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人民日报刊文丨干细胞研究与应用——为人类生命健康提供保障

近日,人民日报刊发了中国科学院院士、清华大学教授陈晔光院士署名文章:干细胞研究与应用——为人类生命健康提供保障,阐述了陈晔光院士对干细胞研究与应用的独到见解与热切期盼,他认为干细胞将在未来持续为人民群众的生命健康提供保障。
 
来源:《 人民日报 》
 
当前,面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,广大科学家和科技工作者正不断向科学技术广度和深度进军。其中,在干细胞领域,我国科研工作者近年来取得重大原创科研成果。脐带组织来源的间充质干细胞治疗有助于改善再生障碍性贫血患者的骨髓造血功能......
 
随着生命科学研究不断发展,人类对干细胞的了解逐渐深入,干细胞相关科研成果在疾病治疗、再生医学等方面发挥越来越重要的作用。应用干细胞技术,不仅可以治疗神经系统、免疫系统、运动系统疾病等过去难以医治的疾病,还可以延展出类器官技术,以加速新药开发、助力精准医疗,甚至有望推动再生医学实现飞跃,如治疗阿尔茨海默病、修复衰老器官等。所以说,干细胞研究与应用持续为人民群众的生命健康提供保障。
 
“一生万物”
种类多样,维持生命勃勃生机
 
要了解干细胞,先要了解细胞。大家知道,细胞是人体的基本组成单位。一个成年人体内约有40万亿至60万亿个细胞。构成机体的细胞不仅数量庞大而且分工明确,神经细胞主导思维、肌肉细胞产生运动、脂肪细胞储存能量、免疫细胞介导免疫防护,等等。不同类型细胞进一步组合形成组织、器官和系统,使人体能完成各种生命活动。神奇的是,这么多不同种类的细胞在生命初期均来源于一个细胞,那就是受精卵。受精卵增殖产生胚胎干细胞,并进一步增殖和分化形成人体200多种细胞,最终成长为一个完整个体。
 
就像树干可以长出树杈、树枝和树叶,进而开花结果,干细胞是一类能够自我更新并分化形成各类型细胞的祖细胞。在个体发育过程中,干细胞增殖并分化形成各类细胞,构建组织器官。在发育完成后,当组织器官受损、出现炎症或体内稳态发生变化时,干细胞作为“种子细胞”,能分化并补充此时所需要的细胞,完成修复。在生命活动末期,当干细胞活力下降,难以满足新生细胞替代衰老退化细胞的更替需求时,个体就出现衰老表型。
 
按发育阶段来分,干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞是早期胚胎中的内细胞团培养而来的细胞,通俗地说,就是“一生万物”的细胞,即理论上可以诱导分化为机体中所有种类的细胞。这种细胞可以在体外大量扩增、冻存和复苏,而不丧失原有特性。成体干细胞是存在于成体组织中的未分化细胞,也叫组织干细胞。这种细胞能够自我更新,还能特化为组成该组织的功能细胞,好似“细胞工厂”。目前发现的成体干细胞有骨髓间充质干细胞、神经干细胞、肌肉干细胞、皮肤表皮干细胞、视网膜干细胞等。
 
根据分化潜能,干细胞可分为全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。顾名思义,全能干细胞具有分化形成机体内任何类型细胞的能力,有形成完整个体的分化潜能,比如胚胎干细胞。多能干细胞具有产生多种类型细胞的能力,但不能发育成完整个体。比如骨髓间充质干细胞可分化为骨、软骨、肌肉、脂肪等中胚层组织的细胞。单能干细胞则只能在成体组织器官中向单一方向分化,产生一种类型细胞。
 
应用广泛
疾病治疗和再生医学的有力工具
 
健康是每个人的愿望,在疾病治疗和再生医学方面,干细胞潜力巨大。一些发达国家率先用干细胞移植技术治疗疾病,我国也在开展干细胞治疗疾病临床研究。据统计,全球6000多项干细胞临床试验中,涉及上百种疾病。
 
如皮肤相关疾病治疗。干细胞存在于多种皮肤组织,如表皮、毛囊和真皮中,维持皮肤动态平衡和损伤修复。干细胞治疗可用于皮肤损伤。2017年,科学家通过干细胞再生了人类表皮,让一位男孩获得新的皮肤。如今,该技术在皮肤重度烧伤患者中得到应用。在表皮伤口愈合过程中,间充质干细胞通过促进细胞迁移、血管生成、上皮化和肉芽组织形成等,能够加速伤口愈合并减少疤痕的产生。干细胞功能障碍是银屑病炎症反应失调的重要原因,临床试验发现,患者在接受干细胞治疗后可长期缓解银屑病症状。另外,干细胞疗法也应用于雄激素性脱发、斑秃的治疗,包括毛囊移植及干细胞刺激疗法等。
 
除了将干细胞直接用于疾病治疗外,基于干细胞的各种新技术也有巨大应用潜力。例如,基于成体干细胞建立的类器官,不仅是研究器官发育和疾病发生的重要模型,在肿瘤个性化治疗、药物研发和再生医学等方面也可以发挥作用。类器官是一种体外培育而成、具备三维结构的微器官,拥有类似真实器官的复杂结构,并能部分模拟来源组织器官的生理功能。以肿瘤病治疗为例,当前药物多是通用的,但每个患者的具体情况都不一样。类器官可以模拟患者器官,帮助找到适合药物,实现个性化治疗。在药物研发方面,类器官可以帮助建立更加接近人体的疾病模型,降低新药研发成本,缩短研发周期。
 
未来,干细胞最重要的应用或是再生医学。阿尔茨海默病是一种神经退化性疾病,人们正在探索使用干细胞技术,取代受损神经元,以期治疗阿尔茨海默病。进一步,干细胞技术有望用于修复衰老器官,使人延年益寿并享受高质量生活。
 
我国的干细胞研究与应用基础较好,取得了一系列重要突破。研究方面,我国科研人员利用诱导多能性干细胞,通过四倍体囊胚注射,第一次证明了这类干细胞的全能性;创建了半克隆技术,建立了小鼠孤雄单倍体胚胎干细胞系(又称类精子干细胞),可功能性地代替精子繁育健康小鼠;使用干细胞让先天性眼盲的小鼠获得了视觉;等等。应用方面,我国科研人员首次在世界上建立了人胎儿胰腺干细胞系,可为临床治疗人类糖尿病提供种子细胞;利用脐带间充质干细胞改善卵巢血流、修复卵巢功能,使早衰卵巢重获繁衍能力;等等。这些干细胞技术的突破,为我国干细胞研究应用起到推动作用,折射出我国在干细胞领域由“跟跑”到“并跑”并向“领跑”发力的转变。
 
生命和健康是科学问题,更是每个人都要面对的人生命题。拥有充满活力的好身体,是人们朴素而真切的追求,更是干细胞研究者的目标。作为生命科学的前沿和热点,干细胞还有许多未解之谜值得我们不懈探索。随着研究成果不断出现,干细胞将继续为疑难复杂疾病提供新的治疗策略,为人类健康做出新的贡献。
 
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点击次数:  更新时间:2022-05-12 09:43:15  【打印此页】  【关闭
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