国内外近期干细胞研究进展

【字体: 时间:2006年09月25日 来源:生物通

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  国内外近期干细胞研究进展

  

生物通综合:

西京医院首次建立神经干细胞移植实验模型

据中国医药报陕西讯 近日,第四军医大学西京医院全军神经外科研究所林绿标等人,在国内首次成功建立神经干细胞移植治疗脑缺血的实验模型,并观察到移植后小鼠神经干细胞在猫全脑缺血模型中能够存活、迁移并分化。

    神经干细胞移植是中枢神经系统损伤修复治疗的新希望。近年来,国内外有关神经干细胞移植治疗脑缺血的研究很多,但由于体内微环境的复杂性,在体研究十分困难,进一步的人体试验更加困难。因此,建立一个方便有效的动物模型十分必要。

    为建立一个方便有效的动物实验模型以研究神经干细胞移植治疗脑缺血的可行性,林绿标等人将健康家猫12只,随机分为缺血再灌注组10只和假手术组两只,参照四血管阻塞法制作猫全脑缺血模型。先用显微手术的方法分离家猫双侧椎动脉并电凝,永久性闭塞侧椎动脉。24小时后再分离双侧颈总动脉,用动脉夹阻断血流。用含表皮生长因子的无血清培养基原代分离培养小鼠神经干细胞。将原代培养的小鼠神经干细胞移植到全脑缺血再灌注损伤模型的一侧大脑皮层中,假手术组猫大脑皮层注射同量的磷酸盐缓冲溶液。用免疫荧光技术检测移植1个月后的小鼠神经干细胞。

    结果显示,缺血再灌注组10只家猫经缺血再灌注损伤后死亡两只,1只夹闭血管后始终未出现静息脑电波,模型制作成功7只,成功率70%。假手术组家猫全部存活。缺血再灌注损伤后的家猫均出现不同程度的肢体瘫痪及平衡失调表现。饲养1周后,肢体瘫痪及平衡失调表现均逐渐有所改善;原代培养细胞在无血清培养基中生长2~3天后,大部分细胞死亡,只有少数以单细胞形式悬浮生长。部分细胞分裂形成几个到几十个细胞的细胞团,到7~10天时可生长成有数十个~数百个细胞的细胞团,也呈悬浮生长。这些悬浮生长的细胞在含血清培养基中能够贴壁生长,并部分分化成神经微丝抗原阳性的神经元及胶质纤维酸性蛋白抗原阳性的神经胶质细胞;细胞移植后,家猫症状有所改善,但移植侧与对侧肢体瘫痪及平衡失调表现改善无明显差别;免疫荧光方法检测小鼠神经干细胞移植到猫前脑后1个月仍有大量存活,部分细胞分化为神经元及神经胶质细胞,部分细胞向猫脑组织中迁移。迁移深度0.1~0.2毫米,呈弥散性分布。沿针道侧壁贴附的细胞呈圆形,迁移到脑组织深部的细胞大多呈梭形,海马及对侧脑皮层等远隔部位未检测到阳性细胞存在。不同个体间未发现明显差异;缺血再灌注组脑皮层及海马CA1区苏木精-伊红染色示典型的迟发性神经元坏死。

    据林绿标介绍,实验还观察到神经干细胞在体内分化细胞中,胶质细胞明显比神经元多,由于未行免疫双标检测,还不能得出神经元与神经胶质细胞的相对比例,故进一步的实验须在改变某种诱导因素的情况下,用免疫双标检测的方法观察神经元与神经胶质细胞比例的变化,以期达到体内定向分化的目的。 

研究称干细胞可助修复视力

据路透社华盛顿二十一日消息:美国一家公司的研究人员周四发表报告称,人类胚胎干细胞可以帮助失明的老鼠恢复部分视力,并可能为某些患有特定眼疾的人类提供移植来源。

这项发现发表在《复制(克隆)与干细胞》期刊上,研究人员称,此发现可能提供一种使用现存于实验室中的干细胞的方法。

「我们已经发展出一种技术,希望这可以被用于治疗退化性眼疾,例如老年黄斑病变(macular degeneration)。」领导这项研究的麻州先进细胞科技(Advanced Cell Technology)的兰扎(Robert Lanza)说道。

「我们已经证明,这些源自人类胚胎干细胞的细胞可以修复动物的视觉功能,否则这些动物已经失明。」兰扎在电子邮件中写道。

干细胞是人体的一种模板(template)细胞,来自胚胎的干细胞尤其具有可塑性,可以制造人体内任何细胞或组织。

干细胞研究:技术和伦理狭路相逢

背景新闻

2006年7月18日,美国参议院通过《加强干细胞研究法案》;次日,被公认为保守派的小布什上任以来首次行使总统否决权,否决了该法案。小布什的决定遭到了包括“同党”的施瓦辛格在内的美国各阶层的强烈反对,赞成声与反对声共存。8月23日,美国先进细胞技术公司宣称可在 不破坏胚胎的情况下获取胚胎干细胞,但该消息一经发布即遭到生命科学界的质疑。

背景知识

什么是干细胞研究?科学研究表明,干细胞是人体内可塑性最大的细胞,具有极大的医学价值,人称“万能细胞”。通过发展干细胞技术,糖尿病、老年痴呆症和帕金森氏症等疑难病症均可能被攻破。这样一来,需要器官移植的患者就无须等待他人捐赠器官了。按照目前的技术水平,一般从胚胎中提取干细胞,但胚胎的干细胞一旦被取出,胚胎将失去继续成长的机会。

第一部分:关于生命科学探讨

■干细胞研究的医学价值暂时不可替代

记者:保守派认为杀死胚胎无异于“杀人”,请问,胚胎是“人”吗?

程度(中山大学遗传学博士):从受精卵开始,一切都按自然法则有条不紊地发展,应该说,胚胎具有成为人的潜能。

记者:有科学家认为,完全可以从胚胎之外的其他地方提取干细胞,因此完全可以不挑起伦理纷争。请问,就目前的技术水平,是否真的有别的人类细胞可代替胚胎?这一说法是否可信?

程度:干细胞可以发育成造血组织、神经组织和骨组织等各种组织,按照现有的技术,提取植物和真菌的干细胞是件很普遍、也很容易的事情,不必非得倚赖胚胎。但在哺乳动物身上,从胚胎以外的地方提取干细胞的效果还不是很明显。这一说法可能言过其实。

记者:在治疗帕金森氏症、进行内脏移植等医学难题上,干细胞研究的医学价值是不是不可替代的?

程度:目前看来,我们暂时可以这样认为。以内脏移植为例,把他人的内脏移植到患者身上极有可能存在排斥的问题,但如果通过提取患者自身的干细胞来重新培育一个内脏,就不会存在这个问题。

■中国的干细胞研究水平与世界领先水平差距甚微

记者:我国干细胞研究的现状如何?

程度:中国的干细胞研究水平与世界顶尖水平之间的差距并不大,我们有一些很优秀的实验室。但由于干细胞研究是个敏感的领域,因此国内的干细胞研究室普遍比较低调,社会知名度都不太大。

记者:中国有没有规制干细胞研究的法律法规?

程度:科技部和卫生部2003年颁发了《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》,原则明确规定:“利用体外受精、体细胞核移植、单性复制技术或遗传修饰获得的囊胚,其体外培养期限自受精或核移植开始不得超过14天”。这是因为在14天内,人类胚胎既没有器官,也没有神经系统,不能感觉痛苦;而约14天过后,胚胎经过分裂具备了全能性,已经具备了发育成各种组织和器官的能力。

■人类需求决定科技存亡

记者:作为生命科学研究工作者,您如何看待围绕干细胞研究的科技与伦理之争?

程度:生命科学研究的目的是为人类造福,是为了提高人类的生活质量。产生类似冲突的根源在于管理的不够规范。历史经验表明,科技每向前迈进一步,都会遇到这样或那样的阻碍,但其进程是谁都挡不住的。其实,这些争议都是没有意义的,因为只要人类有需求,这项科技就自然会存在并发展下去;如果人类没需求,这项科技自然就会消失,就像当初电脑代替打字机一样。

第二部分:关于伦理学探讨

■伦理学有条铁律:“人是目的,不能仅仅被当作手段”

记者:干细胞研究问题似乎与克隆人有关,是这样的吗?

翟振明(中山大学哲学教授、博士生导师):克隆可分为“治疗研究性克隆”和“生殖性克隆”两种。用干细胞培育所需的器官,就是治疗研究性克隆。

但伦理学有条铁律:“人是目的,不能仅仅被当作手段”。我并不反对治疗研究性克隆,但我对从胚胎中提取干细胞的伦理含义持谨慎的态度。

记者:您认为,胚胎是“人”吗?

翟振明:胚胎是否是“人”的界线很不明确——很可能永远都难以明确。在一个人从不存在到存在的整个过渡阶段,明显可辨的界限,只有受孕和出生这两个点是清楚的。而其他点,都是基本连续的。但是,以出生作为非人与人的界限,明显行不通。这样的话,在出生之前,从哪里算起呢?这就比较难办。划界问题不仅仅是理论问题,还是个实践性的技术问题。就好比:不同人种和不同个体的成熟年龄不一样,有早有晚,但法律作出的成年年龄的规定是统一的,不然社会系统的操作就太过复杂了,所以划界有一定的任意性。正因为其界线不清,我们更应该持谨慎态度。不过,在我看来,尊严问题,主要涉及的是克隆策划者的目的问题。如果治疗研究性克隆从一开始就不是针对另一个潜在的人,而且又可以找到充足理由说明人与非人的界限在被提取干细胞的胚胎之后,那么这种技术的操作就应该被允许。

■布什决策基于学者的人文批判

记者:有人说这是一场“文化战争”,也有人说这是一场政治角力,您同意这两种观点吗?

翟振明:据我所知,布什在作出决定前请了十几个教授集体论证,这些教授来自伦理学、法学、政治学和神学等领域,他们组成了一个委员会,讨论完成了一份长达两百多页的理论论证报告,布什本人在一开始并没有预先提出建议(当然,他在挑选委员时可能有一定的倾向性),民众一开始也基本上不直接参与判断。布什的决策,在一定程度上是根据人文学者的批判性论证作出的。所以,这并不是一个真正意义上的文化传统问题,也不是政治问题。虽然西方民众深受基督教文化的影响,但西方国家都是政教分离的。伦理学是“讲道理”的,传统是“讲习惯”的。伦理学对人类自我抉择的理性思考,是在很大程度上独立于任何思想之外的力量的。“文化”也好,“传统”也好,哲学伦理学家不会只跟随其后,而不讲清最后的道理。

■“幸福”重要,人的“尊严”更不可抛

记者:围绕干细胞研究的争论焦点是什么?我们还有如此多的疑难杂症有待攻破,干细胞研究似乎真的能给人类带来幸福。

翟振明:我首先必须表明,通常人们通过“自然属性”和“社会属性”来理解“人”,我认为这基本上是错误的,“人”的最基本属性应该是“精神属性”——人的自主性、自我意识和人生意义等,这些未必能归入“社会属性”和“自然属性”。

克隆人的赞同者把“幸福”作为行为的伦理判断的唯一依据,他们以能给许多人带来幸福作为生育性克隆应该被允许的理由,这里的“幸福”其实是指一种快乐和令人愉快的情感。但完全避开了被克隆出来的人的尊严这一关键问题,而尊严问题正是人之为“人”的至关重要的问题。联合国通过的《禁止克隆人宣言》是以克隆人涉及的尊严问题为主要依据的:人有自由意志,这个自由意志不能被其他自由意志所左右。但在克隆人诞生之前,已经有其他的自由意志给他作了“规划”,克隆人的意志沦为“二等的自由意志”,因而尊严就被严重贬损。胚胎在发育成人之前能不能被用来提取干细胞培育器官?很多人认为这涉及人的尊严问题,围绕干细胞研究这一话题的伦理学争议主要在此。

■伦理问题如果没有解决的话,技术领域千万不要轻举妄动

记者:在生命技术成为显学的今天,该如何处理与伦理问题的关系?

翟振明:在任何重要的行动之前,我们都要回答“该干什么,不该干什么”,这样做出来的事情才不至于太过离谱。伦理学就是回答这类问题。技术本身只回答我们“能够干什么”。技术可分为主体技术和客体技术,克隆技术的伦理问题为什么这么紧迫呢?原子弹是客体技术,如果我们认为它危害人类,我们还有机会决定销毁它。但克隆技术是主体技术,克隆不是“做东西”,克隆人的念头一产生,人的尊严问题就凸现出来。进一步地,克隆人一诞生,就是人类的一个主体成员,我们就不能将其当作产品或工具随便处置。所以,主体技术首先涉及的不是生产力的问题,而是人的尊严问题。克隆一开始就涉及伦理问题,伦理问题如果没有解决好的话,技术领域千万不要轻举妄动。

■伦理原则无国界,立法有国界

记者:伦理学与法学之间有着密不可分的关系,伦理学有国界吗?

翟振明:伦理学与法学的联系非常大。如果我们把问题都讨论得很清楚的话,伦理学的原则问题应该是没有国界的,因为伦理价值的确立应该以讲道理为根据,我们开伦理学的国际学术会议,不会把各自传统文化的不同当作论证的依据。但立法是以国家为界的,立法要综合考虑传统道德观念、专家意见、政治家意见和利益集团的利益等等。

记者:伦理学是如何影响立法的?

翟振明:全世界研究现实世界的应用伦理学的专家发表观点的目的很少是为了教育群众的,而是为了影响立法。伦理学家要为立法寻求根据,我们讨论克隆人就完全是为了给那些不知道怎么立法的人寻找理性的根据。国内也有部分伦理学家试图影响立法,但很难有效果。老百姓、媒体和政治家往往不懂伦理学,把伦理学等同于维护传统观念。伦理学家没有进入政治核心圈,在伦理问题的讨论中,伦理学家的声音很微弱。

改革开放之前,伦理学的原则甚至被扣上“资产阶级观念”的帽子,意识形态和流俗渗入了伦理的判断。我们应该让伦理判断回归到学理根据的基础上来,做到在伦理道德问题上“将讲理进行到底”。如果把道德问题正确地理解成在“应该如何”的问题上将讲理进行到底的话,那么,道德问题的合理回答就是合理立法的前提条件。

专家研讨实景演出《西关小姐》

本报讯 由荔湾区政协提出并主持,省、市有关部门领导和学术界专家参加的大型城市实景演出《西关小姐》项目研讨会9月12日举行。会议讨论了关于《西关小姐》项目的演出方案,拉开了珠江“滨水创意产业带”战役实施的帷幕。与会者从岭南及广州文化的特征与精髓,到文化项目与旅游、经济发展的结合,艺术表现与实施操作进行了广泛和深入的探讨。通过对广西“印象刘三姐”实地考察的对比论证,大家对《西关小姐》大型文化项目的战略意义、实施策略及方案给予极高的评价和期望。这次研讨会,将促进该项目由研发阶段进入计划实施阶段。

巧妙利用干细胞 瘫痪大鼠动起来
 
 
  
让瘫痪者动起来是人类的健康梦想之一,现在美国科学家为实现这个梦想迈出了重要的一步。在7月份刚刚出版的英文版《神经学期刊》上,美国学者发表了一篇论文,论述如何利用干细胞疗法恢复了瘫痪大鼠跑动的能力。这一突破性成果是美国约翰斯·霍普金斯大学的克尔博士领导的科研小组取得的。

   

    《神经学期刊》的报道称,在对大鼠进行的这项实验中,科学家们首次成功地利用干细胞恢复了瘫痪动物的肌肉功能。科学家们把从脊髓中提取的干细胞注射到一批瘫痪大鼠身上,这些干细胞在脊髓内定向成长为运动神经元,取代已经死亡的神经元,并在脊髓与腿部肌肉之间形成连接神经。经过6个月治疗,15只瘫痪的老鼠中有11只获得部分康复,它们的肢体重新获得力量,可以四处跑动了。专家们研究发现,植入鼠体内的干细胞会大量产生两种蛋白质,其中一种蛋白质能提高鼠神经细胞的生存能力,另一种可加强不同神经细胞间的联系。正是这两种蛋白质促进了瘫痪鼠的康复进程。

    科学家们从这项研究得到的一个重要认识是,要想生成新的肌肉细胞,单凭注射干细胞是不够的,只有配合使用一定的化学药剂,才可能促使干细胞转化成肌肉细胞。因此,这个治疗方法又称为“干细胞鸡尾酒疗法”。克尔博士表示,在瘫痪的老鼠身上使用适当的干细胞鸡尾酒疗法,可促使干细胞恰到好处地发育成适当相连的神经系统。但干细胞鸡尾酒疗法中的任何成分缺一不可,否则神经细胞不能正确相连,从而不能抵达肌肉组织,无法令瘫痪部位活动。

    这项研究得到美国国家卫生院的资助。该院院长齐侯尼表示:“这是一个值得关注的科研进展,有助于我们更好地了解如何使用干细胞治疗损伤。”研究项目负责人克尔认为,这项研究提供了某种形式的“处方”,可以用来对人类进行类似的治疗。但他也同时表示,路途遥遥,科学家们还要为此付出很多心血。假如这样的疗法有朝一日也适用于人类的话,那么今天的很多顽症和不治之症,如肌萎缩侧硬化症或者肌肉萎缩症等都将可以得到治疗。

    当今最热门的科学之一是生物工程,而这一学科中的一个明星是干细胞。在科学家描绘的未来美好蓝图中,干细胞似乎无所不能,前途无量,未来热门可以利用干细胞培养人工组织和器官,利用干细胞治疗疑难顽症。例如,干细胞因为具有神奇的再生能力,有可能使烧伤患者一天之内换上新的皮肤,使瘫痪病人恢复肢体功能,或者使脑部重创者长出新的脑细胞。干细胞还可能治愈世界上许多不治之症,如糖尿病、心脏病、阿尔茨海默病即老年性痴呆症、帕金森病等等。

    现在,美国科学家已经让瘫痪的老鼠跑动起来了。克尔博士表示,这个研究证明了神经系统受损后可重新连接这个原理。其实,约翰霍普金斯大学这次研究并非首项利用老鼠干细胞进行神经连接的研究,但过去的类似研究只能修补受损的脊椎神经,而新研究则可能利用干细胞鸡尾酒疗法,从脊椎神经中生长出全新的神经线路,直达腿部肌肉,取代已经死亡的运动神经元。该科研小组下一步准备以猪为对象进行实验。这个研究小组的专家表示,医治人类脊椎骨髓损伤和瘫痪不是一件简单的事情,还须等待多年才能成功,但是预计不会超过20年。  
 


英国科学家从自然死亡胚胎中成功提取干细胞 

伦敦9月24日电(记者葛秋芳)英国纽卡斯尔大学的研究人员利用试管受精过程中自然停止发育的胚胎,成功提取了人类胚胎干细胞。这一突破减少了在提取胚胎干细胞过程中会损坏胚胎的风险。

    据《自然》杂志网站报道,负责这项研究的米奥德拉格·斯托伊科维奇介绍说,人类卵子在试管中与精子结合后,受精卵差不多有一半不能发育到“胚泡”阶段。在停止发育的胚胎中,只有几个被称作“分裂球”的细胞仍是健康的,正是这些未受损的分裂球使他们取得了成功。

    分裂球是指受精卵经过数次分裂而形成的极早期的胚胎细胞,它本身具有分裂与增殖的能力。此前曾有研究人员把分裂球放在培养皿中培育,最终获得了胚胎干细胞。

    研究人员在研究中使用了来自两个当地试管受精诊所捐献的161个胚胎,其中29个正常发育,119个在受精3至5天后停止分裂,13个在受精6至7天后停止分裂。研究人员对这些停止分裂的胚胎又观察了两天,确定它们达到规定的胚胎死亡标准。

    随后,研究人员从13个在受精6至7天后停止分裂的胚胎和8个正常发育的胚胎中提取出了胚胎干细胞,但他们没能从在受精3至5天后就停止分裂的胚胎中提取出干细胞。

    斯托伊科维奇表示,虽然目前这项研究的有效性还较低,但将来一定会有所改进。(完)
 

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