公開(kāi)課

　　廣州科技解碼

　　采寫(xiě)/廣州日?qǐng)?bào)全媒體記者羅樺琳  通訊員黃博純

　　統(tǒng)籌/廣州日?qǐng)?bào)全媒體記者王曉云  手繪/廣州日?qǐng)?bào)全媒體記者黃思勤

　　在之前的公開(kāi)課（廣州科技解碼）中，我們請(qǐng)各界精英解碼了天河二號(hào)的構(gòu)造功用、拆解了廣汽車間內(nèi)使用到的大量汽車機(jī)器人、分析了人臉識(shí)別在現(xiàn)在的應(yīng)用及未來(lái)的前景、探索了新型的外科傷口縫合處——人體“焊接”，今天這節(jié)課，我們走進(jìn)中科院，請(qǐng)生物專家科普當(dāng)下大行其道的干細(xì)胞的知識(shí)。

　　將尿液中的體細(xì)胞轉(zhuǎn)化成為干細(xì)胞，是中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院正在進(jìn)行的研究項(xiàng)目，它將告訴你：長(zhǎng)生不老不是夢(mèng)。我們正在走向長(zhǎng)生的路上。

　　近年來(lái)，關(guān)于干細(xì)胞的熱點(diǎn)新聞不斷。但這些都是打著“干細(xì)胞”旗號(hào)進(jìn)行的“偽科學(xué)”操作。今天這節(jié)“公開(kāi)課”就帶領(lǐng)大家走進(jìn)中科院廣州生物院，請(qǐng)潘副院長(zhǎng)為大家普及一下干細(xì)胞的基本知識(shí)。

　　錯(cuò)誤的決定

　　案例1：一些診所宣稱，注射從流產(chǎn)胎兒身上提取的胚胎干細(xì)胞可以使人“返老還童”，一次胚胎干細(xì)胞治療可以年輕5到10歲，6次以上身體機(jī)能年輕30歲……中國(guó)富豪以400萬(wàn)元的價(jià)格，到國(guó)外診所注射胚胎干細(xì)胞。很多人注射后身體發(fā)熱。

　　案例2：部分美容院宣稱，在臉部注射干細(xì)胞，有醫(yī)學(xué)美容效果，可以讓皮膚緊致，重返青春。有人表示注射后面色確實(shí)紅潤(rùn)了。

　　應(yīng)用

　　再生醫(yī)學(xué) 與長(zhǎng)生不老

　　干細(xì)胞本事大，所以就非常有用，可以用于醫(yī)學(xué)和基礎(chǔ)研究的各個(gè)領(lǐng)域。不過(guò)離現(xiàn)實(shí)最近的，還是再生醫(yī)學(xué)?！　≡煅杉?xì)胞是目前為止研究得最清楚、應(yīng)用最成熟的成體干細(xì)胞，應(yīng)用造血干細(xì)胞移植可以治療多種血液系統(tǒng)惡性腫瘤、某些實(shí)體瘤、某些自身免疫性疾病和某些遺傳病。目前，科學(xué)家們正在研究干細(xì)胞在神經(jīng)系統(tǒng)、心臟、肌肉、肝臟、胰臟等器官組織的治療。未來(lái)，神經(jīng)干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞、肌肉干細(xì)胞、肝臟干細(xì)胞、胰臟干細(xì)胞等一系列干細(xì)胞將作為“種子”，培育出器官組織，來(lái)替換那些被損傷的、自身病變或衰老的器官組織。

　　將尿液中的體細(xì)胞轉(zhuǎn)化成為多能干細(xì)胞，并成功運(yùn)用于人體組織修復(fù)和器官再造，是中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院正在進(jìn)行的研究項(xiàng)目。關(guān)于這一內(nèi)容，將在下篇中著重介紹。

　　什么是干細(xì)胞

　　我們每個(gè)人，都是從細(xì)胞發(fā)育來(lái)的。在發(fā)育過(guò)程中，有一類細(xì)胞處于較原始階段，尚未充分分化，在不同的培養(yǎng)條件下，它可以變成不同種類、具有不同功能的細(xì)胞。這類細(xì)胞被稱為“干細(xì)胞”。

　　干細(xì)胞是一個(gè)龐大的家族，根據(jù)發(fā)育等級(jí)和分化能力，可以分為全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和單能干細(xì)胞。其中的“全能干細(xì)胞”，就是受精卵，可以發(fā)育成一個(gè)新的生命個(gè)體。而“多能干細(xì)胞”，沒(méi)有辦法形成完成生物個(gè)體，但可以分化出不同的細(xì)胞、組織、器官等等，也是科學(xué)家們目前主要研究的對(duì)象。

　　為什么要獲得干細(xì)胞

　　這是目前科學(xué)研究的重點(diǎn)

　　正因?yàn)榫邆浞只刹煌M織、器官的功能，干細(xì)胞可以用在醫(yī)學(xué)和基礎(chǔ)研究的很多領(lǐng)域。其中，距離“現(xiàn)實(shí)”最近的是再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。以干細(xì)胞為“種子”，通過(guò)特定的培養(yǎng)方式，培育出器官組織等來(lái)替換被損傷的、自身病變或衰老的器官組織。由于前面說(shuō)過(guò)的原因，目前科學(xué)家主要將精力放在多能干細(xì)胞的獲得上。

　　如何獲得多能干細(xì)胞

　　天然的多能干細(xì)胞需從胚胎中提取，這樣會(huì)破壞到胚胎本身，且存在倫理問(wèn)題，現(xiàn)在，人們通過(guò)體外人工誘導(dǎo)的方式獲取多能干細(xì)胞。這種方式被稱為“誘導(dǎo)多能干細(xì)胞”。具體來(lái)說(shuō)，是在人的身上提取成體細(xì)胞，比如尿液細(xì)胞、皮膚上皮細(xì)胞等，通過(guò)轉(zhuǎn)基因等方法，令其“還原”，從而獲得具有分化能力的干細(xì)胞。

　　誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的方法有很多種，這個(gè)過(guò)程稱為“重編程”。重編程就是通過(guò)改變細(xì)胞的DNA、染色體、核蛋白的模式、結(jié)構(gòu)和修飾等，將細(xì)胞變回到具有分化功能的狀態(tài)。

　　課堂重點(diǎn)： 干細(xì)胞如何分類 干細(xì)胞有大神通 干細(xì)胞研究現(xiàn)狀（上）

　　造血干細(xì)胞

　　最早的干細(xì)胞治療開(kāi)始于骨髓移植。早在20世紀(jì)60年代，就已經(jīng)開(kāi)始了實(shí)驗(yàn)性治療，到80年代，開(kāi)始出現(xiàn)自體造血干細(xì)胞移植的研究，在病人自己的骨髓細(xì)胞分選出“好”的細(xì)胞，采用特殊的培養(yǎng)體系，讓正常的造血細(xì)胞生長(zhǎng)，重新移植回病人的體內(nèi)。

　　造血干細(xì)胞是目前為止臨床應(yīng)用最成熟的成體干細(xì)胞。顧名思義，它是所有血液細(xì)胞的祖宗。其實(shí)它也是各種免疫細(xì)胞的祖宗，可以發(fā)育成各種髓細(xì)胞和淋巴細(xì)胞，同時(shí)還具有很強(qiáng)的自我更新能力。

　　神經(jīng)干細(xì)胞

　　神經(jīng)干細(xì)胞指的是存在于胚胎及成人中樞神經(jīng)系統(tǒng)的干細(xì)胞。

　　一直以來(lái)，人們都希望通過(guò)移植神經(jīng)干細(xì)胞來(lái)替代病人本身已經(jīng)損傷喪失的細(xì)胞。但來(lái)自異體的神經(jīng)干細(xì)胞往往會(huì)被病人的免疫系統(tǒng)排斥，最佳解決方案是來(lái)源自身的神經(jīng)干細(xì)胞。

　　人們已經(jīng)可以通過(guò)成體細(xì)胞（比如尿液細(xì)胞）獲得神經(jīng)干細(xì)胞。但由于科學(xué)家對(duì)體內(nèi)神經(jīng)干細(xì)胞的分化機(jī)制還了解得很少，目前神經(jīng)干細(xì)胞的臨床應(yīng)用還處于初步研究階段。

　　視網(wǎng)膜干細(xì)胞

　　視網(wǎng)膜干細(xì)胞可以用于治療一些眼底疾病。但目前技術(shù)仍未成熟，有些技術(shù)在臨床上只有過(guò)數(shù)量有限的案例，另一些則還停留在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段。

　　間充質(zhì)干細(xì)胞

　　間充質(zhì)干細(xì)胞是一“類”特殊的成體干細(xì)胞，它們都來(lái)源于同一個(gè)地方——間充質(zhì)。間充質(zhì)是指動(dòng)物胚胎中一種尚未特化（由一般到特殊的生物進(jìn)化方式）的結(jié)締組織，多數(shù)是由薄薄一層細(xì)胞外基質(zhì)和其中埋藏的細(xì)胞組成，在這些細(xì)胞中就包括有間充質(zhì)干細(xì)胞，它們的特點(diǎn)就是可以分化成骨、軟骨和脂肪。

　　間充質(zhì)干細(xì)胞的應(yīng)用研究最早是用于骨和軟骨的修復(fù)。目前，這種治療在骨和肌腱的修復(fù)中已經(jīng)取得不錯(cuò)的進(jìn)展，但還沒(méi)有辦法造出完美的軟骨。

　　間充質(zhì)干細(xì)胞還可以分化成其他一些細(xì)胞，比如心肌細(xì)胞。

　　目前，科學(xué)家也正在探討間充質(zhì)干細(xì)胞在其他一些疾病治療中的作用，比如自身免疫性疾病等，有望在將來(lái)發(fā)揮更為重要的作用。

　　諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)別的選題

　　2006年，日本科學(xué)家山中申彌和他的同事首次在體外成功培養(yǎng)了小鼠的“誘導(dǎo)多能干細(xì)胞”。具體方法是，利用病毒攜帶的方式，在小鼠的成纖維細(xì)胞中加入4個(gè)基因，最終將小鼠的成纖維細(xì)胞還原成胚胎干細(xì)胞狀態(tài)。這種方法由于效率低、風(fēng)險(xiǎn)高等原因，現(xiàn)在已經(jīng)很少使用，但成功將細(xì)胞“返老還童”的突破性，使山中申彌獲得2012年諾貝爾獎(jiǎng)。

　　案例點(diǎn)評(píng)

　　胡亂注射 “天使”可能變“魔鬼”

　　必須強(qiáng)調(diào)：干細(xì)胞的應(yīng)用本身也有風(fēng)險(xiǎn)。干細(xì)胞能助人健康長(zhǎng)壽，但隨便注射干細(xì)胞就好比打雞血。

　　一方面，用于治療的干細(xì)胞，一定要對(duì)質(zhì)量及適應(yīng)癥進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量把關(guān)，而在眾多領(lǐng)域，目前這樣的“標(biāo)準(zhǔn)”仍未出臺(tái)。另一方面，由于干細(xì)胞可以分化成多種細(xì)胞類型，如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)呐R床試驗(yàn)，干細(xì)胞植入生物體后，也有可能由“天使”變?yōu)椤澳Ч怼保蛔優(yōu)槟[瘤等其他異質(zhì)。

　　回到最開(kāi)始的兩個(gè)案例。

　　富豪直接注射胚胎干細(xì)胞，存在以下安全隱患：干細(xì)胞制品的質(zhì)量缺乏把關(guān)，可能存在衛(wèi)生問(wèn)題；外來(lái)干細(xì)胞進(jìn)入人體后，很可能發(fā)生免疫排斥反應(yīng)（上文說(shuō)到的身體發(fā)熱可能就是排斥反應(yīng)的體現(xiàn)）；由于胚胎干細(xì)胞分化的不確定性，很有可能存在突變?yōu)槟[瘤的“危機(jī)”。

　　在醫(yī)療美容行業(yè)，目前干細(xì)胞的應(yīng)用也同樣存在質(zhì)量和適應(yīng)癥的把關(guān)。沒(méi)有規(guī)劃隨便使用會(huì)適得其反。注射細(xì)胞后的“面色紅潤(rùn)”，并不一定會(huì)產(chǎn)生永遠(yuǎn)的美容效果。