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國際干細胞研究現(xiàn)況暨人類組織器官原位再生復制工程學術報告

2001年-05月-27日 來源:美寶集團

(根據(jù)徐榮祥教授在全國第二屆燒傷專業(yè)委員會議暨人類組織器官原位再生復制工程學術報告會上的講話錄音整理,未經本人審閱)

各位來賓、各位代表:

今天我所講的內容有兩個,一是通報一下國內外對干細胞的研究現(xiàn)狀,二是向大家公布我們對干細胞的最新研究成果,特別是要公布人類成體干細胞原位培植工程圖譜,因此今天的報告非常重要。在今年2月份夏威夷國際會議上我已向會議代表初步介紹了我們的研究成果??傮w而言,國外的研究與我們所獲得的成果存在很大差距,因為我們在燒傷皮膚器官再生,特別是在干細胞研究方面己進入了成熟的應用階段。若用國際燒傷學會主席的話講,你們的研究結果使他們難以置信,燒傷皮膚能修復到如此理想程度是出乎意料的。面對國外學者對皮膚器官再生技術仍處在想象探索階段的時刻,我們卻完成了人類組織器官原位再生復制工程,這的確是生命科學的前沿問題。當前生命科學前沿有兩大技術,一是基因工程,二是干細胞技術,它們同屬于新技術、新發(fā)展,后者比前者更為重要。細胞是一切生命體的結構和活動單位,基因則不是生命,基因的研究和實際應用必然要依賴于細胞,特別是干細胞。國外對干細胞的研究盡管處在體外培養(yǎng)階段,進展也令人可喜,但多數(shù)學者認為體外研究結果用于臨床為時還早;同時認為體外研究尚不成熟便進入應用階段是一種不負責任的態(tài)度,因為這個問題目前非常難以回答。也就是說在對一個生命體尚不完全了解的情況下,用一種生命物質去調控一個生命體,這個責任無人敢承擔。當然對無人敢負責任的研究取觀望等待的因素相當?shù)亩?。前幾天我應邀訪問了美國西部癌癥研究中心,他們對細胞研究做了大量探索,他們征求我的意見。我們認為對細胞學的研究,必須首先要考慮細胞動態(tài)學研究的路子是否正確表達了正常的生命規(guī)律?因為細胞動態(tài)學模型需要腫瘤壞死因子(TNF)等一些非正常細胞代謝因子所調控、傳代。國外這些資料都是從實驗室非正常細胞研究中獲得的,它所表達的那些內容并不是正常人的細胞活動規(guī)律。所以希望細胞生物學家要重新考慮這些問題,想盡一切辦法找出正常人的細胞動態(tài)學模型,只有獲得正常人的分子生物學和細胞生物學的研究資料,才能促進生命科學的飛速發(fā)展。由于出現(xiàn)了這個偏差,所以我認為應盡快消除這種偏差,理順干細胞的研究方向。

干細胞的研究始于20世紀40年代,那是造血干細胞的研究,直到目前它仍處在先進水平。但是從1998年開始,美國威斯康辛大學Thomason等發(fā)表了胚胎干細胞的研究程序,把世界干細胞的研究推向高潮。目前西方國家?guī)缀跛写髮W及高等院校都設立了干細胞研究室并進行干細胞研究,但研究狀況并非全然。由于西方國家受到倫理道德及宗教的影響,使胚胎干細胞的研究遇到阻力,故人們又把希望投放到成體干細胞的研究上。關于成體干細胞的研究我想從兩個方面闡述,一是國外研究,二是我們的研究。下面主要講今年4月份以來的研究內容現(xiàn)狀,應當承認國外研究速度是相當快的,但所有研究都是在體外完成的單細胞研究,甚至有些結論是推測的。我們的研究焦點是如何實現(xiàn)組織器官原位再生復制,是真實結果的表達。相形之下,國外研究與我們相比確實有很大距離。也就是說在干細胞的研究上,我們的短跑賽程已過終點,而西方的研究則剛剛尋找起跑點。

 

一、國外干細胞研究現(xiàn)況

 

 

干細胞的研究始于造血干細胞,其產生過程已被公認,今天主要講非造血干細胞。精子與卵子結合的最初幾個小時內,受精卵會分裂成一些完全相同的細胞,稱為全能細胞,即如果把這些細胞的任何一個放入女性子宮內,均有可能發(fā)育成胎兒。大約在受精后4天,經過幾個循環(huán)的細胞分裂之后,這些全能細胞開始特異化,形成一個中空環(huán)形的細胞群結構,稱之為胚囊,胚囊由外層細胞和位于中空球形內的細胞簇(稱為內細胞群)所構成。內細胞群的細胞是多能性干細胞,從理論上講,從內細胞群中拿出任何一個細胞進行定向分化,最終可形成許多人的基本組織和器官,但它不具備形成人的全能作用。所以說多能干細胞是胚胎過程形成器官的細胞,而全能干細胞是形成完整人體的細胞。從理論和目前的技術水平來講,采用克隆技術也可以獲得完整的人體,但克隆出來的生命體存在許多缺陷。所謂克隆就是把卵子的細胞核拿出來,換一個體細胞的細胞核,形成一個具有生殖能力的胚胎細胞,再經過發(fā)育形成具有內細胞群的胚囊,并產生各種類型的細胞、器官,最終形成一個生命體。但目前克隆的不是人的細胞,它和人的細胞相差甚遠。雖然現(xiàn)己克隆出羊、鼠等動物,但與它上一代比其遺傳信息缺乏一半。所以目前不主張克隆人,包括首次成功克隆羊的細胞學家己把研究方向轉向干細胞。道理很簡單,因為克隆動物無實際意義,科學水平也就無從談起。另外,卵子與精子結合很方便,沒有必要再去克隆某些動物或人。不過為了科學研究所需,在動物身上進行克隆研究還是必要的,但任何研究的最終目的還是解決人類疾病問題。目前人們看準了的是多功能干細胞,這種干細胞是從血液中提取的,體外研究證實它可以轉化為某些細胞。但血中的細胞以單細胞體產生功能,而人體各組織細胞必須通過由多種細胞形成的組織產生功能。也就是說沒有組織就談不上功能,這也是西方學者目前研究過程中的一大癥結。由于他們脫離不開體外途徑,認為有了細胞就有了功能,其實不然。僅有細胞尚無器官不是研究的最終目的,器官是最大功能,組織僅有小功能。細胞形成了能否成為組織是個大問題,如能形成可解決許多問題,如解決大腦問題、貧血、心衰、糖尿病問題等,遺憾的是目前都未形成事實。從理論上講,人類胚胎干細胞和胚胎生殖細胞能發(fā)育成任何細胞類型的器官,但目前對胚胎全過程的生命條件研究尚無多大進展。所以體外培養(yǎng)的器官還不能與人體原位生命體實現(xiàn)一體化的有機結合。這個難題靠體外培養(yǎng)技術獲得成功恐怕還需一個相當長的時間,或者說能否成功令人置疑。美國癌癥學會的許多專家在今年4月的會議上說,在已發(fā)表的大量論文中幾乎沒有確鑿證據(jù)證明單一細胞能分化成血液或其它類型的細胞,中國的研究卻證明了這個論點,即使1998年在《科學》雜志首次發(fā)表有關胚胎干細胞發(fā)展過程論文的作者也承認這個事實。他們認為成體干細胞具有巨大的潛能,但卻不知道它的發(fā)展方向。所以西方科學家們僅是發(fā)現(xiàn)了許多現(xiàn)象,而沒有得出結論。因此對他們發(fā)表的資料要正確理解和分析其可靠性,并且需要我們驗證和實踐。