大家熟悉生命科學很久了。我們在高中生物課本上講了很多生物制藥,基因工程,蛋白質,酶,抗生素,幹擾素。生命科學與人類健康前沿主要研究現在比較前沿的科學,也就是還在研究階段的科學。現實生活中,流氓很多。比如看著親人朋友離開,我們卻無法擺脫對抗生素的依賴,只好尋找更安全、更人性化的治療方法和關鍵技術的突破!這就是生命科學前沿技術研究將帶給人類的。
我對這門課程很感興趣。因為我不能面面俱到,所以這次主要就人類胚胎幹細胞的研發發表自己的看法。
定義:胚胎幹細胞是指受精卵分裂發育為囊胚時的內群細胞。它們在體外具有無限增殖、自我更新和多向分化的特性。壹般認為全能性幹細胞應具備以下特征:(1)來源於全能性細胞群體;(2)染色體核型正常;(3)永生,胚胎狀態下無限分裂;(4)培養的細胞系可以在體外或畸胎瘤中自發分化為屬於所有三個胚層的胚外組織和體細胞。
幹細胞的魔力在哪裏?眾所周知,我們100多斤重的身體,最初其實只是父母制造的壹個細胞——壹個精子和壹個卵子結合形成的受精卵。之後,壹個細胞變成兩個細胞,兩個細胞變成四個,四個細胞變成八個。在長眼睛的地方,它分化成組成眼睛的所有細胞,在長手臂的地方,它分化成組成手臂的所有細胞。當壹個完整的人形成後,構成他身體的大部分細胞都不再具有分化的能力。無論是體外還是體內,胚胎幹細胞都可以被誘導分化成體內幾乎所有的細胞類型。
目前我們聽到最多的是胚胎幹細胞用於白血病的治療。壹般白血病患者都要找到適合移植的骨髓。現在大部分都是獨生子女,兩個沒有血緣關系的人骨髓配型的概率幾乎是十萬分之壹,這時候麻煩就來了。如果嬰兒出生時就儲備了臍帶血,醫院為每個人建立了胚胎幹細胞庫,那麽將來壹旦得了這個病,就可以直接從中提取自己的幹細胞,通過組織培養分化成造血幹細胞,再移植到患者體內,這樣就可以避免排異反應,治療這些也不會有什麽麻煩。事實上,胚胎幹細胞的應用不僅限於此,還可以用於治療帕金森病,如中風、心律不齊、心肌梗塞、視網膜、糖尿病、肝功能障礙、關節炎等。人類胚胎幹細胞還可以分化為滋養層細胞、神經細胞、膠質細胞、造血細胞、心肌細胞等,因此其醫學應用前景巨大。
胚胎幹細胞移植最大的優勢是避免排斥反應,但成體幹細胞不如胚胎幹細胞。從骨髓中提取的幹細胞可以分化成原始細胞,如骨髓組織細胞,直到根據需要長成其他組織或器官。結果骨髓幹細胞壹開始分化順利,但最終沒有分化成原始細胞,而是產生了類似於人類腫瘤的奇怪細胞。雖然胚胎幹細胞有很多用途,但分離純化非常困難。在我們分離幹細胞之前,也就是在這些細胞分化之前,我們把它們從內細胞團中分離出來,然後放到培養器中進行培養。其實這是壹個徹頭徹尾的騙局,就是我們把細胞從內細胞團所習慣的微環境中提取出來,放入培養機中,裏面放了很多物質,讓這些細胞以為自己其實是在原來的位置,或者是在內細胞團中。所以這完全是個騙局。那些細胞以為自己還在細胞團裏,就繼續等待信號讓自己進行下壹步分裂。當然,除了分離它們之外,還可以用壹些技術來阻止這些細胞分離,這樣細胞就可以繼續培養和培養。而且這些細胞不會因為我們采用的技術而老化或死亡,它們會日復壹日地在我們的培養機器中繼續發育。
1.如何維持細胞全能性,控制向特殊細胞的轉化?也就是我們如何讓胚胎幹細胞發育成造血幹細胞而不是發育成神經細胞或者壹個完整的個體?事實上,我們人體內的幹細胞會分化成我們體內的所有細胞類型,大約壹個幹細胞傾向於分化成我們體內的200多個細胞類型。我們的問題是如何讓這個幹細胞像我們需要的細胞類型壹樣分化,分化成我們需要的細胞類型,比如腦細胞、心肌細胞或者組合細胞。現在的研究結果是胚胎幹細胞在不同的培養基中培養,所以會發育成具有特定功能的細胞。比如:
胚胎幹細胞-胎牛血清骨髓基質細胞* * *培養-造血細胞
胚胎幹細胞-基因轉染-胰島素分泌細胞。
胚胎幹細胞-RA-神經元。
雖然實現了部分定向轉化,但是這些介質的配置以及更多關於定向分化的問題需要解決,這是我們目前正在研究的問題,需要我們這壹代或者下壹代繼續研究。
2.下壹個要解決的問題是分化的細胞是否致癌。體外培養胚胎幹細胞的培養基中含有很多化學物質,雖然裏面的環境與人體相似,但在人體內並不完全相同。所以培養基中的物質會導致胚胎幹細胞癌變,激活原癌基因,發展成癌細胞嗎?這也是要解決的,需要在以後的發展中進壹步深入研究。
3.倫理問題:用於肝細胞研究的胚胎來源很困難。胚胎是未來的生命,生命不能被科研扼殺。而且胚胎幹細胞的研究還處於起步階段,離臨床試驗還有很長的路要走,更別說用於治療疾病了。“我們不能因為壹些胚胎不能發育成生命,就殘忍地在它們身上做實驗。支持者,他們指出,在自願的基礎上使用壹些廢棄的胚胎來擴大幹細胞研究是正確的。幹細胞研究被視為找到治療阿爾茨海默病和帕金森病等神經和腦部疾病新方法的希望。還有克隆的問題。克隆羊多莉的誕生,讓更多的人參與到這場爭論中。如果用人類幹細胞克隆人類,是否應該涉及倫理問題,涉及人們道德容忍的底線。
胚胎幹細胞的研究動態:
改進胚胎幹細胞的體外培養條件,建立壹種更有效、簡單的獲取胚胎幹細胞的方法。
定向分化成特定類型的細胞用於治療臨床疾病和解決免疫排斥和潛在腫瘤的問題。
成體幹細胞的側向分化能力及其與胚胎幹細胞的比較,成體幹細胞能否替代胚胎幹細胞?
人類胚胎幹細胞的研究前景:
未來再生醫學科技日報2004年6月5438+2月31:通過顯微鏡,人們發現人體內有壹種神秘的東西,它像壹顆奇妙的“星星”閃耀在銀河中,釋放出神秘的光輝。這些迷人的“星星”是人類胚胎幹細胞。雖然目前的醫療技術無法讓部分患者起死回生,但再生醫學的手段可能會使人的生命延續或再生,從而達到物種不完全滅絕的目的。雖然這對生命來說是壹件好事,但從人類受精卵中提取胚胎幹細胞的嘗試卻讓科學界、宗教界和政界卷入了壹場無休止的爭論,並在世界範圍內引起了軒然大波。
獨特的控制機制1998,美國威斯康星大學的湯姆森率先成功分離克隆人類胚胎幹細胞並建立細胞系。這壹研究成果立即在世界上引起轟動,成為世界關註的焦點。因為人ES細胞具有其他哺乳動物ES細胞的壹般特征,所以它們可以在合適的條件下分化成構成人體的任何組織。因此,人ES細胞可以為組織工程研究提供可靠的細胞來源,在人類早期胚胎發生、細胞分化和基因調控中也具有重要作用。
人類胚胎幹細胞研究的意義;
胚胎幹細胞的應用前景非常令人鼓舞。胚胎幹細胞可作為研究人類胚胎發育、出生缺陷和胚胎腫瘤的新手段。它可以用於迄今為止尚未實施的方法;制作人類疾病模型,用於基礎研究、藥物開發和毒理學研究,如果克隆技術能夠從患者自身組織中獲得幹細胞,就可以解決治療退行性疾病的組織短缺問題,結束移植治療中免疫抑制劑的使用;此外,幹細胞還可以作為壹種新的基因傳遞系統用於基因治療。總之,它的前景非常廣闊。
結論:胚胎幹細胞在揭示生命奧秘和攻克各種疑難雜癥方面具有非常誘人的前景。雖然還存在很多困難和爭議,但如果能夠正確引導,建立相應完善的監管機制,人類胚胎幹細胞研究領域的每壹項進展都將為人類發展做出巨大貢獻。
我國幹細胞的研究和應用已經有了壹定的基礎。早在20世紀60年代,骨髓幹細胞移植的研究就開始了。目前,造血幹細胞是研究和應用最廣泛的。1992年,中國大陸首個骨髓移植無關供體登記小組在京成立,“中華骨髓庫”也正式接受捐獻。2002年,北京建立了臍帶血幹細胞庫。目前,我國對胚胎幹細胞的研究還沒有明確的法律規定。
中國的幹細胞研究與國際相比還有差距,需要壹代又壹代中國人去爭取。與此同時,世界上的幹細胞研究仍然純粹是在許多“黑洞”領域。如何在不違反倫理的前提下合理應用幹細胞研究成果,也是國際上壹直爭論的話題。所以人類胚胎幹細胞的研究還有很長的路要走。