人胚胎干细胞研究的临床意义

状态?在一些 早期胚胎的已分化细胞可以看到这种去分化的现象，例如，小鼠和大鼠卵黄囊的内 皮层细胞可以在invivo由异体分化（transdifˉferentiate）状态转变成全能性细 胞 ［12］ ，将小鼠和人的生殖母细胞用一些信号分子处理可以转变成可自我更 新的全能性细胞 ［1～3］ 。但目前主要的研究仍集中在将成体干细胞（adult stem cells）替代胚胎干细胞的研究上。成体干细胞是指从成熟机体组织中分离出 来的干细胞，能在体外长期培养，在一定条件下能产生与所来源组织类型相同的细 胞。至今为止已在多种组织中发现并分离出干细胞，甚至在像脑、肝脏这些更新较 慢的组织中同样存在干细胞。在大部分组织中，必须通过特定的分子标志才能将干 细胞与周围无关的细胞区分开来。这些分子标志物也能为如何控制干细胞的表型提 供重要的线索。例如，表皮干细胞表达高水平的β 1 -integrins，而β 1 -inte grins介导的细胞与胞外基质的粘附可以抑制干细胞终末分化的发生 ［13～16］ 。据原先的推测，成体干细胞只能分化为与来源组织类型相同的细胞，即血液干 细胞只能分化出各种血液细胞，而神经干细胞只能分化出神经细胞。但是最近的一 系列研究发现说明:通过控制周围环境，成体干细胞也能够分化成多种不同类型的 细胞，表现出一定的多能性 ［17～20］ 。 　　Bjornson等人报道，将从小鼠前脑中的神经干细胞移植到用放射线照射处理后 的小鼠的循环系统中，可以产生出包括骨髓细胞和淋巴细胞在内的多种血液细胞， 这个结果说明神经干细胞具有比最初预想的更大的分化潜力 ［21］ 。Margaret A.Goodell领导的小组从小鼠骨骼肌中分离出一种干细胞，它能够分化成几乎所有 种类的血液细胞，而且效力比完全的骨髓成分高10～14倍 ［22］ 。此外，陆续 还有一些发现如大鼠肝脏中的干细胞可以在体内分化成心肌细胞 ［23］ ;小鼠血 液干细胞分化成心肌细胞和血管内皮细胞 ［24］ ;人和小鼠神经干细胞分化成骨 骼肌细胞 ［25］ ;人骨髓基质干细胞分化成多种非血液型细胞 ［26］ ;人体血 液干细胞转化成肝脏细胞 ［27］ ;人神经干细胞可以转化成血液细胞和骨骼肌细 胞 ［28］ 。目前笔者尚不明白在这个发生过程中的机制。笔者注意到在血液系 统中的两个例子:在进行促分化处理前在单个的干细胞或前提细胞中能同时检测出 多种细胞类型特有的相关基因的表达 ［29～30］ ，以及当B淋巴细胞细胞的正常 分化由于Pax5的缺失被阻断后，B细胞前体细胞可以分化成多种其他类型的血液细 胞 ［31］ 。这说明干细胞在分化成某个特定细胞类型之前存在一个相对混乱的 状态，在这个状态下细胞中多种细胞类型相关的基因都会被激活。 　　以上的发现要应用于临床还存在操作上的困难，必须寻找一种更容易得到，更 容易控制分化的成体干细胞。目前比较理想的有人间质干细胞，这种细胞可以从成 人骨髓中分离得到，能在去分化的状态下稳定复制，并能分化成多种间质组织包括 骨、软骨、脂肪、腱、肌肉和骨髓基质等 ［32～33］ 。最近，从脂肪组织中分 离出干细胞，它能分化成脂肪、软骨、肌 肉和骨组织 ［34］ ;另外从啮齿动物 真皮中得到的干细胞可以产生出神经元、神经胶质、平滑肌细胞和脂肪细胞，可能 可以作为未来理想的干细胞来源 ［35］ 。但到目前为止，成体干细胞能转化的 细胞类型还十分有限，因此只能作为胚胎干细胞研究的一个备用方案。总之，胚胎 干细胞的研究及应用，将使笔者们更加深入了解人类自身形成的过程，给人类带来 全新的医疗方法。随着研究的深入，许多目前还无法治愈的疾病有可能借助胚胎干 细胞及其相关技术而被治愈。 　　参考文献 　　1 Thomson J A，Itskovrtz-Eldior J，Shapiro S S，et al.Embryonic ste m cell lines derived from human blastocysts.Sciencem，1998，282:1145. 　　2 Shamblott M J，Axelman J，Wanj S P，et al.Derivation of Pluripote nt stem cells from cultured human primordial germ cells.Proc Nat Acad s ci，1998，95:13726-13731. 　　3 Andrews PW.Human teratocarcinomas.Biochim Biophys Actam，1998，94 8:17-36. 　　4 Gardner D k.Decelopment of serum-free medium for the culture and transfer of human blastocysts.Human Reproduction，1998，13（Supplement4 ）:218-225. 　　5 Jorgensen N，Meyts E R，Graem N，et al.Expression of immunohistoc heˉmical markers for testicular carcinoma in situ by normal human feta l germ cells.Lab Invets，1995，72:223-231. 　　6 Donovan PJ.Growth-factor regulation of mouse primordial germ-cell development.Curr Top Dev Bio1，1994，292:154-156. 　　7 Niwa H，Burdon T，Chambers I，et al.Self-renewal of pluripotent e mbryˉonic stem cells is mediated via activation of STAT3.Genes Dev，19 98，12:2048. 　　8 Lanza R.Extension of cell life-span andtelomere length in animals cloned from senescend somatic cells.Science，2000，288:666-669. 　　9 Solter D.Mammalian cloning advances and limitations.Nature Rev Ge net，2000，1:199-207. 　　10 Reubinoff B E，Pear M F，Fong C Y，et al.Embryonic stem cell lin es from human blastocysts:somatic

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