胚胎干细胞和成体干细胞比较研究

由566位中国科学院和工程院院士参加投票评选的2001年中国十大科技进展新闻揭晓，其中与生命科学相关的研究占有重要地位。去年12月在美国召开的血液学年会上，干细胞研究是科学家们的重点课题。其研究近年来在生命科学领域取得了突破性进展，从1970年Martin Evans首次从小鼠胚囊中分离出小鼠胚胎干细胞，到原被误认为功能单一的干细胞后被证实具有自我复制能力，且可分化为人体206种组织器官的原始细胞；从1998年在人胚囊内层细胞分离出人的胚胎干细胞到目前通过核移植技术获得的第1例人胚胎干细胞及美国国会就此技术发展前景与生命伦理问题的争议，人们充分认识到，21世纪将是生命再生医学年代，干细胞研究将在此领域内起到重大推动作用。在此，我想谈些有关胚胎干细胞和成体干细胞的比较研究。

体内和体外的研究都表明，人胚胎干细胞能分化成人体的绝大多数细胞类群，诸如神经细胞、心肌、骨骼肌、内皮细胞、胃肠组织、肝细胞、β-胰岛细胞、骨、软骨、造血细胞等。干细胞具有的能够稳定生存增殖并保持多向分化潜能的特性使其在遗传性疾病和组织器官移植领域有着巨大的应用前景。

根据个体发育过程中出现的先后次序不同，干细胞又可分为胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞出现在胚胎发育的胚囊内层，高水平表达端粒酶。因为获取胚胎干细胞、建立胚胎干细胞系必须破坏胚囊，生命的定义目前尚无统一的认识，体外培养产生的胚囊是否具有生命还存在着广泛的争议，所以胚胎干细胞的分离、研究乃至用于临床治疗是否符合伦理道德的问题引起了全世界的广泛争论。一种观点认为受精卵产生就意味着新生命的诞生，破坏胚囊就意味着扼杀了一个新的生命。因此，胚胎干细胞的分离、研究及应用都是违反伦理道德的。也有观点认为尽管胚胎干细胞的分离不符合传统的道德观念，但出于研究目的而分离胚胎干细胞可以被接受。另有一些观点认为，受精卵如果未在母体子宫内生长，就不会发育成为完整的个体，因而不能称其为生命。利用这种体外受精产生的胚胎干细胞进行研究和临床治疗，并不违反伦理道德。

胚胎干细胞继续进行分化，形成具有特定功能的干细胞，如血液干细胞可分化成白细胞、红细胞和血小板，皮肤干细胞可形成各种不同类型的皮肤细胞。这些专门化的干细胞统称多能干细胞。在胎儿、儿童和成人组织中存在的多能干细胞统称“成体干细胞(Adult stem cell)”。最近几年的研究表明，这些干细胞的分化能力远超过传统观点局限的范围。例如骨髓成体干细胞在合适的体内外环境中可长期生长，也可分化为成骨细胞 、软骨细胞、脂肪细胞 、平滑肌细胞 、成纤维细胞、骨髓基质细胞及多种血管内皮细胞。还可形成一种肝脏前体细胞-肝卵园细胞，神经、胶质细胞和心肌细胞。高度纯化的造血干细胞可分化形成肝细胞、内皮细胞和心肌细胞。骨骼肌细胞能分化出造血细胞，中枢神经系统干细胞可形成血液细胞、肌肉和许多其它体细胞。我室也首次报道了来源于骨髓的间充质干细胞分化成造血细胞，重建了造血系统。成体干细胞这种跨系统分化特性称为“可塑性(Plasticity)”。

摘自：《科技之光》

2002.02.01