黃國華 2008年08月22日 07:23
今年3月份，英國媒體報道稱美國科學家已經創造出了含人類細胞的“人獸羊”。接著又報道，英國人類生育與胚胎研究管理局（HFEA）原則上批准允許將人的遺傳物質（DNA）放入牛的卵細胞中製造種間雜交胚胎。一時間，這二則消息借助互聯網在世界範圍內迅速傳播，全球一片譁然。有人認為這有違倫理的研究將給人類帶來夢魘，而樂觀者更是充滿期待：人類聞到了長生不老的氣息。
其實這是人類幹細胞研究取得突破性進展的重要標誌事件—這將使長期受困於器官來源匱乏的器官移植變得像給機器換零件那樣簡單方便高效。這種研究的實質是把人的體細胞的細胞核轉移到已去掉細胞核的羊的卵子中，相當於製造出一個沒有精子參與的羊受精卵，讓它分裂，就能得到胚胎幹細胞。本來胚胎幹細胞研究應是在人類間進行，但是人的卵子很不容易拿到（成年女性一個月只分泌一個卵子），而且應用人的胚胎做實驗，在國外一直存在著社會阻力，現用牛或兔子等動物的卵細胞做材料製造人類需要的胚胎幹細胞，就解決了上述問題。
所以，上述“人獸羊”實驗是為了解決材料來源問題，並避開某些倫理爭議，而最終的目的則是造福人類，為人類健康長壽開闢了新的途徑。
水蛭給科學家的啟示
人類對幹細胞關注和研究得益於自然的啟示。在生物中有一些耐人尋味的現象，一些生物如水蛭、蠑螈和章魚等，如果其手足甚至半個軀幹折斷了，很快就會長出與原來一模一樣的手足和軀幹。人類沒有這種功能，而將人類致死的疾病大多是由於人類的器官缺損或壞死，如果人類受損機體也有如此神奇的修復功能，人類將可以擺脫很多疾病的折磨而獲得新生。生物研究人員對這些動物器官和組織再生現象的初步研究表明，這些動物在全身各處都有像胚胎細胞那樣能進行全能分化生長的細胞——幹細胞，正是幹細胞幫助了水蛭等生物修復了斷手斷足和失去的半個軀幹。
就這樣幹細胞進入醫學研究人員的視野，吸引了全球最先進國家、最具優秀的科學家的目光，成為近年生命醫學研究熱點。
我們知道，構成我們機體最基本單位是細胞。人體含有200多種功能性質不同的細胞，幹細胞是其中之一。所謂幹細胞，意為（樹）幹或起源，類似於一棵樹榦可以長出樹杈、樹葉、開花、結果。嚴格地說，幹細胞是尚未分化發育，能生成各種組織器官的起源細胞。
幹細胞大致可以分為3種類型：胚胎幹細胞、組織幹細胞和專能幹細胞。
胚胎幹細胞：又稱全能幹細胞，是從哺乳動物包括人的早期胚胎分離培養出來的。它的一大特點是具有發育的全能性，可以參加整個生物體的發育，構成人體的各種組織和器官。受精卵便是一個最初始的全能幹細胞。
組織幹細胞：胚胎幹細胞在進一步的分化中，可形成各種組織幹細胞，又稱多能幹細胞。它具有分化出多種細胞組織的潛能，但不能發育成完整的個體，如血液組織幹細胞、神經組織幹細胞和皮膚組織幹細胞等。
專能幹細胞：多能幹細胞進一步分化，可形成專能幹細胞。專能幹細胞只能分化成某一類型的細胞，如神經組織幹細胞可以分化成各類神經細胞，血液組織幹細胞可以分化成紅細胞、白細胞等各類血細胞。
由於幹細胞是具有自我複製能力(self-renewing)的多潛能細胞，在一定條件下，它可以分化成多種功能細胞，因此它給人類最終戰勝疾病提供了可能。如血液幹細胞在特定條件下可分化成所有種類血細胞, 甚至還可跨系統分化，向骨、軟骨、神經膠質細胞、心肌、骨骼肌、肝細胞、血管內皮細胞、皮膚、消化道細胞、肺基質等組織細胞轉化。這就為上述組織器官的置換提供了條件。
幹細胞能給人類哪些幫助
目前在生命科學研究領域裏,正在出現一股世界性的幹細胞研究熱潮,美、英、法、德、日等發達國家組建了最優秀的科研團隊，投入鉅資進行研究。現研究已證明幹細胞對科學和人類健康具有重要意義。具體說來，幹細胞研究將在以下幾方面造福人類：
1.最深遠的用途是生產細胞、組織和器官。
許多疾病往往是由於細胞功能障礙或組織破壞所致，要徹底治愈這些疾病需實行組織或器官移植，而現在困擾醫生的是器官來源匱乏，靠正常的器官捐贈遠遠無法滿足臨床需要，很多患者就是在一天一天的等待中走向死亡。而多能幹細胞經刺激後可發展為特化的細胞,可用於治療無數的疾病和殘疾，包括帕金森病、Alzheimer’s 病(癡呆症) 、脊髓損傷、中風、燒傷、心臟病、糖尿病、骨關節炎和類風濕性關節炎等頑癥。
2.幫助我們理解人類發育過程中的複雜事件。
人類的生命現象是極其複雜的，人類至今還無法控制一些致命的先天性疾病的發生過程。人類最嚴重的醫學難題,如癌症和先天缺陷就是因異常的細胞分化所導致。生命起始於幹細胞的分化和繁殖，如果能搞清楚正常細胞的分化發育過程,就能更深刻地理解其中的基本錯誤，了解了這些致死疾病的成因，找到治療疾病的方法。
3.能大大地改變研製藥品和進行安全性實驗的方法。
由於多能幹細胞使更多類型的細胞體外培養成為可能，故可對藥品進行不同細胞類型的細胞水準試驗，避免了目前直接在動物身上或人體上進行實驗，減少了試驗環節，降低了試驗風險，使藥品研製的過程更為合理有效。
4.為克服某些患者的組織不相容尋找到新的方法。
患者可以用自己的遺傳物質製造適合自己的細胞或組織，如某患者心臟不行了，利用特定的技術，從該患者身上的任何一個體細胞中取出細胞核，與捐獻者的去核卵細胞相融合。經過適當的刺激，細胞發育為胚囊。從內細胞群中取得的細胞可建立多能性細胞係，隨後誘導其分化為心肌細胞。由於絕大多數遺傳資訊包含在細胞核中，這些細胞與患者具相同的遺傳性。當這些心肌細胞移植回患者身體時，不會出現排斥現象，患者也無須服用免疫抑制藥物。
同時，幹細胞研究也將幫助人類戰勝癌症。癌細胞最大的特點是繁殖迅速，四處亂竄，導致癌症的轉移和治療後易復發。科學家發現腫瘤組織裏也有幹細胞，正是腫瘤幹細胞決定了腫瘤的性質。根據腫瘤幹細胞理論，當前腫瘤治療應該針對腫瘤幹細胞，只要殺死腫瘤幹細胞,即使腫瘤體積沒有縮小，但由於其腫瘤細胞增殖能力有限，腫瘤終將逐漸退化消失，人類就能夠真正治愈腫瘤。但是，此理論目前還有許多空白之處，如幹細胞轉化為腫瘤幹細胞的具體機制以及各種腫瘤組織中腫瘤幹細胞的特異性標誌物等。但是，我們堅信，隨著生命科學技術的發展，這些空白終究會被填補而逐漸完善，到時人們就可以輕鬆地攻克癌症。因此腫瘤幹細胞理論對於研究腫瘤的起源和臨床實踐都有十分重要的意義。
未來看病模式
我們現在到醫院看病，醫生在確診之後，不外乎兩招：吃藥或手術。吃藥是為了將病原體殺死，手術是為了切除壞死組織或器官。隨著幹細胞研究的深入和大規模的應用，醫生看病的第三招就要出現了，就是通過再生治療疾病的方式治療疾病。也就是說，醫生在確診你的組織器官無法修復後，就會像給機器換零件一樣給你換上新的健康的組織器官。現在一些保健品廣告吹噓的“60歲的人，30歲的心臟”也就變成真正的現實了；60歲的人，不僅30歲的心臟，還可30歲的肝臟，30歲的腎臟等等。當人類的衰老或發生病變的組織器官可以隨時被健康的組織器官換下，我們也就尋找到了自秦始皇以來人類就開始尋找的長生不老的靈丹妙藥了，長生不老也就不再是夢想了。
幹細胞應用的技術瓶頸
幹細胞研究給了我們無限美好的未來，但要大規模造福人類，還有很多難題有待攻克。如培養幹細胞的胚胎匱乏問題；雖然人獸羊開闢了幹細胞培養的新途徑，但是科研人員還是面臨道德倫理壓力；還有擔心人和動物間的不可預測的病毒的傳播引發新的疾病發生；還有幹細胞的分化，目前研究人員還無法使幹細胞的分化繁殖沿著我們需要方向發展，如我們需要培養肝細胞，結果卻培養出腎細胞，這就南轅北轍；還有培養的純度也難以滿足醫學需要，如培養胰腺細胞，結果只有20%的純度，80%是其他組織。但在幹細胞利用方面已有激動人心的成功例子，像白血病可以通過幹細胞治療，加拿大一個科學家通過骨髓幹細胞移植徹底地治療好了白血病。
其實上述問題歸根到底還是幹細胞的調控問題，怎樣才能使幹細胞在人類的調控下按著人類的需要進行繁殖和分化，這才是幹細胞大量應用於臨床前亟待解決的問題。現在科學家已經知道幹細胞的繁殖和分化都是在基因的調控下進行的，相信，終將有一天科學家能駕輕就熟地掌控幹細胞的調控技術，最終實現人類長生不老的夢想。
