有關干細胞的知識
干細胞:它們是什么以及它們做什么
干細胞和衍生產品為新的醫學治療提供了廣闊的前景。了解干細胞類型、當前和可能的用途、倫理問題以及研究和實踐的狀態。您在新聞中聽說過干細胞,也許您想知道它們是否可以幫助您或患有嚴重疾病的親人。您可能想知道干細胞是什么,它們如何被用于治療疾病和損傷,以及為什么它們會成為如此激烈爭論的主題。
以下是有關干細胞的常見問題解答。
什么是干細胞?干細胞是人體的主細胞,干細胞是人體的原材料——所有其他具有特殊功能的細胞均由干細胞產生。在身體或實驗室的適當條件下,干細胞分裂形成更多稱為子細胞的細胞。
這些子細胞要么成為新的干細胞(自我更新),要么成為具有更特定功能的特化細胞(分化),例如血細胞、腦細胞、心肌細胞或骨細胞。體內沒有其他細胞具有產生新細胞類型的天然能力。
為什么人們對干細胞如此感興趣?
研究人員和醫生希望干細胞研究可以幫助:
增加對疾病如何發生的了解。通過觀察干細胞成熟為骨骼、心肌、神經以及其他器官和組織中的細胞,研究人員和醫生可以更好地了解疾病和病癥的發展過程。
生成健康細胞以替代患病細胞(再生醫學)。干細胞可以被引導成為特定細胞,可用于再生和修復人的患病或受損組織。
可能受益于干細胞療法的人群包括脊髓損傷、1 型糖尿病、帕金森病、肌萎縮側索硬化、阿爾茨海默病、心臟病、中風、燒傷、癌癥和骨關節炎。
干細胞可能有潛力成長為用于移植和再生醫學的新組織。研究人員繼續推進有關干細胞的知識及其在移植和再生醫學中的應用。
測試新藥的安全性和有效性。在人體使用研究藥物之前,研究人員可以使用某些類型的干細胞來測試藥物的安全性和質量。這種類型的測試很可能首先對心臟毒性測試的藥物開發產生直接影響。
新的研究領域包括使用已編程為組織特異性細胞的人類干細胞來測試新藥的有效性。為了準確測試新藥,必須對細胞進行編程以獲取藥物靶向的細胞類型的特性。繼續研究將細胞編程為特定細胞的技術。
例如,可以生成神經細胞來測試一種治療神經疾病的新藥。測試可以顯示新藥是否對細胞有任何影響以及細胞是否受到傷害。
干細胞從哪里來?
研究人員發現了幾種干細胞來源:
胚胎干細胞。這些干細胞來自三到五天大的胚胎。在這個階段,胚胎被稱為囊胚,大約有 150 個細胞。這些是多能 (ploo-RIP-uh-tunt) 干細胞,這意味著它們可以分裂成更多的干細胞或可以成為體內任何類型的細胞。這種多功能性使胚胎干細胞可用于再生或修復患病組織和器官。
成體干細胞。這些干細胞在大多數成人組織中發現的數量很少,例如骨髓或脂肪。與胚胎干細胞相比,成體干細胞產生身體各種細胞的能力更為有限。
直到最近,研究人員還認為成體干細胞只能產生相似類型的細胞。例如,研究人員認為存在于骨髓中的干細胞只能產生血細胞。
然而,新出現的證據表明,成體干細胞可能能夠產生各種類型的細胞。例如,骨髓干細胞可能能夠產生骨骼或心肌細胞。
這項研究導致了早期臨床試驗,以測試人體的有用性和安全性。例如,目前正在對患有神經系統或心臟病的人進行成體干細胞的測試。
成體細胞被改變為具有胚胎干細胞(誘導多能干細胞)的特性。科學家們已經成功地使用基因重編程將普通的成體細胞轉化為干細胞。通過改變成體細胞中的基因,研究人員可以對細胞進行重新編程,使其發揮類似于胚胎干細胞的作用。
這項新技術可能允許研究人員使用重新編程的細胞代替胚胎干細胞,并防止免疫系統對新干細胞的排斥。然而,科學家們還不知道使用改變的成體細胞是否會對人類造成不利影響。
研究人員已經能夠將常規結締組織細胞重新編程為功能性心臟細胞。在研究中,患有心力衰竭的動物被注射了新的心臟細胞,其心臟功能和存活時間得到了改善。
圍產期干細胞。研究人員在羊水和臍帶血中發現了干細胞。這些干細胞還具有轉變為特化細胞的能力。
羊水充滿了包圍并保護子宮內發育中的胎兒的囊。研究人員已經在從孕婦身上抽取的羊水樣本中識別出干細胞,以檢測異常情況——這一過程稱為羊膜穿刺術。
需要對羊水干細胞進行更多研究以了解其潛力。
為什么使用胚胎干細胞存在爭議?
胚胎干細胞是從早期胚胎中獲得的——在體外受精診所,當女性的卵子與男性的精子受精時形成的一組細胞。由于人類胚胎干細胞是從人類胚胎中提取的,因此在胚胎干細胞研究的倫理方面已經提出了幾個問題和問題。
美國國立衛生研究院于 2009 年制定了人類干細胞研究指南。該指南定義了胚胎干細胞及其在研究中的使用方式,并包括捐贈胚胎干細胞的建議。此外,該指南指出,只有在不再需要胚胎時,才能使用來自體外受精胚胎的胚胎干細胞。
這些胚胎從哪里來?
用于胚胎干細胞研究的胚胎來自在體外受精診所受精但從未植入女性子宮的卵子。干細胞是在捐贈者知情同意的情況下捐贈的。干細胞可以在實驗室的試管或培養皿中的特殊溶液中存活和生長。
為什么研究人員不能改用成體干細胞?
盡管對成體干細胞的研究很有前景,但成體干細胞可能不像胚胎干細胞那樣通用。