白血病、糖尿病、肾癌……都将要被干细胞攻破!
干细胞的研究是当前生命科学的热点。1999年,《Science》将干细胞研究评为21世纪最重要的十项研究领域之首,为世界瞩目;2000年,2003年,《Science》又两度将其评为当年十大科技成就之一。我国国家科技部及自然科学基金委员会在2001年就把“人干细胞的研究”作为《国家重点基础研究发展规划》的重要支持方向。
干细胞的定义
干细胞(stem cell)的“干”译自英文“stem”,意为“树干”和“起源”。干细胞即起源细胞。但近三十年来对干细胞的准确定义一直存有争议,目前较普遍的观点认为干细胞应具有无限或长期的自我更新能力,至少可产生一种分化的子代细胞,它们大量存在于早期胚胎细胞内,但在成人的组织中则极难发现。干细胞是动物体内一种独特的基本细胞类型。在实验培养中能无限增殖并能向不同方向或谱系分化的细胞统称干细胞。
“干细胞”一词最初是在19世纪生物学文献中出现,作为细胞生物学的一个基本概念,它已有一百余年的历史,但其研究并没有失去新颖和创新的光环。1896年,Wilson E B在关于论述细胞生物学的文献中第一次应用这个名词专门用来描述存在于寄生虫生殖系的祖细胞。干细胞的研究可以追溯到20世纪40年代对造血干细胞(hematopoietic stem cell,HSC)的研究。1967年,美国华盛顿大学的多纳尔·托马斯发表报告称,如果将正常人的骨髓移植到病人体内,可以治疗造血功能障碍,由此从血液系统开始了干细胞临床应用的研究。
早期干细胞的研究
1981年英国剑桥大学的Evans和Kaufman用延缓着床的胚泡,美国加州大学旧金山分校的Martin用条件培养基,分别成功地分离和体外培养了小鼠的胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC),这是动物试验成功的里程碑。1998年Thomson和Gearhar分别利用临床上体外受精的胚胎内基础篇细胞团和5~9周胎儿的性腺嵴(gonadalridge)中培养成功了第一例人ESC和胚胎生殖细胞(embryonic germ cell,EGC),它们能保持正常染色体数量,数百代传代培养也未分化,将干细胞的研究推向高潮。1999年美国《Science》杂志把干细胞研究列为21世纪的10项最重要的研究领域之首,位于破译人类基因组计划之上。美国生物学家戴利说:“20世纪是药物治疗的时代,21世纪却是细胞治疗的时代。”人们已预见到干细胞在21世纪的医学,乃至整个生命科学领域中巨大的开发应用潜能。
我国的干细胞研究
我国的干细胞研究也是从造血干细胞开始的,尤其是人脐血于细胞研究较为深入,已建立了脐血干细胞库,并已用于临床,成功地治疗了血液系统疾病。我国研究人员目前已经能够从脐带血、胎血、骨髓甚至从脂肪中分离出各种干细胞,而且利用干细胞研究成果,已经在临床治疗白血病、糖尿病、肾癌等方面取得了突破性的进展。1998年,华西医科大学使用人胚胎成肌细胞治疗4例肌营养不良患者,患者未发现不良反应,初步临床应用结果是令人鼓舞的。首都医科大学血管外科研究所课题组日前实施了我国首例干细胞移植治疗下肢缺血性疾病的手术,获得成功。在过去,对糖尿病足患者来说,最终难以避免较高平面截肢的悲剧,而自体干细胞移植疗法为此类患者找到了一条康复的新路。
脐带血必须储存在合法的并具备资质的脐血库才能得到权益保障。脐血库是国家卫生计生委批准的特殊血站,通过执业验收获得《血站执业许可证》才能开展相关脐带血采供业务,一省一库,严禁跨地区非法采血,由省级卫生行政部门督导监管。
目前,我国经批准并验收合格执业的只有7家脐带血库:山东省脐带血造血干细胞库、北京市脐带血造血干细胞库、天津市脐带血造血干细胞库、上海市脐带血造血干细胞库、广东省脐带血造血干细胞库、浙江省脐带血造血干细胞库、四川省脐带血造血干细胞库。