干細(xì)胞的收獲

劉燕

干細(xì)胞（iPSC）是再生醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)，因?yàn)樗鼈兡芊只筛鞣N組織和器官，以治療多種疾病。

培育心肌細(xì)胞

2013年5月，美國(guó)米塔利波夫研究小組經(jīng)校內(nèi)倫理委員會(huì)審批后，在國(guó)內(nèi)接受了9名23～31歲女性提供的126個(gè)卵子。研究小組將其中122個(gè)卵子去除細(xì)胞核，然后植入他人皮膚細(xì)胞的細(xì)胞核，采用化學(xué)和電擊方法刺激卵子開(kāi)始分裂產(chǎn)生ESC。結(jié)果有21個(gè)卵子發(fā)育到了囊胚的階段。研究人員接著取該組織的一部分進(jìn)行培養(yǎng)，其中有6個(gè)成為了ESC，這6個(gè)中又有4個(gè)是由同一名女子提供的卵細(xì)胞制成的，它們似乎具有某種容易成為ESC的特質(zhì)。此外，研究人員也培養(yǎng)了部分ESC，使其分化成心肌，并確認(rèn)了有脈動(dòng)。由于ESC全能分化性強(qiáng)，基因變異小，再加上可以利用患者自己體細(xì)胞的細(xì)胞核來(lái)制作，因而排異性小，未來(lái)可用于治療心臟病、阿爾茨海默病、糖尿病等多種疾病。

培育微型肝臟

日本橫濱市立大學(xué)與美國(guó)西奈山醫(yī)學(xué)院合作，利用人類iPSC培育出微小肝芽，然后移植到小鼠體內(nèi)，結(jié)果這些肝芽成功生長(zhǎng)成微型人類肝臟或稱為“迷你肝臟”。為了驗(yàn)證微小肝臟是否有生理功能，研究人員給小鼠注射了抗炎藥酮洛芬和治療高血壓的藥物異哇胍，結(jié)果小鼠的血液中產(chǎn)生了通常來(lái)自人類肝臟的代謝產(chǎn)物而非小鼠肝臟的代謝產(chǎn)物，這說(shuō)明微小肝臟發(fā)揮了作用。同時(shí)研究人員給兩組小鼠都注射白喉毒素，結(jié)果移植微小肝臟組小鼠有近1/3存活超過(guò)40天，而未植入微小肝臟的對(duì)照組小鼠10天內(nèi)全部死亡。此外，研究還發(fā)現(xiàn)，iPSC生成的微小肝臟能夠分泌肝臟的特異性蛋白，清除血液中的毒素，并且產(chǎn)生人類特異性代謝物。iPSC也成的微小肝臟很快能與附近的血管融合，從而獲得受體血液系統(tǒng)的支持。這是器官移植最重要的一步。

培育血管

用人類ESC培育的血管主要可以用于治療心血管病和糖尿病導(dǎo)致的血管損害。美國(guó)麻省總醫(yī)院利用來(lái)自健康成人以及Ⅰ型糖尿病患者的ESC，在小鼠大腦外表面或皮膚下生成了血管，隨后把這些內(nèi)皮細(xì)胞與間充質(zhì)前體細(xì)胞（可生成必要的結(jié)構(gòu)細(xì)胞）一起移植到小鼠大腦的表面。在兩周內(nèi)，移植細(xì)胞形成了血液灌注的血管網(wǎng)絡(luò)，它們與鄰近的天然血管一樣發(fā)揮功能，并持續(xù)長(zhǎng)達(dá)9個(gè)月。此外，研究人員用同樣的方法在小鼠皮膚下移植內(nèi)皮細(xì)胞與間充質(zhì)前體細(xì)胞，結(jié)果也生成了功能性的血管。但皮膚下需要的移植細(xì)胞量更多，約為大腦移植的5倍以上，并且生成的血管壽命更短。

培育血細(xì)胞

iPSC還能培育更多的血細(xì)胞，用于輸血、診斷和治療疾病。2013年，美國(guó)波士頓大學(xué)的團(tuán)隊(duì)采用新方法對(duì)iPSC進(jìn)行分化，在試管內(nèi)制造出了大量的人類紅細(xì)胞和血小板。這些紅細(xì)胞有望用于治療貧血和診斷瘧疾、鐮狀細(xì)胞貧血，而血小板則可用來(lái)檢查心血管病和治療凝血障礙。此外，采用通過(guò)人類iPSC培育的大量紅細(xì)胞和血小板進(jìn)行成分輸血，由于是量身定做，患者不會(huì)產(chǎn)生輸血反應(yīng)和染上其他傳染性疾病。