干细胞的干细胞应用研究

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• 李吉吉jjj

  人体的衰老，皱纹的出现，究其根源实质上都是细胞的衰老和减少。而细胞的衰老和减少则是由干细胞老化引起的。干细胞是各种组织细胞更新换代的细胞，是人体细胞的生产厂。干细胞族的老化严重减弱了其增殖和分化的能力，新生的细胞补充不足，衰老细胞不能及时被替代，全身各系统功能下降，让人一天天老去。而你的皮肤，也因为皮肤干细胞的衰老而无法及时更新，衰老的皮肤得不到修复，所以，你有了皱纹，失去了青春容颜。干细胞美容原理是通过输注特定的多种细胞（包括各种干细胞和免疫细胞），激活人体自身的“自愈功能”，对病变的细胞进行补充与调控，激活细胞功能，增加正常细胞的数量，提高细胞的活性，改善细胞的质量，防止和延缓细胞的病变，恢复细胞的正常生理功能，从而达到疾病康复、对抗衰老的目的。
  分化后的细胞，往往由于高度分化而完全丧失了再分化的能力，这样的细胞最终将衰老和亡。然而，动物体在发育的过程中，体内却始终保留了一部分未分化的细胞，这就是干细胞，干细胞的衰老是机体衰老或人类衰老的重要因素，因而，人体干细胞移植（或注射）对阻止人类衰老意义重大。干细胞又叫做起源细胞、万用细胞，是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。可以这样说，动物体就是通过干细胞的来实现细胞的更新，从而保证动物体持续生长发育的。
  干细胞根据其分化潜能的大小，可以分为两类：全能干细胞和组织干细胞。前者可以分化、发育成完整的动物个体，后者则是一种或多种组织的起源细胞。人的胚胎干细胞可以发育成完整的人，所以属于全能干细胞。
  早在19世纪，发育生物学家就知道，卵细胞受精后很快就开始，先是1个受精卵成2个细胞，然后继续，直至成有16至32个细胞的细胞团，叫做桑椹胚。这时如果将组成桑椹胚的细胞一一分开，并分别植入到母体的子宫内，则每个细胞都可以发育成一个完整的胚胎。这种细胞就是胚胎干细胞，属于全能干细胞。、脐带、胎盘和脂肪中则可以获取组织干细胞。每个人的体内都有一些终生与自己相伴的干细胞。但是，人的年龄越大，干细胞就越少。为了弥补干细胞的不足，一些科学家建议从胚胎或胎儿以及其他动物身上获取干细胞。进行培养和研究。 干细胞的用途非常广泛，涉及到医学的多个领域。科学家已经能够在体外鉴别、分离、纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞，并以这样的干细胞为“”，培育出一些人的组织。干细胞及其衍生组织的广泛临床应用，将产生一种全新的医疗技术，也就是再造人体正常的甚至年轻的组织，从而使人能够用上自己的或他人的干细胞或由干细胞所衍生出的新的组织，来替换自身病变的或衰老的组织。假如某位老年人能够使用上自己或他人婴幼儿时期或者青年时期保存起来的干细胞及其衍生组织，那么，这位老年人的寿命就可以得到明显的延长。美国《科学》杂志于1999年将干细胞研究列为世界十大科学成就的第一，排在人类基因组测序和克隆技术之前。
  新加坡国立医院和中央医院通过脐带血干细胞移植手术，根治了一名因家族遗传而患上严重的地中海贫血症的，这是世界上第一例移植非亲属的脐带血干细胞而使痊愈的手术。医生们认为，脐带血干细胞移植手术并不复杂，就像给输血一样。由于脐带血自身固有的特性，使得用脐带血干细胞进行移植比用进行移植更加有效。利用造血干细胞移植技术已经逐渐成为白血病、各种恶性放化疗后引起的造血系统和免疫系统功能障碍等疾病的一种重要手段。科学家预言，用神经干细胞替代已被破坏的神经细胞，有望使因脊髓损伤而瘫痪的病人重新站立起来；不久的将来，失明、帕金森氏综合症、艾滋病、老年性痴呆、心肌梗塞和糖病等绝大多数疾病的，都可望借助干细胞移植手术获得康复。
  同胚胎干细胞相比，上的干细胞只能发育成20多种组织，而胚胎干细胞则能发育成几乎所有的组织。但是，如果从胚胎中提取干细胞，胚胎就会亡。因此，道理问题就成为当前胚胎干细胞研究的最大问题之一。美国明确反对破坏新的胚胎以获取胚胎干细胞，美国众议院甚至提出全面禁止胚胎干细胞克隆研究的法案。美国的一些科学家则对此提出了尖锐的批评，他们认为，将干细胞用于医学研究，在减轻痛苦方面很有潜力。如果浪费这样一个绝好的机会，结果将是悲剧性的。
  生命科学是二十世纪发展最为迅猛的学科之一，已经成为自然科学中最引人注目的领域。1957 年，美国华盛顿多纳尔·托玛斯发现正常人的移植到病人体内，可以造血功能障碍。这一技术的发现，使多纳尔·托玛斯本人荣获了诺贝尔奖。
  这一技术很快得到全世界的认可，并已成为根治白血病等病的主要手段。造血干细胞移植技术的发现和应用为人类战胜疾病带来新的希望。
  1999年Petersen等发现肝干细胞和一些肝细胞可能部分来源于或与相关。他们通过以下实验检测了这一思路：⑴将一雄性大鼠的移植到致量照射的同源雌性大鼠，并用DNA探针检测受鼠肝内有无雄性来源的Y染色体。⑵用表达组织相容性抗原Ⅱ类抗原L21-6的Lewis大鼠作为受体，不表达L21-6的Brown-Norway大鼠作为供体进行全肝移植，以确定肝外来源的L21-6阳性细胞是否能够于移植的。他们发现，在移植后13天，在肝内检测到了Y染色体信号，在这一时间卵圆细胞开始分化为肝细胞。如果分化为肝细胞的卵圆细胞来自，那么将不会有肝细胞表达阳性的Y染色体信号，但结果显示，一些肝细胞表达明显的Y染色体信号，表明它们来源于供体细胞。同样，在全肝移植后发现，在移植的内发现有明显的L21-6阳性细胞，表明一些卵圆细胞来源于肝外，而那些来源于肝内的卵圆细胞则L21-6阴性，实验表明，中含有能够分化为肝细胞潜能的干细胞，一些卵圆细胞有可能来源于。
  中的肝前细胞可以用于肝衰竭的移植而不必考虑组织相容性抗原的配型问题，因为自身的细胞就可以用于移植。细胞具有以下优点：⑴可以富含干细胞的细胞。⑵通过转导促进基因能够增加来源的肝细胞。⑶可用来源肝细胞用于生物人工肝；此外HGF也可以通过促进包括干细胞的肝前细胞分化用于肝硬化。自体干细胞移植肝损伤将为疾病的新的途径。 干细胞疾病的基本原理：对组织细胞损伤的修复、替代损伤细胞的功能、刺激机体自身细胞的再生功能。
  呼吸道疾病
  自体干细胞免疫哮喘、气管炎、肺气肿、肺心病等
  干细胞免疫疗法是通过调控细胞因子，修复受损的组织细胞，然后通过细胞间的相互作用及产生细胞因子抑制受损细胞的增殖及其免疫反应，从而发挥免疫重建的功能。从根本上消除哮喘病的发病基础。这些方法在观念上完全不同于传统的方法，主要强调通过修复人体免疫细胞来哮喘病等呼吸道疾病。经北京京华友好医院现代医学临床证实，干细胞免疫疗法对哮喘出现的咳嗽、多痰、胸闷等症状有明显的作用。具有快、疗程短、不易复发等优点，突破了以往“见效——停复发”的弊端。其针对哮喘病特性经过细胞培养实验室特殊培养的愈喘干细胞，可以增强自身免疫力，舒张平滑肌，促进体内新陈代谢，修复呼吸系统损伤，激活肺部细胞再生，全面调理脾肺，激活肺部细胞再生修复肺通气功能，增强肺功能，充足肺部供氧，彻底修复肺、气道粘膜，恢复纤毛的排污能力。经过百余例的临床案例见证，其治愈率可到98%。后期配合调理，可长效地控制病情，是目前哮喘病、气管炎最理想、最规范的方法。
  病
  干细胞移植病的原理：因干细胞具有“无限”增殖，多向分化潜能，具有造血支持，免疫调控和自我复制等特点。可作为理想的“”细胞用于病变引起的组织损伤修复。基础研究发现干细胞可分化成固有细胞，实质细胞等，所以干细胞移植后对脏功能具有良好的修复和重建作用。
  干细胞病的特性和优势 具有强大的增殖能力和多向分化潜能，能够增殖分化并产生大量后代。 低免疫原性。因细胞处于原始状态，不易被识别，所以不存在免疫排斥的特性，没有血型匹配问题。 长期传代不改变生物学特性。可分化成固有细胞，肌细胞，肝细胞，成骨细胞，软骨细胞等多种细胞的能力。 正是由于干细胞所具备的这些免疫学特性和优势，使其在病方有广阔的临床应用前景。
  脑瘫
  干细胞移植小儿脑瘫逐渐被人们所熟知。干细胞移植小儿脑瘫是根据细胞具有自我更新及分化为神经元，星形胶质细胞，少突胶质细胞潜能的神经前体细胞，细胞移植后分化的神经元补充缺损的神经元，并促进小儿脑组织中的神经细胞分化发挥功能，恢复脑神经的正常生长发育，改善大脑的认知功能障碍，为脑性瘫痪小儿进一步康复了更多的机会，已为先进最有效的方法。并且年龄越小，再构成代偿能力越强，的可能性就越大。尽早干预，是预防小儿脑瘫致残的唯一途径。
  ⒈自我更新：干细胞具有对称及不对称两种方式，从而保持干细胞库稳定。
  ⒉多向分化潜能：干细胞可以向神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞分化。低免疫源性：干细胞是未分化的原始细胞，不表达成熟的细胞抗原，不被免疫系统识别。
  ⒊组织融合性好：可以与宿主的神经组织良好融合，并在宿主体内长期存活。
  自闭症
  脐血干细胞和脐带间充质干细胞具有免疫调节和改善脑内微循环的功能。干细胞进入体内可调节机体免疫功能，并通过自身分化和分泌细胞因子和神经肽刺激新生血管形成，改善脑内缺血缺氧状态，激活和修复脑内受损的神经细胞。通过联合移植脐血单个核细胞和脐带间充质干细胞有助于改善患儿的语言交流能力、社会交往能力等。 自身免疫性肝病是由自身免疫反应引起的一种特殊类型的慢性肝病，过去认为自身免疫性肝病比较罕见，由于对此类疾病认识不断深入以及有关免疫学检查方法和相关检查方法的引进和提高，临床上发现中国人中自身免疫性肝病的不断增多。临床常见的自身免疫性肝病包括自身免疫性肝炎、原发性胆汁性肝硬化及原发性硬化性胆管炎，很多自身免疫性肝病还伴有其他自身免疫性疾病如干燥综合症、类风湿性关节炎等等。
  北京304医院肝病中心主任带领的研究小组对自身免疫性肝病的发病原因、机理及免疫对策等方面进行了深入研究。国际会议将自身免疫性肝病确定为非病毒感染性的自身免疫性疾病，病人由于免疫调控功能缺陷，导致机体对自身肝细胞抗原产生反应，传统还是以免疫制剂和激素为主，但无论是免疫抑制还是激素冲击，均在早期阶段有一定，至肝硬化阶段，不仅不明显，激素的不良反应也明显加重。
  既然同属自身免疫性疾病，发病机制也相似，那是否能使用干细胞来进行？经过与风湿免疫科医生的交流，宫主任决定采用脐带间充质干细胞移植方案。宫主任说，脐带间充质干细胞具有免疫调控作用，对自身免疫性疾病能进行组织修复和免疫调节，从而达到疾病的目的，如风湿免疫科已开展的系统性红斑狼疮、天疱疮、内风湿性关节炎、硬皮病和皮肌炎等，都取得了非常好的效果。
  ES细胞的应用前景，动物克隆及人类性克隆，在转基因动物中的应用，嵌合体动物
  ES细胞研究面临的难题，体外培养ES细胞需筛选适宜的培养条件，平衡增殖和分化之间的，高度未分化，具形成畸胎瘤的可能性，真正用于克隆与移植仍需技术上的突破，学
  分离方法
  1998年美国有两个小组分别培养出了人的多能干细胞：
  James A. Thomson在Wisconsin的研究小组从人胚胎组织中培养出了干细胞株。细胞株。经测试这些细胞株的细胞表面 marker 和酶活性，证实它们就是全能干细胞。
  目前胚胎干细胞来源主要是胚泡内细胞和生殖嵴中的原始生殖细胞
  免疫学方法：干细胞表面有许多特殊标记，利用这些标记，采用荧光细胞分离器从单细胞悬液中的分离纯化干细胞。
  免疫外科方法：该方法基本原理是利用囊胚腔对抗体的不通透性，通过抗体、补体结合对细胞的毒性伤作用，去除滋养层细胞，保留CIM进行培养。
  组织培养：将4-6天的胚胎取出培养，滋养层在培养皿底部平铺生长，而CIM形成卵圆柱装结构，在显微镜下用玻璃针挑出这种柱状结构，消化传代
  显微外科学法：利用显微镜直接将CIM从胚泡中吸出进行培养。
  之争
  尽管人胚胎干细胞有着巨大的医学应用潜力，但围绕该研究的道德问题也随之出现。这些问题主要包括人胚胎干细胞的来源是否合乎法律及道德，应用潜力是否会引起及法律问题。从体外受精人胚中获得的ES细胞在适当条件下能否发育？干细胞要是来自自愿终止妊娠的孕妇该如何办？为获得ES细胞而人胚是否道德？是不是良好的愿望为的手段了正当理由？使用来自自发或事故流产胚胎的细胞是否恰当？一些人争辩，从人胚中收集胚胎干细胞是不道德的，因为人的生命没有得到珍重，人的胚胎也是生命的一种形式，无论目的如何高尚，破坏人胚是不可想象的。而某些人辩称，由于科学家们没有细胞，而只是改变了其命运，因而是道德的。有些人担心，为获得更多的细胞系，公司会资助体外受精获得囊胚及人工流产获得胎儿组织。他们建议应该鼓励体干细胞研究而应放弃胚胎干细胞研究。
  如果胚胎干细胞和胚胎生殖细胞可以作为细胞系而可获取，科学家使用它们符合道德规范吗？什么类型的研究可被接受？能允许科学家为研究发育过程或建立医学移植组织而培养个体组织和吗？由于已接受人体基因可以插入动物细胞中，将人胚胎干细胞嵌入家畜胚胎中创立嵌合体来获得移植用人体是否道德？为了，改变来自有基因缺陷胚胎的ES细胞的基因，并使其继续发育成健康个体是否道德？如果人的替代组织极易获取，会不会有更多的人将不负责任地生活，而从事高风险的活动？这些问题很难简单回答，必须认真研究人胚胎干细胞研究涉及的、社会、法律、医学、神学和道德问题。
  考虑到美国法律禁止使用资金资助人胚胎研究，美国国立卫生研究所（NIH）主任沃马斯教授曾向主管NIH的部门——美国卫生和福利部（DHHS）咨询有关法律意见。DHHS在1998年12月决定：“美国关于禁止人胚胎研究的法案不适用于胚胎干细胞研究，因为按目前的定义胚胎干细胞不等于胚胎”，此外，“由于胚胎干细胞植入子宫后，不具有依靠自身发育成个体人的能力，不能将其视为人胚胎。”因此，DHHS可以资助来自胚胎的多能干细胞的研究。至于人胚胎生殖细胞，因为胚胎生殖细胞来自无活力的胎儿，获得和使用此类细胞符合联邦法律有关胎儿组织研究的规定，因而也可获得DHHS资助。对此决定人们反应不一。美国73位著名科学家（其中67位是诺贝尔奖获得者）马上联名表示支持，称这一决定是值得赞赏和远瞩的（Science,1999,Vol283:1849），某类研究引起如此众多诺贝尔奖得主的关注在科学史上是绝无仅有的，这也从一个侧面反映了胚胎干细胞研究的重要性及艰巨性。美国几个颇具影响的学术团体如美国实验生物学会联盟，美国细胞生物学会和美国发育生物学会也都支持有关联邦资金可以资助人胚胎干细胞研究的决定。参议员汤姆。哈金称这一决定将为科学发现许多疾病的新疗法铺平道路，并且强调不应该对医学研究设置禁令。NIH主任沃马斯称这项科研工作的前景将灿烂辉煌，不过他还是提醒研究人员，用联邦资金从事获得新的胚胎干细胞系仍违法，但是科学家可以使用联邦资金对汤姆生和吉尔哈特获得的人胚胎干细胞系进行研究。
  DHHS有关ES细胞研究的规定却遭到某些、和人权组织人士的反对。天主教人士道尔福林格指责这一规定严重违反法律精神：“他们将用私人资金摧毁胚胎，而用联邦资金从事胚胎实验。”在1999年2月，70位众议员在一封写给卫生和福利部部长的信中要求废除此项规定，称它“违犯了美国严禁资助破坏人胚胎的实验研究的联邦法律条文和精神”。美国生命联盟人权组织朱迪布朗使用干细胞，因为它们来自应受美国法律保护的可发育的胚胎。议员杰.迪凯极力反对该规定，甚至要将DHHS告上法庭，他认为法律不允许联邦资金用于胚胎干细胞研究，也不必对此做任何修改，他强调“科学应为人类服务，而不是人为科学服务”。反堕胎活动分子更是要求干预和阻挠此类研究。在广泛听取各方意见的基础上，NIH在NBAC的指导下终于在1999年12月公布了“关于胚胎干细胞研究的指导原则”。
  从表中可以看出，再用汤姆生的方法从人胚中获得新的胚胎干细胞系是违法的，但允许对已获得的来自人胚的细胞系进行研究。对于用吉尔哈特方法获得、使用和研究来自胎儿组织的细胞系则相对宽容。尽管该规定还很苛刻，但毕竟为人胚胎干细胞的研究打开了大门。
  值得一提的是，2012年诺贝尔奖得主山中伸弥的研究成果使得我们不用从人类胚胎细胞中获取干细胞，而可以使皮肤细胞等完全分化的细胞重新转化成干细胞，成为IPS 形态学检测：体积小、核大、核质比高，一个或多个突起的核仁，常染色质，胞质少、结构简单。体外培养：细胞排列紧密，集落状生长。碱性磷酶染色，细胞呈棕红色，周围成纤维细胞淡。细胞克隆与周围界限明显，细胞克隆间界限不清、形态多样，多数呈岛状或巢状。 碱性磷酶活性的检测——染色后呈深蓝紫色 体内分化实验：畸胎瘤 体外分化实验：囊状简单胚体或类胚体，常见多种类型细胞混杂在一起 核型分析法：二倍体正常核型 OCT活性检测：多能性基因标志。OCT抗血清和间接免疫荧光法检测OCT基因表达产物

  浏览 240赞 110时间 2023-08-28