移植中心 - 学术进展

利用皮肤细胞研制出类胚胎干细胞
2007/12/13




        11月20日,美国和日本的两个科学小组同时宣布,它们的研究人员成功地将人体皮肤细胞改造成了几乎可以和胚胎干细胞相媲美的干细胞。这一成果有望使胚胎干细胞研究避开一直以来面临的伦理争议,从而大大推动与干细胞有关的疾病疗法研究。该项研究突破分别发表在《细胞》和《科学》期刊网络版上。  

  美日科学小组选择的皮肤细胞组织有所不同。日本京都大学教授山中伸弥领导的研究团队选择了来自一名36岁妇女的脸部细胞,美国威斯康辛大学俞君英领导的研究团队则使用了新生儿的包皮细胞。  

  美日研究团队均利用逆转滤过性病毒将四个基因注入皮肤细胞内,这些特定基因能启动和关闭其他基因,最终产生出类似胚胎干细胞性能的细胞。这是继5个月前科学家宣布成功将老鼠皮肤细胞变成类似胚胎干细胞后,美日研究团队竞相通过人类皮肤细胞获得干细胞所取得的难分伯仲的重大成就。  

  这项新研究成果显示,直接重新编程技术也能产生与当事人在遗传上完全相符的多功能细胞,但却能避免克隆方式引发的诸多问题,使用皮肤细胞可以让医生利用特定病人的基因密码制造干细胞,排除身体对移植外来的组织或器官产生的抗体排斥,同时也可以用干细胞自身可无限克隆,以及可以变成220种人体不同细胞的特性来模拟测试新药和研究阿兹海默症、糖尿病、癌症等病因。  

  现阶段,这项技术需要扰乱皮肤细胞的DNA,具有引发癌症的风险。但专家表示,DNA扰乱只是这项技术的副产品,相信在未来一定能加以避免。一直致力于从克隆胚胎中获取人类干细胞的美国先进细胞科技公司生物学家兰萨表示,该项研究突破是一个重大的科学里程碑,相当于生物学领域的“莱特兄弟发明的首架飞机”。



  胚胎干细胞研究可谓是医学界近年来最具争议性的课题之一。美国和日本的两个研究小组11月20日分别发表论文,宣布成功把普通的人体皮肤细胞转化为了具备胚胎干细胞功能的新型“万能细胞”。这一被学界称为生物科学“里程碑”的重大突破有望帮助科学家绕过克隆技术的伦理、道德纷争,为医学应用打开大门。  



  成果  皮肤细胞变“万能”

  美国威斯康星大学詹姆斯·汤姆森实验室和日本京都大学再生医学研究所的两个独立研究小组20日分别在美国《科学》杂志和《细胞》杂志上发表了关于同一研究成果的报告:科学家把从人体上提取的皮肤细胞注入特定基因,成功改造成干细胞。由于这种干细胞能通过基因组合控制,因此有“万能细胞”、“变色龙细胞”之称,有望最终培育成人体组织或器官。

  身在美国的中国籍科学家俞君英博士领导了美国小组参与研究。俞君英毕业于北京大学,是2003年到汤姆森研究室开始工作的,同时也开始了这个新项目的研究。俞君英介绍,除了她之外,研究小组里还有其他中国研究员。



  前景  可用于器官移植

  这种“万能细胞”名为“IPS”细胞,它具有类似胚胎干细胞的功能,能够最终培育成人体组织或器官。胚胎干细胞可发展成遗传特征与病人完全吻合的细胞、组织或器官,以前器官移植治疗方法中经常出现的排异反应问题因此得到了彻底解决,血细胞、脑细胞、骨骼和内脏等都将可以更换,白血病、帕金森病、心脏病等顽疾也有望得到有效治疗与治愈。



  评价  代表一个医学新时代

  20日,美国白宫就此项研究发表声明,称“这是一项在符合伦理道德的研究中取得的重大进展。这次人体皮肤细胞‘直接改造’技术跨越伦理障碍,令在实验室中培育出人造人体器官的梦想更近了一步。布什总统也为此感到高兴。”

  世界首只克隆羊多利的培育者、英国科学家伊恩·威尔默特也在声明中称:“我们现在可以设想一个新时代即将到来——以一种简单方式制造干细胞,用人身上的任何组织标本都能培育出任何组织器官。”几天前,威尔默特刚刚宣布放弃人类胚胎干细胞克隆技术研究,转而利用“万能细胞”。  

  致力于人体胚胎克隆技术研究的美国科学家罗伯特·兰扎称:“这项研究是一个了不起的科学里程碑。从生物学意义上讲,相当于莱特兄弟制造的首架飞机。”



  风险  可能引发基因变异

  不过,这项技术尚不能完全取代胚胎细胞克隆技术,因为现阶段的实验方式存在潜在副作用。美日研究小组利用逆转录酶病毒“改造”皮肤细胞,这种病毒可能使基因产生变异,引发肿瘤等副作用。因此,在评估和克服这一潜在风险前,“万能细胞”还不能用于器官移植等临床应用。  

  另一种风险与伦理有关,尽管不像人体胚胎细胞克隆技术那样容易引发争议。日本科学家山中伸弥说,应用这项技术,或许能通过皮肤细胞制造精子和卵子,这能帮助那些有生育问题的患者,“但为避免滥用,有必要在制造和利用人体万能细胞方面作出适当规范”。



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