干細胞研發(fā)與運用——為人類生命健康供應保證（開卷知新）

來歷：人民日報

圖為顯微鏡下的人胚胎干細胞。

材料

制圖：趙偲汝

當下，面向世界科技前端、面向經(jīng)濟主疆場、面向國度重要需要、面向人民生命健康，眾多科學家和科技工作者正不停向科學技術廣度和深度進軍。此中，在干細胞行業(yè)，我國科研工作者近年來獲得重要原創(chuàng)科研成果。造血干細胞移植（骨髓移植）用來治愈白血病的安全性和有效性不停提升，實行了世界首例干細胞治療兒童擴張型心肌病治愈，應用化學小分子將人成體細胞改變?yōu)楦杉毎?/p>

緊隨生命科學研發(fā)不停成長，人類對干細胞的了解漸漸深入，干細胞有關科研成果在重病治愈、再生醫(yī)學等方面闡揚越來越首要的功效。運用干細胞技術，不單能夠治愈白血病、免疫體系重病等過去難以治療的重病，還能以延展出類器官技術，以加快新藥開發(fā)、助力精確醫(yī)療，乃至有望鞭策再生醫(yī)學實行飛躍，如治愈阿爾茨海默病、恢復朽邁器官等。能夠說，干細胞研發(fā)與運用連續(xù)為人民民眾的生命健康供應保證。

“畢生萬物”，品種多樣，供養(yǎng)生命勃勃活力

要了解干細胞，先要了解細胞。大家知曉，細胞是人體的根本構成單位。1個成年人體內(nèi)約有40萬億至60萬億個細胞。產(chǎn)生機體的細胞不單數(shù)目巨大況且分工明確，神經(jīng)細胞主導頭腦、肌肉細胞構成運動、脂肪細胞貯存能量、免疫細胞介導免疫防護，等等。不同型號細胞進一步組合生成組織、器官和體系，使人體能完結(jié)各類生命活動。奇異的是，如此多不同品種的細胞在生命早期均來歷于1個細胞，那就是受精卵。受精卵增殖構成胚胎干細胞，并進一步增殖和分化生成人體200多種細胞，終極發(fā)展為1個完好個人。

就像樹干能夠長出樹杈、樹枝和樹葉，從而開花結(jié)果，干細胞是一種可以自我刷新并分化生成各種型細胞的祖細胞。在個人發(fā)育流程中，干細胞增殖并分化生成各種細胞，建立組織器官。在發(fā)育完結(jié)后，當組織器官受損、顯現(xiàn)炎癥或體內(nèi)穩(wěn)態(tài)產(chǎn)生改變時，干細胞成為“種子細胞”，能分化并補足這時所須要的細胞，完結(jié)恢復。在生命活動末期，當干細胞生機下落，難以滿足新生細胞代替朽邁退步細胞的更替需要時，個人就顯現(xiàn)朽邁表型。

按發(fā)育階段來分，干細胞可劃為胚胎干細胞和成體干細胞。胚胎干細胞是初期胚胎中的內(nèi)細胞團養(yǎng)成而來的細胞，艱深地說，就是“畢生萬物”的細胞，即理論上能夠誘導分化為機體中一切品種的細胞。這類細胞能夠在體外大批擴增、凍存和復蘇，而不喪失原有特征。成體干細胞是存在于成體組織中的未分化細胞，也叫組織干細胞。這類細胞可以自我刷新，還可特化為構成該組織的性能細胞，恰似“細胞工廠”?，F(xiàn)在發(fā)掘的成體干細胞有造血干細胞、骨髓間充質(zhì)干細胞、神經(jīng)干細胞、肌肉干細胞、肌膚表皮干細胞、視網(wǎng)膜干細胞等。

依據(jù)分化潛能，干細胞可劃為全能干細胞、多能干細胞和單能干細胞。顧名思義，全能干細胞擁有分化生成機體內(nèi)任意型號細胞的本領，有生成完好個人的分化潛能，例如胚胎干細胞。多能干細胞擁有構成多品種型細胞的本領，但不可發(fā)育成完好個人。例如造血干細胞可分化出多種血細胞，骨髓間充質(zhì)干細胞可分化為骨、軟骨、肌肉、脂肪等中胚層組織的細胞。單能干細胞則只可在成體組織器官中向單一方向分化，構成一類型號細胞。

運用全面，重病治愈和再生醫(yī)學的有力工具

健康是每個體的欲望，在重病治愈和再生醫(yī)學方面，干細胞后勁較大。部分發(fā)達國度優(yōu)先用干細胞移植技術治愈重病，我國也在展開干細胞治愈重病臨床研發(fā)。據(jù)統(tǒng)計，世界6000多項干細胞臨床實驗中，牽扯上百種重病。

大眾最認識的，莫過于血液病治愈。造血干細胞移植，是干細胞臨床運用最早且比較常見的案例，首要對于貧血癥和白血病，含蓋再生阻礙性貧血、先天性血球細胞缺少癥、慢性骨髓細胞性白血病等。造血干細胞移植也運用于某類特殊重病的治愈，如嚴重性聯(lián)合免疫缺點重病、自體免疫重病高發(fā)性硬化癥等。這方面治愈所用造血干細胞，首要來自臍帶造血干細胞和骨髓等。從前，這種重病難以治療，而今干細胞治愈的運用給患者帶去期望。

又如肌膚有關重病治愈。干細胞存在于多種肌膚組織，如表皮、毛囊和真皮中，供養(yǎng)肌膚動態(tài)平衡和傷害恢復。干細胞治愈可用來肌膚傷害。2017年，科學家通過干細胞再生了人類表皮，讓一位男孩獲取新的肌膚?，F(xiàn)在，該技術在肌膚重度燒傷患者中獲得運用。在表皮傷口愈合流程中，間充質(zhì)干細胞通過督促細胞遷移、血管形成、上皮化和肉芽組織生成等，可以加快傷口愈歸并減小疤痕的構成。干細胞性能阻礙是銀屑病炎癥反應失效的首要原因，臨床實驗發(fā)掘，患者在接受干細胞治愈后可持久減緩銀屑癥狀狀。此外，干細胞療法也運用于雄激素性脫發(fā)、斑禿的治愈，含蓋毛囊移植及干細胞刺激療法等。

除了將干細胞直接用來重病治愈外，基于干細胞的各類新技術也有較大運用后勁。比如，基于成體干細胞創(chuàng)建的類器官，不單是研發(fā)器官發(fā)育和重病產(chǎn)生的首要模型，在腫瘤個性化治愈、醫(yī)藥研究和再生醫(yī)學等方面也能夠闡揚功效。類器官是一類體外培養(yǎng)而成、具有三維構造的微器官，具有相似真正器官的高難構造，并能一些模仿來歷組織器官的心理性能。以腫瘤病治愈為例，當下醫(yī)藥多是通用的，但每個患者的詳細狀況都不同樣。類器官能夠模仿患者器官，輔助搜到合適醫(yī)藥，實行個性化治愈。在醫(yī)藥研究方面，類器官能夠輔助創(chuàng)建愈加靠近人體的重病模型，減低新藥研究本錢，變短研究周期。

將來，干細胞最首要的運用或是再生醫(yī)學。阿爾茨海默病是一類神經(jīng)退步性重病，人們正在開拓應用干細胞技術，代替受損神經(jīng)元，以期治愈阿爾茨海默病。進一步，干細胞技術有望用來恢復朽邁器官，使人延年益壽并享受高端量生活。

我國的干細胞研發(fā)與運用根基很好，獲得了一系列首要沖破。研發(fā)方面，我國科研職員借用誘導多能性干細胞，通過四倍體囊胚打針，第一次證實了這種干細胞的全能性；創(chuàng)立了半克隆技術，創(chuàng)建了小鼠孤雄單倍體胚胎干細胞系（又稱類精子干細胞），可性能性地取代精子繁育健康小鼠；應用干細胞讓先天性眼盲的小鼠獲取了視覺；等等。運用方面，我國科研職員初次在世界上創(chuàng)建了人胎兒胰腺干細胞系，可為臨床治愈人類糖尿病供應種子細胞；借用臍帶間充質(zhì)干細胞改進卵巢血流、恢復卵巢性能，使早衰卵巢重獲繁殖本領；等等。這類干細胞技術的沖破，為我國干細胞研發(fā)運用起到鞭策功效，折射出我國在干細胞行業(yè)由“跟跑”到“并跑”并向“領跑”發(fā)力的改變。

生命和健康是科學問題，更是每個體都要面臨的人生命題。具有充斥生機的好肌體，是人們樸實而逼真的謀求，更是干細胞研發(fā)者的目的。成為生命科學的前端和熱門，干細胞還有不少未解之謎值得咱們不懈開拓。緊隨研發(fā)成果不停顯現(xiàn)，干細胞將持續(xù)為疑難高難重病供應新的治愈方略，為人類健康做出新的奉獻。

（作家陳曄光 為華夏科學院院士、清華大學老師）

舉薦讀物：

《細胞與干細胞：奇異的生命科學》：王佃亮、陳海佳編著；化學產(chǎn)業(yè)出版社出版。

《干細胞：再生醫(yī)學的微光》：于爾根·海席勒、王志敏、黃薇、劉文主編；上?？茖W普及出版社出版。

《干細胞：重病、朽邁、美顏》：王佃亮著；人民衛(wèi)生出版社出版。