發(fā)布時(shí)間:2016-11-08來(lái)源:來(lái)源:羊城晚報
圖/東方IC
還記得《西游記》里孫猴子跟隨菩提老祖學(xué)藝,這也不學(xué)那也不學(xué),就是要學(xué)“長(cháng)生不老”,而菩提老祖背地里三更半夜地教給孫猴子的本事,正是有名的“七十二變”!從科學(xué)上講,怎么才能做到“長(cháng)生不老”?絕對的長(cháng)生不老目前是不可能的,但以現代醫學(xué)的水平,讓大家活得更長(cháng)、活得更好還是可能的。就像孫猴子的換頭術(shù)——一個(gè)器官壞了,我們就換一個(gè),再壞了就再換,似乎就可以說(shuō)是長(cháng)生不老了?再生醫學(xué)就是研究這方面的一個(gè)學(xué)科。
可是怎么才能做到器官壞一個(gè)就換一個(gè)?就要用到孫猴子的“七十二變”了——找出一些會(huì )“七十二變”的細胞,讓它們變成所有我們需要的類(lèi)型的細胞,組成我們需要的器官就行了。這些細胞正是我們所說(shuō)的“干細胞”。再生醫學(xué)就是以干細胞為“種子”,培育出器官組織等,來(lái)替換被損傷的、自身病變或衰老的器官組織。所以,美國《科學(xué)》雜志1999年將干細胞研究列為世界十大科學(xué)成就的第一,排名尚在人類(lèi)基因組測序和克隆技術(shù)之前。
我國人口“老齡化”的速度已快于世界“老齡化”速度,而且還呈現出“未富先老”的特征。怎么辦?大家都寄希望于“老有所醫”。如果每個(gè)老人都健健康康,不但不需要耗費社會(huì )資源,還能繼續發(fā)揮余熱,創(chuàng )造社會(huì )財富,問(wèn)題是否就能輕松解決了?所以減緩、制止甚至逆轉衰老過(guò)程,正是再生醫學(xué)所要達到的目的之一。
編者按
最近都在講精準醫學(xué),大致可以理解為一種“根據每個(gè)患者的個(gè)體特征‘量身定制’的治療方法”。針對不同的病情,有目的地修改基因是精準醫學(xué)的一大重點(diǎn)與難點(diǎn)。從另一方面來(lái)說(shuō),干細胞技術(shù)帶來(lái)的再生醫學(xué),也應該算是精準醫學(xué)的一個(gè)重要部分。然而什么是干細胞技術(shù),很多人并不真正了解,只知道市面上已在熱銷(xiāo)什么干細胞面膜、面霜,流行什么干細胞美容,似乎那就是個(gè)可以令我們青春永駐的秘方。事實(shí)上,經(jīng)過(guò)專(zhuān)家及國家衛生部門(mén)證實(shí),目前一些所謂“干細胞美容,用自己的細胞修復疤痕”還都只是一個(gè)騙局。干細胞技術(shù)遠不像你我想象的那么簡(jiǎn)單。
概念
干細胞大家族
干細胞可是一個(gè)大家族,根據不同的分法可以分為以下幾類(lèi)。
根據它的發(fā)育等級和分化能力,可以分為全能干細胞、多能干細胞和單能干細胞。
全能干細胞,顧名思義就是啥樣的細胞都能變,實(shí)際上全能干細胞能形成一個(gè)新的生命個(gè)體。也就是說(shuō),從這一個(gè)細胞出發(fā),經(jīng)過(guò)分裂、增殖、分化最終可以得到一個(gè)完整的生物。目前,對人體來(lái)說(shuō)這樣的細胞只有兩種:一是,受精卵;二是,四分體時(shí)期的細胞(有的科學(xué)家認為四分體時(shí)期的細胞也具備全能性,不過(guò)沒(méi)有達成廣泛共識)??上У氖?,后者以目前的科學(xué)技術(shù)還沒(méi)有辦法把它們分離出來(lái)傳代培養(就是讓它們不停地分裂還能保持原有的功能特點(diǎn)),所以我們實(shí)際上很少研究它。
多能干細胞與全能干細胞的區別,是后者“啥都能變”,前者卻是“能變很多種”。也就是說(shuō),多能干細胞可以變成幾種不同的細胞,但不是所有種類(lèi)的細胞都能變,比如“造血干細胞”,所以它們永遠沒(méi)辦法形成一個(gè)完整的生物個(gè)體。
單能干細胞自然就是只能變一種至多是兩種細胞的干細胞。
其次,根據干細胞的來(lái)源,我們還可以把它們分成胚胎干細胞和成體干細胞。最新的研究中還有一類(lèi)新的干細胞,就是誘導多能性干細胞。
熱門(mén)美劇《實(shí)習醫生格雷》第七季里有一集,講到一個(gè)小女孩因為腫瘤失去了氣管,醫生們用她自己的干細胞再造氣管,進(jìn)行移植的故事。雖然這個(gè)故事被講得錯漏百出,但利用自身的干細胞治療和修復機體,確實(shí)是現實(shí)中已經(jīng)被廣泛應用的一系列技術(shù)了。這些醫療手段的基礎就是成體干細胞。成體干細胞正是在現實(shí)醫療中應用最多的干細胞治療手段。
另一部被改成電影的朱迪·皮考特最著(zhù)名的小說(shuō)《姐姐的守護者》,講的則是關(guān)于干細胞治療的道德拷問(wèn):小女孩安娜的出生就是為了用她的干細胞來(lái)治療自己姐姐的病,后來(lái)她將自己的父母告上法庭,要爭取自己的“身體支配權”,最終卻因車(chē)禍而亡,留下了健康的腎臟,還是捐給了自己的姐姐。這里提到的治療使用的正是胚胎干細胞。這一研究已引來(lái)一系列質(zhì)問(wèn):胚胎算不算人類(lèi)?什么樣的胚胎就應該被當作“人”來(lái)尊重?為了拯救一個(gè)生命而創(chuàng )造另一個(gè)生命是否道德?等等。
此外,2008年有一部很好看的電影《本杰明·巴頓奇事》,由布拉德·皮特主演,講一個(gè)嬰兒一出生就是一副古稀老人的狀態(tài),被寄養在老人院,結果居然越長(cháng)越年輕,最終變成了一個(gè)嬰兒死去了。拋開(kāi)它的哲學(xué)內涵不談,人世間是不是真的會(huì )有這樣的“奇事”呢?事實(shí)上,作為一個(gè)“人”當然不會(huì )有,但是“人”的細胞卻確實(shí)可以“越活越年輕”——當然,這是在科學(xué)家們的調控之下做到的。這就是我們所講的“誘導多能性干細胞”。
研究
干細胞技術(shù)令再生不是夢(mèng)
事實(shí)上,人體之所以有一定的再生能力,主要是靠著(zhù)成體干細胞。比如,表皮的再生、血細胞的換新、頭發(fā)指甲的生長(cháng)之類(lèi)。關(guān)于再生醫學(xué)中的成體干細胞的研究,最早始于20世紀60年代對造血干細胞的研究,造血干細胞目前為止是應用得最成熟的成體干細胞,可應用于治療多種血液系統惡性腫瘤、某些實(shí)體瘤、某些自身免疫性疾病和某些遺傳??;之后,人們又發(fā)現了對皮膚的修復和再生至關(guān)重要的上皮干細胞、在神經(jīng)組織中起重要作用的神經(jīng)干細胞等。
還記得系列科幻電影《超人》的主要扮演者克里斯多夫·李維嗎?身高193公分、擁有美國康乃爾大學(xué)學(xué)歷的李下,不幸于1995年參加馬術(shù)比賽時(shí)摔落馬下,脊椎嚴重受傷,頸部以下全部癱瘓。但他一直努力想要重新站起來(lái),不僅離開(kāi)了病床積極接受復健,更致力于推動(dòng)胚胎干細胞的研究,只可惜他最后還是于2004年因為心臟衰竭在紐約過(guò)世,終年52歲?;蛟S有一天,科學(xué)家們可以依靠神經(jīng)干細胞的研究,讓這些“折翼的天使”重新康復。
胚胎干細胞的研究從長(cháng)遠來(lái)講,在再生醫學(xué)中也具有更輝煌的前景。比如生殖系干細胞的研究,就可以被用來(lái)研究不育不孕癥,為千千萬(wàn)萬(wàn)沒(méi)有孩子的家庭造?!,F在醫學(xué)研究中,用“核移植”的方法來(lái)獲取胚胎干細胞,其實(shí)已可以避開(kāi)部分倫理道德的爭議。
此外,誘導多能性干細胞則無(wú)疑是最近幾年干細胞學(xué)界、甚至是生物學(xué)界最重要的發(fā)現。最重要的優(yōu)勢就是,它規避了胚胎干細胞研究的倫理壁壘,用成體干細胞來(lái)培養出胚胎干細胞,完全可以做到“用你自己的細胞治療你自己的疾病”。
總之,現代的再生醫學(xué)早已經(jīng)取得了飛速的發(fā)展:2004年8月,德國科學(xué)家斯米勒等人成功地復制了一位56歲患者的下頜骨,就像吳宇森的電影《變臉》一樣,那位原本不能正常進(jìn)食的患者成功地獲得了一張“新臉”,而且還恢復了正常的飲食生活。
斯米勒等人先用電腦掃描,模擬出患者下頜骨的尺寸大小,做出鈦合金的金屬支架,再從患者的骨髓中取出骨髓干細胞,與生長(cháng)激素混合在一起,涂抹在鈦合金金屬支架上,一起移植在患者的右肩胛骨里,經(jīng)過(guò)8個(gè)星期的“體內”培養之后,成功的復制出了患者的下頜骨。他們再將培養好的下頜骨取出,移植到患者的下巴上,這樣,患者就成功地得到了一個(gè)“新下巴”。這是世界上首例成功使用背部肌肉血液培養下頜骨的案例。
后來(lái),美國俄亥俄州克利夫蘭的亞特里奧賽特公司利用約翰霍普金斯大學(xué)研究出的一種以納米纖維為基礎的體外細胞擴增的新技術(shù),還可以利用造血干細胞在體外大量生產(chǎn)血液。
近年來(lái)新進(jìn)展、新成果簡(jiǎn)直令人瞠目結舌。有人提出,我們這一代人也許是“最后一代原裝人”,因為再生醫學(xué)的發(fā)展可以使我們活到120歲、150歲甚至更長(cháng)。在這100年左右的時(shí)間里,人類(lèi)科技的發(fā)展就有可能使我們“長(cháng)生不老”——又也許是可以不要肉體,只把我們的意識保留在計算機中,云云。
應用
干細胞組織將成為“產(chǎn)品”
美國杰龍生物醫藥公司2010年10月11日宣布,佐治亞州亞特蘭大“牧者中心”醫院已于2010年10月8日利用該公司培植的GRNOPC1人類(lèi)胚胎干細胞,展開(kāi)全球首宗人類(lèi)胚胎干細胞治療的人體臨床試驗。
在我國,20世紀60年代就開(kāi)始了骨髓干細胞移植方面的研究;1992年第一個(gè)骨髓移植非親屬供者登記組在北京成立,“中華骨髓庫”正式接受捐贈(2000年11月改名為中國造血干細胞捐獻者資料庫);2002年,北京建立了臍帶血干細胞庫;2009年上海成立了國家干細胞工程技術(shù)研究中心醫學(xué)轉化基地。
最新數據顯示,目前全球大約有600項臨床試驗均涉及干細胞治療。
目前研究中應用干細胞治療的疾病主要還有:神經(jīng)系統的阿爾茨海默病、帕金森??;血液病中的白血病、鐮狀細胞貧血癥、地中海式貧血;心肌梗塞;骨組織類(lèi)的軟骨缺損、退化性關(guān)節炎;肌營(yíng)養不良癥;糖尿??;肝炎;皮膚燒傷;脊椎損傷等。
總之,以干細胞為主的用于再生醫學(xué)的人體細胞組織,現在已經(jīng)成為一類(lèi)“產(chǎn)品”,正在走向“產(chǎn)業(yè)化”道路。對這一類(lèi)產(chǎn)品的監控,已經(jīng)在各國法律中提到了議事日程上來(lái)。對于普通老百姓來(lái)說(shuō),所要知道的就是,從正規來(lái)源獲得的、用來(lái)修復我們的組織器官的,無(wú)論是干細胞還是用干細胞構建的組織、器官,都是在國家的嚴密監控之下,有嚴格的法規規定的,其安全性和可靠性還是可以信賴(lài)的。
一旦一類(lèi)科學(xué)研究走上了產(chǎn)業(yè)化之路,它可以說(shuō)就走上了“發(fā)展的快車(chē)道”,在利益的驅使下,這項研究將不只是國家資助下的實(shí)驗室研究,而會(huì )擴展到商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域,這無(wú)疑是廣大患者的福音??梢?jiàn),不久,再生醫學(xué)的發(fā)展將大有可為。
有問(wèn)有答
Q:
為什么壁虎斷尾后可長(cháng)出新尾,人斷手后卻不能長(cháng)出一只新手呢?
A :
因為人類(lèi)是高等生物,而越高等的動(dòng)物,這種再生能力越弱。最典型的例子就是蝌蚪-青蛙:當它還是蝌蚪時(shí),失去的尾巴是能長(cháng)回來(lái)的,可是當它成為了青蛙,就失去了這種再生能力。
再生其實(shí)可分為生理性再生和病理性再生。比如換牙、血紅細胞的新舊交替,女生們來(lái)例假時(shí)子宮內膜的周期性變化、皮膚角質(zhì)細胞的更換(也就是脫皮)等都是生理性再生。也就是說(shuō),實(shí)際上我們的身體可以自動(dòng)地發(fā)生再生現象,最酷的是,我們實(shí)際上無(wú)時(shí)無(wú)刻不在再生中(強大吧)。病理性再生則是因為損傷而引起的再生,比如傷口的愈合(壁虎的尾巴就是一例)。但這種再生對于人類(lèi)這樣的高等生物來(lái)說(shuō),往往是不完全的,我們在損傷后所能重新長(cháng)出來(lái)的,往往是沒(méi)有功能的瘢痕組織,所以叫不完全再生。
從再生的機制來(lái)講,每一個(gè)生物個(gè)體,都是由一個(gè)單個(gè)的細胞發(fā)育而來(lái)的,因此理論上講,一個(gè)生物的任何一個(gè)細胞都有發(fā)育成一個(gè)完整的生物體的潛能,這就是所謂的細胞的“全能性”。對于植物來(lái)講,幾乎所有的細胞都具有全能性。而對于動(dòng)物來(lái)講,只有受精卵,以及某些胚胎干細胞才具有全能性。
Q:
女兒國是神話(huà)嗎?
A:
“女兒國”的情況的確并不是只在神話(huà)傳說(shuō)中才有的。
有一種叫“孤雌生殖”的模式,就是把雌性小鼠的卵母細胞拿出來(lái),經(jīng)過(guò)各種不同的物理的、化學(xué)的刺激,使其激活,形成二倍的雌原核,繼而發(fā)育成胚胎,而從這樣的胚胎中就可以分離出來(lái)胚胎干細胞。如果這樣的胚胎繼續發(fā)育下去,就會(huì )形成“沒(méi)有父親的小鼠”了。
原載于《羊城晚報》(2016年11月5日B04版)
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