干细胞研究取得重大突破(人类治疗性克隆的过程)

干细胞研究取得重大突破

2016年09月03日讯 随着2012年度诺贝尔生理和医学奖的揭晓，诱导多能干细胞（iPS细胞）逐渐家喻户晓。这项技术让成体细胞“返老还童”为干细胞成为可能，因此具有极其广阔的再生医学应用前景。

创造人工肾脏可能需要这种技术

美国萨克研究所的科学家们最近开发了一种在体外培养肾祖细胞（Nephron Progenitor Cells）的方法，在此之前一些维持肾祖细胞培养的尝试经常失败，培养的细胞或者死亡或者失去发育潜能，无法保持祖细胞状态。

在研究伊始，研究人员直接从小鼠胚胎中分离肾祖细胞，开发能够维持祖细胞状态的方法。他们发现如果将细胞培养在3D培养条件下，再加入一些信号分子混合物，就能够长时间稳定维持肾祖细胞状态。随后将这些3D培养的祖细胞转移到其他条件或移植到动物体内可以发育形成具有功能的肾单位样结构。

接下来研究人员又利用人类胚胎肾祖细胞以及从干细胞分化得到的人类肾祖细胞找到了适用于人类肾祖细胞培养的方法。他们再一次证明这种方法能够在体外长期维持肾祖细胞。

研究人员表示该研究使用的3D培养策略也有可能应用于其他类型祖细胞的培养。他们计划接下来研究培养发育成完整肾脏所需的其他类型祖细胞的方法。如果能够实现对其他类型祖细胞的培养，那距离创造一颗可供移植的人工肾脏将不再遥远。

新型WNT抑制剂有望清除癌症干细胞用于结直肠癌治疗

近日，包括日本国家癌症中心在内的多家科研机构联合发表文章，宣布开发出一种叫做NCB-0846的小分子Wnt抑制剂。Wnt信号途径是癌症干细胞发育的一条关键途径，这种抑制剂的出现或为药物难治性结直肠癌病人提供新的治疗选择。

结直肠癌是导致癌症死亡的一个重要原因，全世界每年有大约70万人死于该病。超过90%的结直肠癌携带Wnt信号途径的体细胞突变，比如APC肿瘤抑制基因，导致Wnt信号途径的持续性激活。这反过来导致癌症干细胞的产生，癌症干细胞是肿瘤抵抗传统化疗的一个本质性因素。因此阻断Wnt信号途径的治疗方法可能是清除癌症干细胞治愈该疾病的关键。尽管已经获得了许多研发数据，但是至今仍然没有Wnt抑制药物可以用于临床实践。

日本科学家们之前检测了TCF4和β-catenin形成的转录复合物，鉴定出TNIK是调节TCF4/β-catenin的一种重要的调控成分。TNIK在Wnt信号途径的最下游发挥调控作用，因此研究人员认为即使结直肠癌细胞中存在APC基因突变，对TNIK的药物学抑制仍然有望阻断该信号途径。

研究人员对一个针对激酶建立的化合物分子库进行筛选，经过优化之后发现了一种叫做NCB-0846的化合物，这种化合物能够有效抑制TNIK的激酶活性。X射线晶体结构分析表明NCB-0846与TNIK结合形成一种不活跃的构象，可能导致Wnt信号的抑制。除此之外研究结果还表明通过口服给药可以抑制人源异种移植结直肠癌小鼠模型的肿瘤生长，这种化合物还能抑制结直肠癌干细胞活性和分子标记物的表达。

机体如何制造出健康的血细胞？

近日，一项刊登于国际杂志Cell Stem Cell上的研究报告中，来自纽约大学的科学家通过研究发现，被认为可以帮助激活所有哺乳动物基因的一组特殊蛋白或可血细胞生成的过程中扮演着重要过程，血细胞生成即特殊的干细胞分化成为健康血液细胞的过程。

文章中，研究者对小鼠和人类细胞进行研究发现，对名为中介体复合物亚单位12（MED12）进行严格地生物控制或可帮助提供阻断多种癌症的新型工具，而MED12的突变则被认为和多种类型的白血病、前列腺癌、子宫癌以及结缔组织的发病直接相关。研究者首次阐明了MED11为何对骨髓中造血干细胞的产生和生长异常重要，同时他们还检测了和中介体复合物活性部分相关的另外三种蛋白质，结果显示这些蛋白质和造血干细胞发育并无关联，这无疑就阐明了MED12对于造血干细胞发育的重要性。

在最新的研究中，研究者将特殊的活性分子注入到成体小鼠的骨髓中，随后分析缺失MED12蛋白的工程化小鼠机体中的造血干细胞会发生什么，结果显示，在注射活性分子后，所有的MED12缺失的小鼠都会在两周内死亡，同时脾脏和胸腺组织萎缩，而这被认为是血细胞不足且未良好发育的证据。随后研究者对动物的骨髓进行分析，结果发现，在注射活性分子4天后每只小鼠机体的早期祖细胞和其它未分化的血细胞都消失了。同时剔除其它蛋白因素或许也会使得血细胞发生明显的衰竭但并不会杀死小鼠，这就表明在仅仅缺失功能的情况下，MED12对于造血过程仍然非常重要。

在利用人类造血干细胞进行的另一项实验中，研究者发现，剔除MED12或许是致命的，其会使得生长的血细胞克隆在10天内的数量从平均25个/平板降低到5个/平板。后期实验结果表明，移除MED12或可使增强子组分失活，而增强子可以帮助增加基因转录和造血干细胞的制造。

人类治疗性克隆的过程

　　人类治疗性克隆的重大进展

　　●英国在欧洲首次成功克隆人类胚胎
　　●韩国为病人量身克隆出胚胎干细胞
　　●美德和联合国禁止克隆人类的研究

　　英国科学家5月19日宣布,他们在欧洲首次成功克隆出人类胚胎。20日的美国《科学》杂志刊登了韩国汉城国立大学兽医学家黄
　　禹锡的研究小组首次通过基因修改,为病人“量身打造”克隆出胚胎干细胞。这些都是治疗性克隆的重大进展。

　　去年2月,黄禹锡宣布首次从克隆的人类胚胎中提取出干细胞。英国纽卡斯尔大学的斯托伊科维奇和纽卡斯尔国家医疗系统生殖医学中心的默多克领导的研究小组克隆的3例人类胚胎存活3天,一例存活5天。他们从11位妇女提取了36个卵细胞,抽出卵细胞核。从一型糖尿病人提取胚胎干细胞,抽出基因物质,植入去核后的卵细胞,在培养剂中细胞分裂,几天后产生细胞群。他们提取了带有糖尿病基因缺陷的干细胞,用以研究基因缺陷引起病变的机理。

　　胚胎干细胞是胚胎主要构造,可以生长成人体300种不同细胞的任何一种。与成人等干细胞相比,胚胎干细胞有更多用途,可以作为克隆基础,从中培养皮肤、内脏、脊椎或脑细胞等人类细胞。从理论上讲,它可以代替受损组织,治疗老年痴呆等。胚胎干细胞最早由美国威斯康星大学的汤普逊和霍普金斯大学的吉尔哈特发现,随后一些国家竞相研究胚胎干细胞治疗疑难疾病。今年1月,威斯康星———麦迪逊大学的专家宣布,把干细胞转换为脊椎神经细胞。2月,伊利诺易斯大学专家宣布,胚胎干细胞可改变面容,可培养隆胸移植物。5月,加利福尼亚大学的研究表明,瘫痪老鼠的脊椎接受了人类胚胎干细胞治疗后,恢复爬行。

　　由于涉及道德等原因,目前世界上允许治疗性克隆的国家不多。布什政府立法严厉限制利用胚胎干细胞,德国等很多欧洲国家禁止或严格限制人类克隆研究,联合国也正在推动全球禁止人类克隆研究。英国积极支持这类研究,去年向纽卡斯尔研究小组颁发了欧洲首个人类克隆执照,今年4月又允许他们从一型糖尿病人提取干细胞,研究新治疗方法。今年初,英国还向克隆羊“多莉”之父、罗斯琳研究所的维尔穆特颁发克隆胚胎执照,研究运动中枢神经病理。纽卡斯尔的上述研究对消解欧洲对人类克隆的道德障碍将产生很大影响。

　　纽卡斯尔小组的成果在英国引起很大反响,主流媒体头版头条大篇幅报道。英国科学界一片赞扬声,认为克隆胚胎干细胞可治疗帕金森综合症、糖尿病、中风、阿尔兹海默氏症 老年痴呆症 等疑难病。支持者认为,胚胎干细胞对医疗的影响很大,研究基因缺陷者的干细胞,有助于研究疾病生理机制。其次,与患者基因适配的胚胎干细胞可以生成病变坏死的人体组织和器官,不但无须等待捐赠器官,还能避免人体免疫系统带来的排异。

　　伦敦大学国王学院干细胞实验室主任敏格尔认为 “10年内还难以看到一套完整的治疗方法进入临床实验。”难题是,纽卡斯尔方法成功率很低,需要大量卵细胞。有的认为,卵细胞短缺不仅影响干细胞研究,也说明干细胞治疗方法不可能成为主流治疗方法。再者,依靠老鼠“喂养细胞”营养人体干细胞,这使干细胞受到动物污染。另外,把干细胞培养成特别的组织,这在目前很难做到。

　　韩国的研究比英国领先了一步。黄禹锡克隆出跟病人基因相符的干细胞,保证这些细胞不被人体免疫系统排斥。他们还找到了快速安全挑选干细胞的方法,使用的卵子数量只是从前的20%,他们还使用老鼠营养剂方法,减少了物种污染问题。当然,这一成果离临床治疗还相差很远,因为他们克隆出的细胞很可能还带有患者遗传病态基因信息。

　　由我国著名医学遗传学专家、博士生导师卢光领导的这个干细胞工程技术研究中心，在干细胞研究方面取得的重大突破包括：建立了世界上第一个人类治疗性克隆胚；建立了世界上第一株人类胚胎干细胞系，而且着手进行了建立胚胎干细胞库的工作；初步分离了神经干细胞；异体胰岛细胞移植治疗重症糖尿病患者，血糖得到了明显控制。国际生物学界和新闻界对这些研究的突破性进展表示关注，国际最权威的学术刊物《自然》和美英各大主要媒体都已派出特派记者对这些成果进行报道。

　　目前，湖南省已经将干细胞研究及其产业化作为该省“十五”规划的重点项目和重点攻关项目之一，并投资1000万元用作干细胞中心建设，同时也正在吸纳大批投资商参与。

　　小资料

　　干细胞即起源细胞，一般而言是指那些同时具有自我更新和产生多向分化细胞能力的细胞，干细胞移植有望使大多数目前不能治愈的重要疾病得到有效治疗。目前这一领域的研究以及利用干细胞治疗疾病的细胞组织工程，已经成为生命科学最活跃的研究领域之一，成为国际生物产业竞争的焦点。人们把出于医疗目的而在实验室使用克隆技术制造胚胎的过程称为“治疗性克隆”，通过这项技术可以得到胚胎干细胞。

干细胞工程在我们生活中的应用

干细胞研究成为当前生命科学的热点是与2项突破性进展有关。第一,体外培养和扩增人体胚胎干细胞首次获得成功。1998年11月,美国威斯康星大学的汤姆森(Thomson)在《科学》杂志上报告了人胚胎干细胞体外研究成果。他们解决了早期胚胎对输卵管环境的依赖性问题,在体外建立了人胚胎干细胞系,为利用干细胞治疗疾病提供了细胞来源。但是受到2个方面的限制:一是胚胎干细胞的来源及由此带来的伦理和法律问题;二是由于作为一种异体细胞移植而带来的免疫排斥问题。第二,发现小鼠肌肉组织干细胞可以“横向分化”成血液细胞。1999年12月,美国科学家古德尔(Goodell)等发现干细胞的横向分化现象。这一发现在《美国科学院院刊》公布后,立即被世界各地的科学家所证实,并且发现横向分化具有相当的普遍性。一旦分化的分子机制被研究清楚,就可以利用病人自身的健康组织的干细胞诱导分化成病损组织的功能细胞来治疗疾病。这样既克服了异体细胞移植的免疫反应,又避免了胚胎细胞来源不足及其伦理社会问题,为干细胞研究与应用开拓了更加广阔的空间。
2项引人注目的重大突破一经公布,立即在生命科学界激起了强烈的反响,使干细胞研究迅速成为当代生命科学的热点。各国政府也十分重视干细胞研究,纷纷加大投入,以抢占干细胞科技的制高点。
2 干细胞技术的应用前景及其医学价值
科学家们认为,干细胞研究有着不可估量的医学价值。从理论上说,干细胞可以用来治疗各种人类疾病。科学家发现,取自人胚胎或骨髓的干细胞可用于培育不同的人体细胞、组织或器官,这有望成为移植器官的新来源。组织器官移植,有可能成为攻克人类心脑血管疾病、癌症等重大疾患的根本措施。干细胞及其衍生组织器官的临床广泛应用,将导致新的医疗技术革命。
干细胞技术对医学研究和治疗技术将产生重大影响。(1)应用干细胞治疗疾病有着广泛的前景。干细胞的应用涉及到医学的多个领域。目前,在干细胞生物学上已能在体外鉴别、分离纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞、原始生殖干细胞以及多种组织干细胞。用干细胞治疗疾病的设想已进入实践检验。造血干细胞工程产品如骨髓、扩增及定向诱导分化的造血细胞和免疫细胞、转基因的基质细胞等,已经进入临床应用。造血干细胞移植已成为治疗白血病、各种恶性肿瘤放、化疗后引起的造血和免疫系统功能障碍等疾病的重要手段。(2)干细胞为解决组织工程所需要的细胞带来了希望。组织工程是利用细胞培养技术在体外人工控制细胞分化、增殖并生长成需要的组织,使之批量产出,用来修补由于意外损伤等引起功能丧失的体内组织,满足临床康复的需要,并有可能对一些目前尚无根治办法的疾病,如恶性肿瘤、帕金森病、中风等提供解决方案。以干细胞工程为代表的现代组织工程是一个迅速发展的新领域。(3)利用干细胞技术体外克隆人体器官用于临床移植治疗,将引起传统治疗方式的重大变革。体外克隆人体器官应用于临床移植治疗是干细胞研究的重要方向。其目标是用病人的体细胞移植到去核的卵母细胞内,经过一定的处理使其发育成囊胚,再利用囊胚建立胚胎干细胞,在体外进行诱导分化成特定的组织或器官,再将这些组织或器官移植到病人身上。从理论上讲,利用干细胞技术,将从根本上解决同种异体器官移植过程中最难的免疫排斥反应问题,同时还较好地解决了组织器官的来源问题。(4)干细胞研究将大大改进药品研制和进行安全性实验的方法。多能干细胞使更多类型的细胞实验成为可能。新的药物治疗方法可以先用人类细胞系进行实验,如目前的癌细胞系就是为这种实验建立的。虽然这些实验不可能取代在动物和人体进行的实验,但这会使药品研制的过程更为有效。胚胎干细胞提供了新药的药理、药效、毒理及药物代谢等细胞水平的研究手段,大大减少了药物实验所需动物的数量。胚胎干细胞还可用来研究人类疾病的发生机制和发展过程,以便找到持久有效的治疗方法。
目前干细胞的研究和应用还存在很多难题。北京大学干细胞研究中心主任李凌松教授说,用干细胞技术治疗疾病,首先要解决4个问题:一是干细胞的来源;二是如何把干细胞转化成病人所需的功能细胞;三是如何克服免疫排斥;四是如何诱导干细胞形成一个具有一定解剖结构的脏器。由于存在许多困难,所以李教授评价说:“理论上‘都能干’的细胞,目前还都干不好”。虽然已经有利用干细胞治疗疾病的一些例子,但对于那些坏死的脏器,干细胞还无能为力。其根本问题就在于人们对干细胞发育和分化的调控机制还缺乏深入的了解。
3 干细胞研究中的社会伦理道德问题
干细胞生物学和干细胞工程的迅速发展,显示了巨大的应用潜力。但我们的时代是一个道德支配的时代,一个全新的科学领域的开拓,总免不了会受到伦理道德等社会因素的影响。几年前,当克隆羊多利(Dolly)诞生在英国罗斯林研究所时,立即掀起了一场席卷世界的克隆风暴,科学界、宗教界、伦理学界、政治界等,无不为这一震惊世界的科学成就而震动,人们担心这种无性生殖技术会用于克隆人类,纷纷火爆式地维护人类的道德尊严。1998年,当美国威斯康星大学的科学家,在《科学》杂志上发表了他们成功地利用人类胚胎组织分离培养出胚胎干细胞的研究成果时,又一次引起了世界范围的伦理道德和法律的争议。胚胎干细胞对治疗疾病有着广泛的应用前景,但必须在伦理道德上得到社会的认可。
3?1　关于胚胎干细胞来源上的伦理道德问题
1998年,美国科学家公布的有关胚胎干细胞的研究结果,立即引起了社会强烈的关注,他们分离得到的胚胎干细胞来自人类胚胎和胎儿组织,根据人类胚胎研究的联邦禁令和胎儿组织研究的联邦规则,胚胎干细胞的这种来源引起了法律问题,同时也引起了对人类胚胎和组织的尊重是否适当的伦理学争论。目前,人类胚胎干细胞大约来源于4种途径。一是人工流产后的人类胎儿组织;二是通过体外受精产生的、治疗不育症的夫妇不再需要的人类胚胎;三是用捐赠者的配子通过体外受精创造的人类胚胎;四是通过体细胞核转移技术以无性生殖方法产生的人类胚胎。其中第4种来源被认为不合伦理。反对者认为,人的胚胎也是一种生命形式,从人的胚胎中收集胚胎干细胞是不道德的,人的生命没有得到尊重。在宗教文化色彩比较浓厚的国家,认为受精就是人的开始,人工流产就是杀人,因此禁止堕胎。支持者认为,胚胎干细胞并不是受精卵,因为没有胚胎组织,不能发育成胚胎,在用小鼠所做的实验研究中已经得到了证实。
胚胎干细胞研究中的伦理和法律的争论,在美国更为激烈。2000年8年,在数十名科学家联名要求解除对胚胎干细胞研究的禁令的情况下,克林顿总统宣布准许用政府经费进行人体胚胎干细胞研究。美国国立卫生研究院(NIH)也发表了关于人类多能干细胞研究的指导方针。文件相信,人类多能干细胞技术的潜在医学价值是显而易见的,并且与人类的伦理标准是一致的。2001年2月,迫于宗教界的压力,布什总统宣布停止讨论干细胞研究提案。8月初,布什又宣布有条件的同意公立机构进行干细胞研究。NIH也发布了一系列伦理学指导准则,凡申请NIH资金的科学家必须遵守这些伦理学准则。
3?2　关于人类胚胎的克隆性研究中的伦理道德问题
2001年11月,美国先进细胞技术公司宣布,他们首次用克隆技术培育出人体胚胎细胞,这件事立即引了起全球反对克隆人的呼声和立法的要求。有关专家指出,干细胞研究与克隆人是完全不同的,其目的是利用克隆技术获得干细胞用以治疗病人,而不是“造人”。根据是否用于医疗的目的和有利、尊重等伦理原则,人类胚胎的克隆性研究已初步划分为两种类型。一类是“生殖性克隆”,即遭到全球反对的克隆人的研究;另一类是“治疗性克隆”,即从克隆胚胎中提取干细胞,然后使之培养成适合治疗疾病需要的各种人体器官。专家们指出,不要把干细胞研究同克隆人搅在一起,干细胞研究与克隆人无关。并指出“治疗性克隆”这个词容易同“生殖性克隆”相混淆,应该称为“核移植干细胞治疗技术”。
生殖性克隆从伦理学上讲,明显违背了自决权原则,在技术上又不可能解决安全问题,因而得不到伦理上的辩护。因为人具有一系列不同于其它物种的生物形态、生理、心理和社会方面的特征,具有在特定环境下形成的特定人格。克隆技术只能克隆基因,无法克隆环境,特定的人格是克隆不出来的。所以,禁止克隆人已成为世界范围内的普遍共识。联合国教科文组织1997年就通过了关于禁止进行克隆人类实验的世界宣言。
治疗性克隆是为了克隆出组织器官有效地治疗疾病,如果坚持知情同意原则,在伦理上是可以得到辩护的。胚胎是人类生物学生命而不是人类人格生命,它是“生物的人”而不是“社会的人”,但它具有发展为“社会的人”的潜力。人类胚胎干细胞研究和应用,涉及到对受精卵和胚胎的操纵,这种操纵确实存在一个是否合适的问题。毕竟胚胎具有一定的价值,虽然不具有与“人”同等的价值,因而毁掉胚胎不是“杀人”,但在生命伦理上没有充分的理由是不能操纵和毁掉胚胎的。而为了有效地治疗疾病是一个充分的理由,所以治疗性克隆应该得到辩护。2001年1月,英国首先将克隆研究合法化,允许科学家培养克隆胚胎以进行干细胞研究,并将这一研究定性为“治疗性克隆”。现在,新的法律允许研究人员通过克隆制造干细胞,但研究中使用过的所有胚胎必须在14天后销毁。
3?3　关于干细胞基因治疗中的伦理道德问题
干细胞基因治疗是一种新的治疗方式,给多种人类疾病的治疗带来了希望,它比通常所说的“基因治疗”具有更多的优点。(1)干细胞具有自我扩增和分化功能,因此导入的“外源基因”可以有效地得以扩散; (2)干细胞可以在体外进行操作,避免由于基因插入而导致的细胞失常; (3)干细胞作为载体毒性最小,而且作为生命的最小单元,是导入组织的最佳形式。但干细胞基因治疗也带来了一些伦理上的问题。其一,对改变人体基因的组成存在异议。人们特别关注哪些性状被选作遗传修饰的靶点。基因治疗技术用于癌症几乎没有人产生异议,但这一技术如果用于改变身高、体重或记忆等,就会引起大家的争论。其二,担心对生殖细胞遗传性状的改变,会导致基因载体通过生殖传给后代。随着干细胞基因治疗技术的进一步发展,这些问题相信会得到很好的解决。此外,人们还提出了其它一些有关干细胞研究的伦理问题。如将人胚胎干细胞嵌入家畜胚胎中制造嵌合体来获得移植用人体器官是否道德等。
在干细胞研究的伦理道德争论中,中国上海生命科学院干细胞研究专家赵国屏在一次科学报告中提出的几条界线非常好,他认为:“这几条线划清了以后,作为一个中国人,在道德上应该能接受。第一条就是坚持做治疗性克隆,做应用的组织。第二条是不可以把胚胎放到子宫里面去,只要不放到子宫里面去就不会变成一个人。真正克隆人这个事我们不做。第三条是知情同意。知情同意就是提供卵的这个人要知道这个事情,要同意。……第四条是对于实验室和研究人员,并不是什么人都可以做,国家必须限定一部分实验室,有条件、有法规的实验室才能做。只要坚持这几条,我觉得我们国家还是应该在这个领域里面做一些创造性的工作。”

康婷生发还上市吗

上市了
天津康婷成立于1996年9月9日，注册资金1.6亿人民币，现有员工900余人，是一家以研发、生产、销售食品和化妆品，以及生命科学产品为主的公司。
2017年6月2日，天津康婷集团旗下 康婷生物医学研究院发布重磅消息称：该研究院已经在干细胞生发研究方面取得了重大突破；研究院前期以注射干细胞的方法成功在小鼠背上生长出稠密而亮泽的毛发；之后又进行了更加深入的研究，由于活体干细胞不便于普通的贮存，因此研究院在经过大量的实验之后提取出了其中的核心成分 — 生长因子，用于外部涂抹（每疗程2 - 3周），对比之后惊奇的发现，外部涂抹生长因子比直接注射干细胞效果更加显著，生长出的毛发更加稠密，而且速度更快。

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