干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展
2018-09-10 18:33
老年人積累了聰明和智慧，但是他們總是羨慕年青人的潛力。細(xì)胞可能也是如此。對(duì)年輕的細(xì)胞來說，最重要的特征是它能夠在許多可能的命運(yùn)中作出選擇；或成為一個(gè)傳遞電信號(hào)的神經(jīng)元或成為一個(gè)攜帶氧氣的血細(xì)胞。1998年末，兩個(gè)小組的研究人員宣布說他們控制了能延長細(xì)胞年幼的過程。他們可使胚胎和胎兒人細(xì)胞保持其最大的潛力，準(zhǔn)備被引導(dǎo)變成體內(nèi)任何一種細(xì)胞。
老年人積累了聰明和智慧，但是他們總是羨慕年青人的潛力。細(xì)胞可能也是如此。對(duì)年輕的細(xì)胞來說，最重要的特征是它能夠在許多可能的命運(yùn)中作出選擇；或成為一個(gè)傳遞電信號(hào)的神經(jīng)元或成為一個(gè)攜帶氧氣的血細(xì)胞。1998年末，兩個(gè)小組的研究人員宣布說他們控制了能延長細(xì)胞年幼的過程。他們可使胚胎和胎兒人細(xì)胞保持其最大的潛力，準(zhǔn)備被引導(dǎo)變成體內(nèi)任何一種細(xì)胞。
1999年，發(fā)育生物學(xué)家和生物醫(yī)學(xué)研究人員發(fā)表了許多有關(guān)所謂干細(xì)胞顯著能力的文章。這些技術(shù)突破使干細(xì)胞的研究有了重大進(jìn)展。干細(xì)胞有朝一日可能被用于治療人類疾病，治療的方法包括從修復(fù)受損的神經(jīng)，到在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)培育心臟和肝臟。盡管取得了鼓舞人心的成果，但是對(duì)應(yīng)用從人胚胎獲得的干細(xì)胞仍存在爭論。
1999年所取得的另外一個(gè)驚人的重大進(jìn)展可緩解倫理學(xué)方面的困鏡。研究人員發(fā)現(xiàn)，成年人的干細(xì)胞仍保持年輕細(xì)胞的能力，能夠變成不同種類的組織；腦細(xì)胞能變成血細(xì)胞，而骨髓細(xì)胞能變成肝臟細(xì)胞?？茖W(xué)家們目前正在加快對(duì)成年干細(xì)胞的研究，希望能夠發(fā)現(xiàn)它們的成功是否預(yù)示能比得上胚胎干細(xì)胞。因此，1999年是這個(gè)年輕學(xué)科領(lǐng)域轉(zhuǎn)折點(diǎn)的標(biāo)志，正如科學(xué)和社會(huì)承認(rèn)了人們操縱細(xì)胞命運(yùn)的創(chuàng)造力。
研究人員對(duì)某些類型的干細(xì)胞早就比較熟悉。1981年，他們發(fā)現(xiàn)了如何培養(yǎng)小鼠胚胎干細(xì)胞，應(yīng)用正生長因子處理以使它們保持分裂狀態(tài)但始終處在不成熟期。目前，此類細(xì)胞是常見的研究工具，例如它們被用于生產(chǎn)成千上萬只缺乏特殊基因的敲除小鼠。在人類，科學(xué)家們控制了鑒定和培養(yǎng)來自某些類型的成人組織的干細(xì)胞，例如骨髓和腦組織的干細(xì)胞，但是科學(xué)家們很少對(duì)胚胎的干細(xì)胞進(jìn)行研究。
1998年底，兩個(gè)研究小組宣布他們分離出并且培養(yǎng)了人體胚胎和胎兒的干細(xì)胞，在它們具有任何特殊命運(yùn)之前，通過誘騙使其停止發(fā)育。世界各國的許多科學(xué)家立即要求加入該領(lǐng)域的研究，但是受到許多國家法規(guī)的阻礙，這些國家限制破壞人胚胎的研究。雖然少數(shù)私人資助的實(shí)驗(yàn)室在胚胎干細(xì)胞研究方面建立了前列，但是對(duì)于應(yīng)用人胚胎進(jìn)行研究，仍存在倫理道德上的爭論。
1999年初，意大利和美國科學(xué)家報(bào)告說，從小鼠腦中取得的干細(xì)胞可能居住在血流和骨髓中并有可能成為成熟的血細(xì)胞。這意味著在某些情況下的最接近的環(huán)境中的信號(hào)能夠支配一個(gè)細(xì)胞的歷史，預(yù)示自然給發(fā)育中的細(xì)胞的自由權(quán)遠(yuǎn)比科學(xué)家所想象的要大得多。
許多科學(xué)家最初停留在這種觀點(diǎn)前猶豫不決，但是一系列新的研究結(jié)果似乎支持這種觀點(diǎn)。得克薩斯的研究人員近期發(fā)現(xiàn)，肌肉干細(xì)胞可能變成血細(xì)胞。其他科學(xué)家報(bào)告，在大鼠骨髓中找到的干細(xì)胞可能變成肝細(xì)胞，這產(chǎn)生了一種誘人的可能性，即目前在骨髓移植中常規(guī)獲得的白細(xì)胞可能具有更加廣泛的用途。賓夕法尼亞的科學(xué)家們報(bào)告，注入新生小鼠腦內(nèi)的小鼠隨細(xì)胞可以發(fā)育成腦細(xì)胞。
在基礎(chǔ)研究突飛猛進(jìn)的同時(shí)，生物醫(yī)學(xué)家、科學(xué)家們正尋求應(yīng)用干細(xì)胞幫助人類的新方法。例如，研究人員于1999年發(fā)現(xiàn)，當(dāng)把健康的骨髓基質(zhì)細(xì)胞注入3名成骨不全患兒的體內(nèi)時(shí)，可以使其骨質(zhì)更加堅(jiān)固并能預(yù)防骨折。另外一種有前途的方法是治療神經(jīng)疾病，例如多發(fā)性硬化癥。波士頓的研究人員把健康小鼠的神經(jīng)元干細(xì)胞注入新生的突變型小鼠腦內(nèi)，該小鼠缺乏一種關(guān)鍵蛋白，而該蛋白是神經(jīng)元周圍保護(hù)性髓磷鞘的一部分。該治療的突變型小鼠產(chǎn)生了這種缺失蛋白，而且不容易患特異性震顫。另一個(gè)研究小組把骨和肌肉干細(xì)胞注入缺乏肌細(xì)胞增強(qiáng)蛋白的小鼠體內(nèi)，在2周之內(nèi)這些動(dòng)物產(chǎn)生了這種缺失蛋白，社興型肌營養(yǎng)不良患者缺乏這種肌細(xì)胞增強(qiáng)蛋白。
胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用更加激動(dòng)人心。1999年，另外一批不能產(chǎn)生髓磷脂的突變性小鼠接受了腦內(nèi)注射小鼠胚胎干細(xì)胞的治療；這些干細(xì)胞很快擴(kuò)散到腦的各部位并且產(chǎn)生了髓磷脂。密蘇里的研究人員報(bào)告，小鼠胚胎干細(xì)胞可以幫助部分癱瘓大鼠恢復(fù)肢體的一些運(yùn)動(dòng)功能。
由于這些驚人的結(jié)果和被愈來愈多的眾所接受，干細(xì)胞領(lǐng)域平穩(wěn)地向前發(fā)展。如果早期的預(yù)期目標(biāo)能夠達(dá)到，那么有朝一日它可以使老化和有病的肌肉、心臟和腦組織恢復(fù)生命力，也許甚至可以使人類將老年人的智慧與青年人的潛力結(jié)合在一起。
