黄国华 2008年08月22日 07:23
今年3月份，英国媒体报道称美国科学家已经创造出了含人类细胞的“人兽羊”。接着又报道，英国人类生育与胚胎研究管理局（HFEA）原则上批准允许将人的遗传物质（DNA）放入牛的卵细胞中制造种间杂交胚胎。一时间，这二则消息借助互联网在世界范围内迅速传播，全球一片哗然。有人认为这有违伦理的研究将给人类带来梦魇，而乐观者更是充满期待：人类闻到了长生不老的气息。
其实这是人类干细胞研究取得突破性进展的重要标志事件—这将使长期受困于器官来源匮乏的器官移植变得像给机器换零件那样简单方便高效。这种研究的实质是把人的体细胞的细胞核转移到已去掉细胞核的羊的卵子中，相当于制造出一个没有精子参与的羊受精卵，让它分裂，就能得到胚胎干细胞。本来胚胎干细胞研究应是在人类间进行，但是人的卵子很不容易拿到（成年女性一个月只分泌一个卵子），而且应用人的胚胎做实验，在国外一直存在着社会阻力，现用牛或兔子等动物的卵细胞做材料制造人类需要的胚胎干细胞，就解决了上述问题。
所以，上述“人兽羊”实验是为了解决材料来源问题，并避开某些伦理争议，而最终的目的则是造福人类，为人类健康长寿开辟了新的途径。
水蛭给科学家的启示
人类对干细胞关注和研究得益于自然的启示。在生物中有一些耐人寻味的现象，一些生物如水蛭、蝾螈和章鱼等，如果其手足甚至半个躯干折断了，很快就会长出与原来一模一样的手足和躯干。人类没有这种功能，而将人类致死的疾病大多是由于人类的器官缺损或坏死，如果人类受损机体也有如此神奇的修复功能，人类将可以摆脱很多疾病的折磨而获得新生。生物研究人员对这些动物器官和组织再生现象的初步研究表明，这些动物在全身各处都有像胚胎细胞那样能进行全能分化生长的细胞——干细胞，正是干细胞帮助了水蛭等生物修复了断手断足和失去的半个躯干。
就这样干细胞进入医学研究人员的视野，吸引了全球最先进国家、最具优秀的科学家的目光，成为近年生命医学研究热点。
我们知道，构成我们机体最基本单位是细胞。人体含有200多种功能性质不同的细胞，干细胞是其中之一。所谓干细胞，意为（树）干或起源，类似于一棵树干可以长出树杈、树叶、开花、结果。严格地说，干细胞是尚未分化发育，能生成各种组织器官的起源细胞。
干细胞大致可以分为3种类型：胚胎干细胞、组织干细胞和专能干细胞。
胚胎干细胞：又称全能干细胞，是从哺乳动物包括人的早期胚胎分离培养出来的。它的一大特点是具有发育的全能性，可以参加整个生物体的发育，构成人体的各种组织和器官。受精卵便是一个最初始的全能干细胞。
组织干细胞：胚胎干细胞在进一步的分化中，可形成各种组织干细胞，又称多能干细胞。它具有分化出多种细胞组织的潜能，但不能发育成完整的个体，如血液组织干细胞、神经组织干细胞和皮肤组织干细胞等。
专能干细胞：多能干细胞进一步分化，可形成专能干细胞。专能干细胞只能分化成某一类型的细胞，如神经组织干细胞可以分化成各类神经细胞，血液组织干细胞可以分化成红细胞、白细胞等各类血细胞。
由于干细胞是具有自我复制能力(self-renewing)的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞，因此它给人类最终战胜疾病提供了可能。如血液干细胞在特定条件下可分化成所有种类血细胞, 甚至还可跨系统分化，向骨、软骨、神经胶质细胞、心肌、骨骼肌、肝细胞、血管内皮细胞、皮肤、消化道细胞、肺基质等组织细胞转化。这就为上述组织器官的置换提供了条件。
干细胞能给人类哪些帮助
目前在生命科学研究领域里,正在出现一股世界性的干细胞研究热潮,美、英、法、德、日等发达国家组建了最优秀的科研团队，投入巨资进行研究。现研究已证明干细胞对科学和人类健康具有重要意义。具体说来，干细胞研究将在以下几方面造福人类：
1.最深远的用途是生产细胞、组织和器官。
许多疾病往往是由于细胞功能障碍或组织破坏所致，要彻底治愈这些疾病需实行组织或器官移植，而现在困扰医生的是器官来源匮乏，靠正常的器官捐赠远远无法满足临床需要，很多患者就是在一天一天的等待中走向死亡。而多能干细胞经刺激后可发展为特化的细胞,可用于治疗无数的疾病和残疾，包括帕金森病、Alzheimer’s 病(痴呆症) 、脊髓损伤、中风、烧伤、心脏病、糖尿病、骨关节炎和类风湿性关节炎等顽症。
2.帮助我们理解人类发育过程中的复杂事件。
人类的生命现象是极其复杂的，人类至今还无法控制一些致命的先天性疾病的发生过程。人类最严重的医学难题,如癌症和先天缺陷就是因异常的细胞分化所导致。生命起始于干细胞的分化和繁殖，如果能搞清楚正常细胞的分化发育过程,就能更深刻地理解其中的基本错误，了解了这些致死疾病的成因，找到治疗疾病的方法。
3.能大大地改变研制药品和进行安全性实验的方法。
由于多能干细胞使更多类型的细胞体外培养成为可能，故可对药品进行不同细胞类型的细胞水平试验，避免了目前直接在动物身上或人体上进行实验，减少了试验环节，降低了试验风险，使药品研制的过程更为合理有效。
4.为克服某些患者的组织不相容寻找到新的方法。
患者可以用自己的遗传物质制造适合自己的细胞或组织，如某患者心脏不行了，利用特定的技术，从该患者身上的任何一个体细胞中取出细胞核，与捐献者的去核卵细胞相融合。经过适当的刺激，细胞发育为胚囊。从内细胞群中取得的细胞可建立多能性细胞系，随后诱导其分化为心肌细胞。由于绝大多数遗传信息包含在细胞核中，这些细胞与患者具相同的遗传性。当这些心肌细胞移植回患者身体时，不会出现排斥现象，患者也无须服用免疫抑制药物。
同时，干细胞研究也将帮助人类战胜癌症。癌细胞最大的特点是繁殖迅速，四处乱窜，导致癌症的转移和治疗后易复发。科学家发现肿瘤组织里也有干细胞，正是肿瘤干细胞决定了肿瘤的性质。根据肿瘤干细胞理论，当前肿瘤治疗应该针对肿瘤干细胞，只要杀死肿瘤干细胞,即使肿瘤体积没有缩小，但由于其肿瘤细胞增殖能力有限，肿瘤终将逐渐退化消失，人类就能够真正治愈肿瘤。但是，此理论目前还有许多空白之处，如干细胞转化为肿瘤干细胞的具体机制以及各种肿瘤组织中肿瘤干细胞的特异性标志物等。但是，我们坚信，随着生命科学技术的发展，这些空白终究会被填补而逐渐完善，到时人们就可以轻松地攻克癌症。因此肿瘤干细胞理论对于研究肿瘤的起源和临床实践都有十分重要的意义。
未来看病模式
我们现在到医院看病，医生在确诊之后，不外乎两招：吃药或手术。吃药是为了将病原体杀死，手术是为了切除坏死组织或器官。随着干细胞研究的深入和大规模的应用，医生看病的第三招就要出现了，就是通过再生治疗疾病的方式治疗疾病。也就是说，医生在确诊你的组织器官无法修复后，就会像给机器换零件一样给你换上新的健康的组织器官。现在一些保健品广告吹嘘的“60岁的人，30岁的心脏”也就变成真正的现实了；60岁的人，不仅30岁的心脏，还可30岁的肝脏，30岁的肾脏等等。当人类的衰老或发生病变的组织器官可以随时被健康的组织器官换下，我们也就寻找到了自秦始皇以来人类就开始寻找的长生不老的灵丹妙药了，长生不老也就不再是梦想了。
干细胞应用的技术瓶颈
干细胞研究给了我们无限美好的未来，但要大规模造福人类，还有很多难题有待攻克。如培养干细胞的胚胎匮乏问题；虽然人兽羊开辟了干细胞培养的新途径，但是科研人员还是面临道德伦理压力；还有担心人和动物间的不可预测的病毒的传播引发新的疾病发生；还有干细胞的分化，目前研究人员还无法使干细胞的分化繁殖沿着我们需要方向发展，如我们需要培养肝细胞，结果却培养出肾细胞，这就南辕北辙；还有培养的纯度也难以满足医学需要，如培养胰腺细胞，结果只有20%的纯度，80%是其它组织。但在干细胞利用方面已有激动人心的成功例子，像白血病可以通过干细胞治疗，加拿大一个科学家通过骨髓干细胞移植彻底地治疗好了白血病。
其实上述问题归根到底还是干细胞的调控问题，怎样才能使干细胞在人类的调控下按着人类的需要进行繁殖和分化，这才是干细胞大量应用于临床前亟待解决的问题。现在科学家已经知道干细胞的繁殖和分化都是在基因的调控下进行的，相信，终将有一天科学家能驾轻就熟地掌控干细胞的调控技术，最终实现人类长生不老的梦想。
