干細(xì)胞：疾病終結(jié)者？

2016-11-0715957點(diǎn)擊

來(lái)源：廣州日?qǐng)?bào)

　　干細(xì)胞（Getty/uploads/old供圖）

　　自體干細(xì)胞移植手術(shù)（CFP供圖）

余細(xì)勇主任。攝影：邱偉榮實(shí)習(xí)生：胡國(guó)球

張世忠教授。攝影：邱偉榮實(shí)習(xí)生：胡國(guó)球

　　干細(xì)胞（Getty/uploads/old供圖）

　　干細(xì)胞（Getty/uploads/old供圖）
　　你注意到了嗎？壁虎、水蛭等動(dòng)物的肢體甚至是身子斷了半截后，斷的部位很快就能再長(zhǎng)出來(lái)。奧妙就在于這類(lèi)生物有一種非凡的神奇細(xì)胞，可以分化發(fā)育成需要的器官，進(jìn)行自我修復(fù)。
　　科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在人體數(shù)十萬(wàn)億細(xì)胞中，也有這種具有“全能”發(fā)展?jié)摿Φ募?xì)胞，它就像一粒埋藏在人體內(nèi)的“種子”，種在相宜的土壤上就可以分化成不同種類(lèi)的體細(xì)胞。這種神奇的細(xì)胞，就是干細(xì)胞。
　　這是否意味著，一個(gè)干細(xì)胞就能讓人體受損的組織修復(fù)、再生？一個(gè)干細(xì)胞就能培育出諸如心臟、腎臟、肝臟等人體器官？癌癥、癱瘓、癡呆、失明等重疾頑癥是否會(huì)因此迎刃而解？干細(xì)胞的未來(lái)無(wú)可估量。
　　策劃：趙潔　　撰文：許珍
　　1神奇的“種子細(xì)胞”
　　細(xì)胞產(chǎn)品國(guó)家工程研究中心副主任張磊博士表示，干細(xì)胞是上帝在生物體內(nèi)埋下的一個(gè)“奇跡”。
　　“干細(xì)胞的‘干’，譯自英文‘Stem’，意為‘樹(shù)干’和‘起源’。類(lèi)似于一棵樹(shù)干可以長(zhǎng)出樹(shù)杈、樹(shù)葉、開(kāi)花和結(jié)果等。體細(xì)胞會(huì)因衰老或受傷死亡，所以某些動(dòng)物體內(nèi)有一個(gè)干細(xì)胞庫(kù)隨時(shí)生產(chǎn)它們的替代品。”張磊博士表示。
　　關(guān)于干細(xì)胞的獨(dú)特性，有種說(shuō)法非常生動(dòng)。如果把體細(xì)胞比喻成具有一技之長(zhǎng)的“專(zhuān)門(mén)人才”，干細(xì)胞就是尚不具備專(zhuān)門(mén)才能、但可以通過(guò)學(xué)習(xí)成才的“潛在人才”，可以分化為多種人體細(xì)胞。分化一旦完成，這些細(xì)胞的“職業(yè)”就確定了。和人體普通的體細(xì)胞相比，作為生物體內(nèi)未充分分化、具有自我更新和分化潛能的細(xì)胞，干細(xì)胞的“未來(lái)”有著無(wú)限可能性。
　　如此神奇的干細(xì)胞來(lái)自哪里？廣東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)研究中心主任余細(xì)勇告訴記者，科學(xué)家最早發(fā)現(xiàn)的干細(xì)胞存在于人類(lèi)胚胎中。胚胎干細(xì)胞，又稱(chēng)為ES細(xì)胞，是受精卵分裂發(fā)育成胚囊時(shí)內(nèi)層細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞，它具有無(wú)限發(fā)展?jié)摿Γ梢苑只伤胁煌N類(lèi)的特異性組織細(xì)胞。
　　由于胚胎干細(xì)胞的“全能”性，從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，用胚胎干細(xì)胞來(lái)培養(yǎng)人體組織和器官來(lái)治療疾病是最理想的。但胚胎干細(xì)胞需從胚胎中提取，“每取出一個(gè)胚胎干細(xì)胞，就相當(dāng)于破壞一個(gè)生命，這涉及醫(yī)學(xué)倫理的問(wèn)題，因此科學(xué)家進(jìn)行大量研究尋找其代替品。”余主任介紹說(shuō)。
　　經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期科學(xué)實(shí)驗(yàn)，2007年，美、日科學(xué)家都發(fā)現(xiàn)了將普通皮膚成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化為干細(xì)胞的方法，所得到的干細(xì)胞稱(chēng)為誘導(dǎo)多能性干細(xì)胞，又名iPS細(xì)胞。這種由體細(xì)胞誘導(dǎo)而成的干細(xì)胞，具有和胚胎干細(xì)胞類(lèi)似的功能，同時(shí)來(lái)源方便，只需來(lái)自表皮等組織的細(xì)胞就可以，避免了胚胎干細(xì)胞研究一直面臨的倫理問(wèn)題，有望成為未來(lái)細(xì)胞治療的重要來(lái)源，在生物和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景非常廣闊。iPS細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)也因此被《科學(xué)》（Science）雜志評(píng)為2008年世界十大科技進(jìn)展之首。
　　除此之外，據(jù)余主任介紹，成年動(dòng)物體內(nèi)也有一些干細(xì)胞，稱(chēng)為成體干細(xì)胞。比如我們的骨髓就猶如一個(gè)干細(xì)胞庫(kù)，骨髓里除了造血干細(xì)胞，尚儲(chǔ)存有許多類(lèi)似于造血干細(xì)胞的多功能的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞，通過(guò)調(diào)控使它們定向分化成具備特殊功能的組織細(xì)胞，比如成纖維細(xì)胞、成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞等。
　　2 未來(lái)藍(lán)圖：實(shí)驗(yàn)室培育出心、肝、肺
　　干細(xì)胞的魅力在于：一旦身體需要，就可按照發(fā)育途徑通過(guò)分裂而產(chǎn)生成熟的體細(xì)胞。也許某一天，人們突然發(fā)現(xiàn)，人體器官可以在實(shí)驗(yàn)室按需要、按流程生產(chǎn)，血細(xì)胞、腦細(xì)胞、骨骼、心臟、肝、腎、神經(jīng)等的更換都不成問(wèn)題。
　　這是不是人類(lèi)醫(yī)學(xué)的終結(jié)夢(mèng)想？！
　　那么，如何讓干細(xì)胞這神奇“種子”聽(tīng)話地定向“種”進(jìn)特定的組織中去呢？余主任告訴記者，一種方法是用注射器直接將培育好的干細(xì)胞注入體內(nèi)，使它分化成特定組織。“但是，事實(shí)上打入的干細(xì)胞絕大部分都發(fā)生凋亡，或者異向分化，變成了其他細(xì)胞。”例如，將心肌干細(xì)胞通過(guò)外周血管打入體內(nèi)，試圖使它與原有的心肌細(xì)胞聯(lián)結(jié)成新的組織，可很多干細(xì)胞卻不聽(tīng)指令地通過(guò)呼吸系統(tǒng)流到肺部，而不是按規(guī)定分布到心臟、肌肉組織中。為了解決干細(xì)胞在人體內(nèi)部定向“分配”的問(wèn)題，科學(xué)家研究出組織工程的辦法，即在可控的實(shí)驗(yàn)室中，通過(guò)人工支架，使干細(xì)胞附著在上面，生長(zhǎng)成需要的特定組織。比如，針對(duì)心肌干細(xì)胞注入體內(nèi)“去向不明”的難題，可以先在實(shí)驗(yàn)室的培育試管中，生成心肌的補(bǔ)片，然后再定向植入心臟。
　　余主任描繪出一幅未來(lái)藍(lán)圖：科學(xué)家通過(guò)取自人體表皮細(xì)胞誘導(dǎo)而來(lái)的干細(xì)胞，在實(shí)驗(yàn)室中生成心臟、肝臟、腎臟等人體器官，大大解決如今面臨的醫(yī)學(xué)難題。比如，如今心臟移植尚需通過(guò)活體供應(yīng)，可活體心臟非常難得，未來(lái)只需在手背皮膚上抽取一丁點(diǎn)細(xì)胞，就能在實(shí)驗(yàn)室“造出”你的另一個(gè)心臟。多么誘人的前景。包括重度燒傷的病人，也可以通過(guò)干細(xì)胞移植的方式，重獲美麗的皮膚。“采用組織工程的辦法，是未來(lái)解決器官移植問(wèn)題的重要手段。”余主任肯定地表示。
　　這個(gè)美妙設(shè)想正在實(shí)現(xiàn)的進(jìn)程之中。據(jù)英國(guó)《柳葉刀》醫(yī)學(xué)雜志報(bào)道，2008年6月，一支由多國(guó)科研人員組成的醫(yī)療團(tuán)隊(duì)在西班牙完成了全球首例“人造氣管”移植手術(shù)，“人造氣管”就是用患者自身的干細(xì)胞培養(yǎng)而成。術(shù)后5個(gè)月，這名30歲女患者已徹底康復(fù)。布里斯托爾大學(xué)Martin A Birchall表示，干細(xì)胞培植器官移植技術(shù)大約只需要20年就可以發(fā)展成為常規(guī)手術(shù)。這次手術(shù)的成功實(shí)施是干細(xì)胞技術(shù)的重大突破，有可能因此改變外科手術(shù)的未來(lái)。
　　3 壞死的股骨頭重新長(zhǎng)成
　　作為一種神奇的具有分化能力的多潛能細(xì)胞，干細(xì)胞為眾多疑難雜癥患者帶來(lái)了福音，也因此成為人們耳熟能詳?shù)臅r(shí)髦醫(yī)學(xué)名詞。圍繞干細(xì)胞，醫(yī)學(xué)各個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)家們展開(kāi)研究，并取得了令人矚目的成果，使人類(lèi)得以享受醫(yī)學(xué)進(jìn)步的恩惠。
　　據(jù)余主任介紹，目前，干細(xì)胞移植技術(shù)在部分醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到臨床應(yīng)用階段。比如慢性粒細(xì)胞白血病，單用化學(xué)藥物治療只能改善慢性期的癥狀，自體造血干細(xì)胞移植治療則復(fù)發(fā)率極高，而異基因外周血造血干細(xì)胞移植是最可信賴(lài)的主要治療方法，可大大提高了白血病的治愈率。
　　在通過(guò)干細(xì)胞移植臨床治療的案例中，廣東省人民醫(yī)院骨髓干細(xì)胞移植技術(shù)治療股骨頭壞死的創(chuàng)新手術(shù)，堪稱(chēng)成功的范例。股骨頭壞死是各種病變導(dǎo)致人體股骨頭血液供應(yīng)障礙，使股骨頭組織里的骨細(xì)胞、骨組織發(fā)生壞死的病變。股骨頭壞死最終會(huì)失去行動(dòng)和勞動(dòng)能力。據(jù)廣東省人民醫(yī)院骨科主任鄭秋堅(jiān)介紹，由于人們大量服用激素、酒精飲品，“股骨頭壞死”的發(fā)病率不斷攀升，我國(guó)每年新增病例就有15到20萬(wàn)人。針對(duì)這種病痛，以往采取包括各種植骨、截骨術(shù)、或者血管植入等多種方法進(jìn)行治療，但效果因人而異，療效并不確切；人工關(guān)節(jié)置換只能應(yīng)用于嚴(yán)重的股骨頭壞死病人。而去年省人民醫(yī)院成功開(kāi)展通過(guò)患者自體骨髓干細(xì)胞移植的方式進(jìn)行治療，則使這種病痛的臨床診治躍上一個(gè)臺(tái)階。蜥蜴的尾巴被切斷后之所以重新長(zhǎng)出，片蛭之所以頭部和尾部都能再生，就是因?yàn)樗矶即嬖诟杉?xì)胞。干細(xì)胞向切斷的部位移動(dòng)，通過(guò)增殖和分化，就完成了蜥蜴的尾巴和片蛭再生的全過(guò)程。鄭主任說(shuō)，利用骨髓干細(xì)胞移植技術(shù)治療股骨頭壞死，正是同樣的原理。“從患者健康的骨髓中分離出干細(xì)胞，將它們附著在患者自體骨頭做成的支架上，植入股骨頭內(nèi)，讓干細(xì)胞像種子一樣在里面‘落戶(hù)’，隨著體內(nèi)的自我調(diào)節(jié)機(jī)制分化為成骨細(xì)胞，承擔(dān)起修復(fù)骨壞死、重建股骨頭結(jié)構(gòu)的工作。”
　　以往股骨頭壞死手術(shù)，傷口有二十多厘米，如今卻只需開(kāi)一厘米左右的小口即可，過(guò)去兩三個(gè)小時(shí)才能完成手術(shù)，如今卻不到一小時(shí)就能完成，而且術(shù)后患者第二天就可以下地行走，大大減輕了患者的痛苦。目前，鄭主任所做的40多例通過(guò)骨髓干細(xì)胞移植技術(shù)治療股骨頭壞死的手術(shù)中，治愈率高達(dá)98%。
　　除此之外，干細(xì)胞移植技術(shù)目前臨床還應(yīng)用于血液病、心肌梗塞等領(lǐng)域，其他領(lǐng)域多處于試驗(yàn)研究階段。與此同時(shí)，余主任表示，“干細(xì)胞移植還有很多基礎(chǔ)研究問(wèn)題沒(méi)有解決，未來(lái)還有海量的未知數(shù)。”
　　4 時(shí)髦干細(xì)胞唬你沒(méi)商量
　　如今，只要你打開(kāi)搜索引擎，打入關(guān)鍵詞“干細(xì)胞”，以及另外一個(gè)你所關(guān)心的疾病名稱(chēng)，諸如帕金森癥、腦癱、糖尿病、偏癱、植物人等等詞匯，你會(huì)驚訝地發(fā)現(xiàn)，上述病癥幾乎都有用干細(xì)胞移植的最新技術(shù)進(jìn)行治療的網(wǎng)頁(yè)。
　　余主任說(shuō)，目前干細(xì)胞移植雖然被炒得火熱，但是在很多領(lǐng)域干細(xì)胞基礎(chǔ)研究問(wèn)題還沒(méi)有解決，多半還在實(shí)驗(yàn)室的研究階段。拿患者人數(shù)逐年增多的1型糖尿病為例，這種病的病因是人體主管胰島素分泌的Beta細(xì)胞丟失所致，如今科學(xué)家采用干細(xì)胞移植技術(shù)將干細(xì)胞誘導(dǎo)成Beta細(xì)胞，讓它重新分泌胰島素從而治療糖尿病。這種技術(shù)固然先進(jìn)，“但據(jù)我所知，目前哈佛大學(xué)對(duì)這種技術(shù)多半是研究應(yīng)用，大規(guī)模應(yīng)用于臨床還需一段時(shí)間。”
　　盡管干細(xì)胞移植技術(shù)的研究及臨床應(yīng)用任重而道遠(yuǎn)，但是卻有不少醫(yī)療機(jī)構(gòu)在療效不確實(shí)的情況下，拿干細(xì)胞大做文章，從中謀利。珠江醫(yī)院神經(jīng)外科副主任博士生導(dǎo)師張世忠教授對(duì)記者說(shuō)，太多不明真相的患者因病急亂投醫(yī)而被誤導(dǎo)上當(dāng)。比如人體神經(jīng)系統(tǒng)目前干細(xì)胞移植技術(shù)數(shù)尚未能攻克。有關(guān)神經(jīng)系統(tǒng)的諸多疾病，老年癡呆、帕金森癥、腦癱等又在困擾著越來(lái)越多的現(xiàn)代人。神經(jīng)干細(xì)胞的恢復(fù)也因此成為目前干細(xì)胞研究中非常重要的研究方向。但是，“嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卣f(shuō)，目前神經(jīng)干細(xì)胞的研究尚處于實(shí)驗(yàn)室階段，神經(jīng)干細(xì)胞的臨床應(yīng)用尚無(wú)療效確實(shí)的案例。”
　　張教授說(shuō)，他曾做過(guò)神經(jīng)干細(xì)胞治療帕金森癥的研究通過(guò)神經(jīng)干細(xì)胞誘導(dǎo)出多巴胺神經(jīng)元達(dá)到治療目的。“在患有帕金森癥的老鼠身上實(shí)驗(yàn)，效果非常好，但是注入人體內(nèi)，多巴胺神經(jīng)元卻多半凋亡，起不到修復(fù)神經(jīng)的作用。比起動(dòng)物，人類(lèi)進(jìn)化得更精密、更優(yōu)秀，區(qū)別于一般動(dòng)物，要求更高。”然而，現(xiàn)實(shí)中，在神經(jīng)干細(xì)胞針對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)疾病療效并不確切的情況下，卻有不少醫(yī)療單位收費(fèi)不菲進(jìn)行臨床治療。張教授認(rèn)為這些行為非常不負(fù)責(zé)任。“人的神經(jīng)系統(tǒng)非常復(fù)雜，脊髓內(nèi)的神經(jīng)就像一束由細(xì)細(xì)的神經(jīng)組成的電話線，每一根線都有用，控制著相應(yīng)的部位，損傷任何一根神經(jīng)，相當(dāng)于一個(gè)區(qū)域的‘電話線’就不通了。”張教授說(shuō)，要修復(fù)如此精密復(fù)雜的系統(tǒng)，自體康復(fù)是不可能的，未來(lái)的希望就系于包裹了基因的干細(xì)胞技術(shù)修復(fù)受損神經(jīng)，“但是，要達(dá)到這一步還很漫長(zhǎng)。”
　　5 天使和魔鬼只差一步
　　干細(xì)胞在使人類(lèi)受惠的同時(shí)，仿佛打開(kāi)了潘多拉魔盒，釋放出種種對(duì)生命和倫理秩序的悖逆和挑戰(zhàn)。
　　最早被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的胚胎干細(xì)胞被稱(chēng)為“萬(wàn)能細(xì)胞”，能分化成各種不同的人體細(xì)胞，有望從根本上治療多種現(xiàn)代疑難雜癥。但是這種干細(xì)胞只能從胚胎胚囊的8個(gè)細(xì)胞中提取獲得，而這8個(gè)細(xì)胞中的任何一個(gè)干細(xì)胞都可能長(zhǎng)成一個(gè)個(gè)體生命。為了獲取胚胎干細(xì)胞而創(chuàng)造一個(gè)生命再毀滅它，合乎倫理道德嗎？胚胎干細(xì)胞技術(shù)帶來(lái)了廣被質(zhì)疑的倫理問(wèn)題。因此在很多國(guó)家胚胎干細(xì)胞的研究和實(shí)驗(yàn)皆有嚴(yán)格限制和規(guī)定。
　　既然干細(xì)胞可以培養(yǎng)人造器官，是否干細(xì)胞也可以不通過(guò)生育，而是在實(shí)驗(yàn)室中培育出一個(gè)人體呢？余主任說(shuō)，“就如電腦一樣，光有芯片、硬盤(pán)沒(méi)用，還需操作系統(tǒng)和軟件的配合才能使用。通過(guò)干細(xì)胞組織工程在理論上有可能實(shí)現(xiàn)在試管里組裝出一個(gè)人，但是出來(lái)的‘產(chǎn)品’很難稱(chēng)作‘人’，要使他擁有人的智能和調(diào)控系統(tǒng)，沒(méi)有幾百年恐怕難以實(shí)現(xiàn)。”在他看來(lái)，這比研究智能機(jī)器人要走的路還要漫長(zhǎng)。
　　繼續(xù)暢想未來(lái)，余主任認(rèn)為如果能通過(guò)胚胎干細(xì)胞克隆一個(gè)人，就能克隆成千上萬(wàn)人，這對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)無(wú)疑是個(gè)災(zāi)難。“克隆出來(lái)的人與已有的人是兩類(lèi)人，他們不但要與人類(lèi)爭(zhēng)奪地球上的生存資源，而且有可能組成軍隊(duì)，侵略人類(lèi)的領(lǐng)地，如果克隆人與自然繁育的人類(lèi)通婚、繁殖后代，那么將使整個(gè)人類(lèi)變種，后果不堪設(shè)想。”
　　鄭秋堅(jiān)主任也表示出對(duì)于未來(lái)干細(xì)胞前景的憂慮：“需要什么器官就可以給你造什么器官，這是干細(xì)胞最誘人的地方，相信有一天技術(shù)上能達(dá)到這一步，但是隨之也會(huì)帶來(lái)對(duì)社會(huì)、道德、倫理的沖擊。即便技術(shù)上沒(méi)問(wèn)題，這些被克隆出來(lái)的人如何確認(rèn)自己的身份，他跟周?chē)说年P(guān)系又如何處理？如果真人和‘復(fù)制品’同時(shí)回家，到底該接納哪一個(gè)？”鄭主任描繪出未來(lái)荒誕的場(chǎng)景。
　　往往，上帝在給你一個(gè)蘋(píng)果的同時(shí)，也會(huì)塞給你一個(gè)魔鬼。誘人的未來(lái)以及相伴相生的后果，讓人難以對(duì)干細(xì)胞的“光明前景”僅保持單純的樂(lè)觀。干細(xì)胞可以成為救助人類(lèi)的天使，也會(huì)在頃刻之間淪為欲望的魔鬼。如此看來(lái)，好萊塢電影《星球大戰(zhàn)》、《第六日》中的復(fù)制人并非只存在于科學(xué)幻想之中。