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细胞培养技术-干细胞研究的内容和进展(1)

双赢彩票 2024-02-24

  大家知道,如果人的皮肤被刺伤,伤口12天之内就会愈合;骨头折断了,骨折处几个月后就会长好。人体组织能够在某种程度上修复自己,这都是非凡的“干细胞”的功劳。干细胞的研究最早从上个世纪40年代就开始了,直到1998 年11月, James Thomson 建立人胚胎多能性干细胞(human embryo stem,hES ),并成功地在体外进行了培养,从而开启了干细胞研究新的一页 (University of Wisconsin,Madison的实验室)。

  干细胞研究有不可估量的医学价值,近年来干细胞的应用几乎涉及到所有生命科学和生物医学领域。用干细胞培育新组织和新器官,这对于奋战10多年的组织工程领域的科学家来说,已不再是科学幻想。人造皮肤(组织工程)的第一项商业产品已于1998年5月经FDA批准在美国上市,名为Apligraf。组织工程软骨、骨、韧带和腱正处于临床试验之中,研究人员已采取初步措施来创建半合成的活器官,这些器官可以用作人类的替代器官。

  2005年10月,美国FDA也已批准将神经干细胞移植入人体大脑;2005年11月,美国心脏协会报道了干细胞治疗心肌梗塞的204例临床病例的研究报告,其结论是干细胞对心脏功能的改善效果,是没有任何现有临床药物能达到的。2007年春季,一个来自伦敦的研究小组成功地 利用骨髓干细胞培育出了人体心脏瓣膜组织。如果此项研究的有关实验能够在动物身上取得成功,那么在未来几年内,培育出人造心脏瓣膜就可能用于人体移植。目前已有超过2000例心脏病患者接受了或者正在接受干细胞治疗。目前世界范围内,每年干细胞移植的数量为3~4 万,并以每年10~20%的速度增长。

  法国科学家首次成功利用人类干细胞制造出了一块完整的表皮,将获得的表皮移植到实验小鼠背部的伤口上,移植后12周,小鼠移植表皮的局部皮肤区域完全恢复正常。该成果可缩短重度烧伤患者等待皮肤移植手术的时间,减小感染的几率,从而挽救病人生命。科学家希望这种干细胞疗法,未来可成为重度烧伤患者和遗传性皮肤病患者的替代疗法。相关研究成果发表于2009年11月份的《柳叶刀》(TheLancet)杂志上。 早在1999 年12月,美国权威杂志《science》就将“干细胞研究的新发现”列为当年的十大 科学成就之首。2003年度的十大科学进展中同样涉及了干细胞,即鼠的胚胎干细胞在培养皿中既能发育成也能发育成卵子,有望发展出新一代的试管婴儿技术。

  在美国《时代》杂志2007年度的评选活动中,评选出的十大科学新发现,其中就有两项是干细胞的研究内容。在2007年度评选的十大医学新突破中,其中有一项就是从“羊水中提取干细胞”。

  2007年10月8日,瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会宣布 ,将2007年度诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家马里奥-卡佩奇和奥利弗-史密西斯、英国科学家马丁-埃文斯,以表彰他们在干细胞研究方面所作的贡献。这三位科学家是因为“在涉及胚胎干细胞和哺乳动DNA 重组方面的一系列突破性发现而获得这一殊荣的。这些发现导致了一种通常被人们称为“基因打靶”的强大技术细胞培养技术-干细胞研究的内容和进展(1),通过使用胚胎干细胞在老鼠身上实现了基因变化。

  2012年的诺贝尔生理学或医学奖,同样也涉及到干细胞研究领域。该奖授予日本京都大学iPS细胞研究中心山中伸弥(Shinya Yamanaka)和英国发育生物学家约翰-戈登。诺贝尔奖评选委员会在当天的一份声明中说,两位科学家因“发现成熟细胞可以被重新编程为多功能的干细胞(即诱导多功能干细胞)”而获奖,他们的研究成果彻底改变了人类对细胞和生物体发展的认识。

  我国国家自然科学基金委生命科学部的“十一五”和“十二五”规划中,也将干细胞研究内容列为优先资助领域。在2007年度全国高等学校科学技术奖获奖项目中,上海交通大学曾凡一、黄淑帧等人的“干细胞在异种移植动物体内的分化及肝组织损伤修复的研究”,获自然科学奖一等奖。中国协和医科大学的赵春华等人的“成体干细胞生物学特性与规模化制备技术及其临床应用研究”,获技术发明奖一等奖。

  2012年12月2~4日,来自世界各地的100多个享有世界声誉的科研和商业机构,以及200多位世界著名科学家和企业界高管,齐聚广州,再次聚焦干细胞和再生医学领域发展新动向,揭示再生医学在科学技术与商业方面的最新发展。按照科学家描绘的美妙蓝图,通过干细胞技术的有效应用,今后更换人体器官就像给汽车换零件一样简单,血细胞、脑细胞、骨骼和内脏都将可以更换,即使患上绝症也能绝处逢生。干细胞技术是世纪之交最为引为注目的科技成果,被认为是人类生命科学研究的重要里程碑,预示着生命科学研究将进入快速发展时期。