血荒終結者：干細胞

被寄予厚望的干細胞研究一直飽受限制與爭議，直到今年初，才迎來里程碑式的發(fā)展：世界首個干細胞治療產品Holoclar獲得歐盟委員會批準，用于因眼部灼傷導致的中度至重度角膜緣干細胞缺乏癥成人患者的治療。

這小小干細胞究竟有何神奇之處，研發(fā)過程又為何障礙重重？

干細胞是一類沒有特定分化的原始細胞，但它具有分化成各種組織器官的潛能。按發(fā)育狀態(tài)，可分為胚胎干細胞和成體干細胞；按分化潛能，則可分為全能干細胞、多能干細胞和單能干細胞。

無論多么高大的個體，最初都由一個小小的受精卵——最高級的干細胞發(fā)育而來。隨著身體逐漸長大，干細胞并沒有消失，而是分化出各種多能干細胞。

如血液中的紅細胞，每120天更新一次，每小時制造約5億個新紅細胞，如此龐大的工作量，只有骨髓中的造血干細胞才能完成。

再如，摔跤受傷后，沒幾天傷口又完好如初，這正是皮膚基底層干細胞的神奇之處。當傷口很深、傷及真皮時，皮膚將很難愈合，甚至需要做植皮手術，則是因為干細胞受損了。

上世紀60年代，加拿大多倫多大學的兩名科學家恩尼斯特·莫科洛克和詹姆士·堤爾證實老鼠骨髓中存在一種自我更新的細胞，開啟了干細胞研究的大門。

1998年，威斯康星大學的詹姆士·托馬森等人將體外受精的人卵培養(yǎng)至囊胚期，然后提取內細胞團，成功培育出全能干細胞株。

與此同時，約翰霍普金斯大學的約翰·吉爾哈特從人工流產的胚胎中提取生殖母細胞，也成功培養(yǎng)出了全能干細胞株。

這些由胚胎獲取的干細胞雖很難像受精卵那樣發(fā)育成一個完整的個體，但可發(fā)育成多種組織。若能用這些細胞替補人體細胞中的“老弱病殘者”，也許能克服多種疾病。

近期，日本一個研究小組利用人體胚胎干細胞制造能產生神經傳導物質多巴胺的神經細胞，然后將它們移植到4只患有帕金森氏癥的食蟹猴腦部。持續(xù)觀察一年后，發(fā)現(xiàn)猴子手腳顫抖的癥狀有明顯改善。

盡管不知道這些猴子是否變聰明，但可以推斷的是，干細胞的注入很可能有效減輕了這些靈長類動物的帕金森氏癥。

血荒已成為近幾年看病難中最為突出的問題之一。在獻血比例較低的大背景下，如何解決血荒的問題？法國科學家給出了答案。

來自法國巴黎皮埃爾與瑪麗·居里大學的盧茨·杜艾團隊，首次將干細胞技術運用到“人造血”上，并將培育的血液輸入人體，取得了成功。

杜艾團隊首先從志愿者骨髓中抽取造血干細胞，然后利用生長因子激發(fā)它們產生大量紅細胞。在給人造細胞做上標記后，他們將其中的100億個細胞、共2毫升人造血注射回捐獻者體內。

5天后，這些人造血細胞至少還有94%仍在捐獻者體內循環(huán)；26天后，41%至63%的血細胞仍保有活力，與天然血細胞存活率基本一致。這證明了人造血細胞同天然血細胞一樣，能在人體內正常存活，發(fā)揮將氧氣輸送至全身的功能。

這無疑是一大喜訊，也許不久的將來，血荒終結的時代就要來臨。

一名居住在冰島的非洲學生，于2011年6月9日成為全球第一例體驗人造器官移植手術的幸運兒。此前，他患有嚴重的氣管癌，氣管已完全堵塞，一直苦于沒有合適的捐獻者。

科學家們利用一種類似塑料的聚合材料，設計制作了一個Y形支架和一個用于培育病人干細胞的生物反應器。然后抽取患者自身的干細胞培養(yǎng)，等新細胞長起來后，將其“種植”在支架上。

僅僅兩天后，可用于移植的氣管細胞就長出來了。由于它們來自患者自身的干細胞，被植入后，沒有遭遇免疫系統(tǒng)的排斥。

不同于以往的人造器官，此次植入的人造氣管與天生的非常類似：不僅能正常收縮、舒張，產生人體特定的分泌物，還能與被縫合的組織很好地融為一體。

但怎樣才能確保這些干細胞不會無限分裂下去？答案是正常細胞間存在的天然接觸抑制機制——兩種細胞一旦接觸，便會發(fā)生細胞表面的信號傳遞，生長就會停止；這與癌細胞完全不一樣。

雖然干細胞技術應用前景廣闊，但研究之路障礙重重。

關于胚胎干細胞的研究，社會輿論壓力特別大，尤其是涉及到倫理方面的問題。

托馬森教授在培養(yǎng)胚胎干細胞前，就曾咨詢本校的倫理學教授。他憂心忡忡地問：“將來如果把這些細胞注入老鼠，它們增殖并占據這些小動物的大腦，那時候它究竟是人還是老鼠？”

在西方國家，生命源于受精卵，雖然囊胚期的胚胎還沒有認知和意識，但它畢竟有發(fā)育成一個生命的權利。因此，美國立法機構對此十分謹慎，直到2010年才首次批準加州的Geron公司，將人體胚胎干細胞用于治療急性脊髓損傷患者。

相比胚胎干細胞，成體干細胞技術沒有面臨如此沉重的倫理壓力。但科學家們一直擔心誘導多能干細胞會發(fā)生癌變。近期，日本岡山大學研究發(fā)現(xiàn)，向培養(yǎng)液中添加曾培養(yǎng)過肺癌、皮膚癌等癌細胞的液體，誘導多能干細胞的確會出現(xiàn)癌變現(xiàn)象。

相信科學家們在未來能更好地駕馭干細胞，那樣的話，血荒將成為歷史；器官移植將變得簡單，無須應對排斥反應等諸多問題；同樣，也將有越來越多的像Holoclar這樣的干細胞治療產品涌現(xiàn)，解決醫(yī)療領域的眾多難題。