胞的发育分化潜能是否接近丁•胚胎干细胞的一些亚群的干细胞③成体干细胞在体外培养过程中因环境因素的改变可能会表现出一定的可塑性但在体内是否也能同样的特性问题一一Chaudry・BioTeach.20推断可能有一些较为原始的、有多种分化潜能的干细胞存留于许多组织中

8、与更具有组织特性的T•细胞并存而这些细胞正是成体组织内严格谱系T•细胞的基础或是在发育过程屮移至此处的一种有多种分化潜能和完全“独立历史叩勺细胞。——Weissman.Cell.2000100:157-16821有人明确否定横向分化的存在认为这是一种“离奇”的推论或结论是缺乏实践证明的虚幻空想。——唐佩弦22证实或推断在成体组织中仍然残留胚胎发育过程中各胚层定向和组织定向的各类干细胞。在胚胎发育的各个阶段有少部分干细胞中止参与胚胎发育并转入G0期。这些细胞既不增殖乂不