神奇的干細(xì)胞

2007年11月，日本和美國科學(xué)家分別成功地將人的皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為干細(xì)胞。這一成果被認(rèn)為有可能替代涉及倫理道德問題的胚胎干細(xì)胞研究。大約一個(gè)月后，科學(xué)家宣布，他們成功地利用從皮膚上獲取的干細(xì)胞治愈了老鼠身上的鐮狀細(xì)胞血癥，證明從皮膚中而不是從胚胎中獲取的干細(xì)胞可以用于疾病的治療。而這正是科學(xué)家在干細(xì)胞研究中一直苦苦追求的目標(biāo)。

全能細(xì)胞

如果你初次接觸“干細(xì)胞”，并猜想它大概是晾干了的細(xì)胞，那你一定念錯(cuò)了這個(gè)名詞。干細(xì)胞的“干”應(yīng)該讀作“樹干”或“能干”的“干”，而不是干濕的“干”。

我們的身體不論大小，最初只是父母共同制造的一個(gè)細(xì)胞——受精卵而已。之后1個(gè)細(xì)胞變成2個(gè)細(xì)胞，2個(gè)變成4個(gè)，4個(gè)變成8個(gè)……這些細(xì)胞按照由基因密碼繪制的“藍(lán)圖”，在該長眼睛的地方分化成組成眼睛的所有細(xì)胞，在該長胳膊的地方分化成組成胳膊的所有細(xì)胞……當(dāng)一個(gè)完整的人形成后，其中一些細(xì)胞仍然具有分化的能力，但組成身體的絕大部分細(xì)胞則不再具有分化的能力。

一個(gè)細(xì)胞，只要還有能力分化成其他種類的細(xì)胞，就被稱為是干細(xì)胞。干細(xì)胞可以粗略地分為兩類：一類是胚胎干細(xì)胞，另一類是成體干細(xì)胞，也叫組織干細(xì)胞。

成體干細(xì)胞具有專能或多能的分化能力。它在臨床上用得最多的就是骨髓移植，也就是造血干細(xì)胞移植，是治療白血病的一種有效手段。胚胎干細(xì)胞來自于早期胚胎的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。它與成體干細(xì)胞的主要差別表現(xiàn)在分化能力上。胚胎干細(xì)胞的分化具有全能性，也就是說，它能分化成人體內(nèi)的所有組織和器官，在臨床上應(yīng)用價(jià)值要比成體干細(xì)胞大得多。因此，科學(xué)家把研究的注意力集中在胚胎干細(xì)胞上也就不足為怪了。

假如科學(xué)家能夠控制胚胎干細(xì)胞的分化過程，就可以為糖尿病人制造胰臟細(xì)胞，為帕金森病人制造腦細(xì)胞，將心肌細(xì)胞植入受損的心臟……奪走許多人生命的不治之癥就可迎刃而解了。這是多么誘人的醫(yī)學(xué)前景！

打破僵局

胚胎干細(xì)胞研究的前提，是要獲得人的胚胎干細(xì)胞。為此，有兩種可行的辦法：一是從人的早期胚胎的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中獲得；二是利用體細(xì)胞克?。簩⑷说捏w細(xì)胞核移植到去核的人卵中，并使之發(fā)育成人的早期胚胎，然后從其中的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)獲取。

不論用哪種方法，一個(gè)明擺著的問題是，都會(huì)破壞人的胚胎，這就引起了很大的爭議。許多國家認(rèn)為，既然人的胚胎有生命，那他就應(yīng)該享有人權(quán)；破壞胚胎就是侵犯人權(quán)。因此，必須反對(duì)人的胚胎干細(xì)胞研究。他們認(rèn)為“殺了弟弟救哥哥”是一種不可容忍的犯罪行為。

為了讓干細(xì)胞研究造福人類，必須打破這種僵局：在不觸犯倫理、道德和法律的情況下，獲得類似胚胎干細(xì)胞的全能性干細(xì)胞。目前，科學(xué)家正通過三條途徑進(jìn)行探索：一是在體外誘導(dǎo)成體干細(xì)胞進(jìn)行類似胚胎干細(xì)胞的全能性分化；二是尋找具有胚胎干細(xì)胞性質(zhì)的成體干細(xì)胞；三是對(duì)諸如皮膚細(xì)胞這樣的組織細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)基因誘導(dǎo)，使之轉(zhuǎn)化為具有全能性分化的細(xì)胞。這次日本和美國科學(xué)家分別利用人的皮膚細(xì)胞，成功誘導(dǎo)生成了類似胚胎干細(xì)胞的全能干細(xì)胞，走的就是這條途徑。

另辟蹊徑

就像骨髓移植需要配型那樣，不配型的胚胎干細(xì)胞移植到人體內(nèi)也會(huì)被排斥。如果要像建立骨髓庫那樣來建立干細(xì)胞庫，實(shí)際上很難辦到。為了克服這一難題，人們首先想到的就是體細(xì)胞克隆——1996年“多利”羊的誕生就是這一技術(shù)的一大成功：用病人自身的體細(xì)胞核移植到去核的人卵內(nèi)，發(fā)育成胚胎，然后從其中的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)獲取胚胎干細(xì)胞，再移植到病人體內(nèi)醫(yī)治疾病。由于植入的胚胎干細(xì)胞的全部基因來自于病人，所以，病人的身體不會(huì)排斥它們。

雖然有許多體細(xì)胞克隆成功的例子，但是要從中獲得胚胎干細(xì)胞卻很難，尤其要在靈長類動(dòng)物身上獲得成功更難。顯然，要繼續(xù)干細(xì)胞研究只能想辦法另辟蹊徑。2006年6月，一位日本科學(xué)家把4個(gè)基因轉(zhuǎn)到老鼠的皮膚細(xì)胞里，使皮膚細(xì)胞反分化，返回到胚胎時(shí)期，變成了一種類似胚胎的干細(xì)胞。這是世界上首次成功的創(chuàng)新。2007年11月，日本和美國科學(xué)家分別成功地將人的皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為了干細(xì)胞。所不同的是，日本科學(xué)家用的是兩個(gè)成年男女的皮膚細(xì)胞，而美國科學(xué)家用的是取自一個(gè)胎兒和一個(gè)新生兒的皮膚細(xì)胞。它們的成功，證明了日本科學(xué)家在老鼠身上所建立的方法在人體上也是可行的。

首戰(zhàn)告捷

當(dāng)日美科學(xué)家成功地將人的皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為干細(xì)胞時(shí)，沒有人知道這些細(xì)胞能否像胚胎干細(xì)胞那樣制造有用的細(xì)胞。大約一個(gè)月后，科學(xué)家便宣布，他們成功地利用從皮膚上獲取的干細(xì)胞治愈了老鼠身上的鐮狀細(xì)胞血癥。這是一種慢性的遺傳性疾病，全球有數(shù)千萬人患有此病，而在非洲人的后裔中尤其流行。這一成功標(biāo)志著干細(xì)胞研究又向前邁出了重要一步。

科學(xué)家認(rèn)為，這一實(shí)驗(yàn)的成功表明，從成人皮膚細(xì)胞中獲取的干細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞一樣，都具有治療疾病的潛力。而且，利用體細(xì)胞克隆獲取干細(xì)胞是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，全世界只有少數(shù)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室能夠做到。而從成人皮膚細(xì)胞中獲取干細(xì)胞卻是一個(gè)簡單的操作，幾乎任何一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的生物實(shí)驗(yàn)室都可以進(jìn)行。

保持清醒

要將干細(xì)胞應(yīng)用于人的臨床治療，除了免疫問題，另一個(gè)必須解決的就是安全問題。日本科學(xué)家讓老鼠的皮膚細(xì)胞變成胚胎干細(xì)胞所做的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，這種誘導(dǎo)出的干細(xì)胞有20%是會(huì)導(dǎo)致肌體產(chǎn)生腫瘤的。這至少提醒我們，在胚胎干細(xì)胞研究中，不是一種技術(shù)成功了就可把其他技術(shù)都廢掉。從羊水和羊膜中也可以獲取類似胚胎的干細(xì)胞。我國科學(xué)家比較看好這一技術(shù)，因?yàn)樗粵]有導(dǎo)致產(chǎn)生腫瘤的問題，使用安全；二具有免疫豁免的功能，能防止母體免疫系統(tǒng)的排斥；三沒有倫理的問題，因?yàn)樵谡５姆置溥^程中，羊水和羊膜最終是被廢棄的。顯然，這一技術(shù)既不破壞胚胎，又能獲得類似胚胎干細(xì)胞的細(xì)胞，而且來源較多，具有廣泛的臨床應(yīng)用前景。