干细胞讨论中的重要数据

摘自《基因潮》：发育生物学家们长期以来一直认为成体干细胞不能重新分化。一旦一个干细胞成为某个特定组织的一部分，比如脑组织，它就不能使自己的生物钟倒退成为血液、骨骼，或者其它任何成体干细胞。

但是，4年前这一基本思想受到了严重的颠覆。当时科学家们报导一小部分来自脑组织的成体干细胞转换成了血液细胞。这一发现导致了一系列科学新成就，去年有两个研究小组都在这个问题的研究上抛出了一个“重磅炸弹”——一些干细胞可以和其他细胞融和。科学家们认为也许这个学名转分化(transdifferentiation)的组织细胞间的转换过程并不是我们相象的那回事。也许这些干细胞从一开始就和别的组织发生了融和。

近日，美国国家健康中心的科学家们在最近出版的《柳叶刀》杂志上提出了重要的证据，这足以推动关于干细胞的讨论继续升温。在对5名几年前移植了来自她们的兄弟的骨髓的妇女的研究中发现，在她们的颊部发现了含有Y染色体的细胞。这说明一些移植的干细胞分化成了颊部细胞。更奇怪的事，研究小组在颊部细胞中几乎找不到发生细胞融合的证据。

此项研究中研究者们研究的细胞直接来自患者，这在以前因为种种技术原因没有做到。所以此项研究获得的数据有力地证明转分化却是存在。此项研究还显示了利用口腔组织来研究复杂地生物学问题的许多优点，这引起了生物学界越来越多的兴趣。

国家口腔和头骨研究中心的科学家，此项研究的领导者Bruce Baum博士说：“口腔因为很容易接近，成为研究许多人类组织的最理想的实验室之一。”

对转分化的种种说法看似只对学者们有吸引力，实际上它潜在地与公众健康有深刻的联系。如果转分化是一个生物学事实的话，科学家们将有可能认为利用成体干细胞。成体干细胞被称为“鼻祖”细胞，由它产生了我们组织中的无数特异性细胞。

理论上，科学家们可以将作容易获得的成体干细胞(如来自血液的成体干细胞)收集起来，将它们转化成另一种成体干细胞，然后促使其制造出大量的组织特异性细胞。得到的特异性细胞可以被移植用于更有效地治疗创伤，甚至可能制造一个替代组织，比如唾液腺或者牙齿。

尽管这些情景听起来很吸引人，科学家们抓住这样一个问题：如何确定地证明转分化在成体干细胞中确实有可能？必竟，目前的数据说明这一现象只在一小部分细胞中发生。更成问题的是，转分化细胞是否足够强壮可以用于治疗目的。

最近这一领域的领导者们建立了相关的科学标准来指导随后的实验。然而，就算有了科学标准，科学家们还是要面对许多技术难题。

其一，许多工作实在细胞培养中进行的。也就是说，细胞从体内提取出来并放入人工培养基中，在那里，他们的表现与在自然环境中的表现不同。这有点像试图研究一条离开水的鱼。

其二，其它关于组织切片细胞的研究只为科学家们提供了有限的信息。“要知道在其它像肝或粘膜的组织上情况究竟如何，必须将组织作成切片来获得标本。这意味着你必须遮盖部分细胞或者只是研究部分细胞。

Tran说他和他NIDCR的同事，尤其是Stanley Pillemer博士，认为颊部的粘膜细胞可能会帮助解决这些技术问题。他说这些细胞频繁地复制，意味着来源很充足，而且这些细胞可以通过非损伤性取样获得。同样重要的是，颊部细胞在处理过程中没有被一分为二，科学家们可以在显微镜下研究整个细胞。

为了验证这个想法，Tran通过美国国家健康中心心脏、肺和学业研究中心的同事找到5名几年前接受了其兄弟骨髓的妇女。然后研究两个基本问题：能否找到很有X和Y染色体的颊部细胞？如果能，是否能证明这些细胞和真正的颊部细胞具有相同的功能？

Tran说这正是他自己遇到的困难。他需要创建一个2合1的次定方法，能够检测Y染色体和结构角蛋白。这样的工作在颊部细胞上从来没做过。

Tran强调是美国国家健康中心的多学科背景使得这样复杂的研究得以开展。

科学家们通过这个标准发现这五个妇女的颊部细胞都有X和Y染色体。含量从0.8%到12.7%不等。因为其中几位妇女有儿子，科学家们做了额外的DNA研究排除了细胞来自其后代的可能。对细胞角蛋白的检测结果也是阳性。

有趣的是，在对9700个细胞的检验中，只有两个显示出融合的可能性。在以前的报道中，这个比例也特别低，从10万分之一到100万分之一不等。

Tran说这个报告没有给出关于转分化确定的答案，它只是提供了更高水平的证据。他说：“我以前没有研究过干细胞。但我看到有可能通过一个某些人忽略的模型来帮助这个领域的发展。我想这些数据对许多人都有用。”

中国生物信息

2003.04.02