人胚胎干細胞的應用及研究前景

●蘇照瑩

人胚胎干細胞的應用及研究前景

●蘇照瑩

胚胎干細胞是一類具有高度全能性的細胞，其細胞表面存在胚胎抗原和 Oct4蛋白[1]，是從哺乳動物著床前胚胎內細胞團體外分離培養而建立的克隆細胞系。在體外培養的條件下, 胚胎干細胞可以在未分化狀態下經無限增殖、誘導進而分化為機體的任何組織細胞。對人的胚胎干細胞(human embryonic stem cell, hES)研究始于1998年,現已成為繼人類基因組計劃后生命科學中相對活躍的研究領域。但因存在倫理性的爭議因而研究的不深。人們有望利用hES細胞修復或替代因各種因素所造成的人體組織器官缺損或功能障礙，在人類疾病治療模式上做出新的突破。

胚胎干細胞；應用；問題；前景

胚胎干細胞是從囊胚的內細胞群和早期胚胎的生殖腺中分離出的一類細胞。人胚胎干細胞研究中存在兩大難題：一，培養時易分化成各種類型細胞，全能性難以維持。二，在治療性克隆上如何誘導其定向分化，為治療性克隆提供所需類型細胞、組織和器官[2]。若分化條件確認，該細胞能無限提供體內的各種類型細胞，但條件有限還不能從定向分化的胚胎干細胞中產生純的特異性細胞集落，僅形成以定向分化細胞為主的各種類型細胞的復合物。人類胚胎在生物學中具有獨特身份，能夠發育成與原來完全不同的復雜的功能性器官。雖僅是一個生物學因素,卻是我們必須面對的道德敬畏。現今人胚胎干細胞應用如何？面臨的問題及未來發展前景如何？

1 人胚胎干細胞的應用

在疾病的發生及治療方面的應用。人胚胎干細胞研究和利用是當前生物領域的核心問題之一。通過人干細胞移植提供健康細胞以修復身體受損或病患部分。干細胞的應用也有利于治療許多退行性疾病。之前對該疾病的康復手段是進行移植手術,但供體不足是器官移植類手術面臨的一大難題。即便找到供體,也僅局限于身體的很少部位。人們僅是通過臨床對癥治療來延遲該病的發生。人干細胞進行研究不僅可以為帕金森病、糖尿病等疾病提供合適療法，還能對其做進一步研究[3]。臨床上若能控制胚胎干細胞分裂過程,便可制造不同細胞,以代替病人已壞死或缺陷細胞。

在藥物開發、篩選以及基因治療方面的應用。現階段對于藥物的臨床實驗采用實驗動物進行特性測定，但動物跟人體自身環境存在一定差異，其對藥物敏感性、耐受性以及反應性上存在著多少的差異，且有些因素及癥狀在實驗動物身上達不到試驗結果。人胚胎干細胞的使用就克服了這點。它或許能模擬體內細胞或組織對被檢測藥物的反應, 進而提供安全有效且經濟的藥物[4]。也可利用基因靶向技術將干細胞中的相應部分與外源基因進行重組,來預防和治療疾病。

2 人胚胎干細胞研究過程中所面臨的問題

存在倫理上爭議。對于胚胎是一個生命體，對其進行研究有悖保護生命的看法，人們贊同對“ 14天以內的人類胚胎可以用于實驗研究”的觀點[5]。他們認為此時胚胎僅是一個球狀胚泡, 屬一般性生物細胞, 無神經系統,還稱不上道德意義上的人。對于免疫排斥且安全性不能保證這一問題，有研究表明，單從小鼠胚胎干細胞建系效率來看, 獲得一個干細胞系需12個囊胚和更多卵細胞。若提供的細胞和組織不是由受體體細胞核移植所得，則會與受體之間發生免疫排斥反應。且干細胞在體外培養過程中需加動物細胞做飼養細胞, 期間很可能會被動物本身攜帶的病毒感染。也有研究表明干細胞具有致瘤性, 將其植入受體后有可能發展為腫瘤[6]。

3 人胚胎干細胞的研究前景

可以修復病損心臟，探索胚胎早期發育中染色體的異常進行相關疾病的早期預防。心血管病研究雖有很多突破,但心肌梗塞和充血性心力衰竭仍威脅著人們健康。研究發現人胚胎干細胞可分化為心肌細胞[7],可為心臟修復提供細胞來源。人胚胎干細胞可代替病損的心肌細胞,構建新的血管供養病損的心肌細胞,通過將人胚胎干細胞進行體外增值培養,得到的大量細胞可滿足修復一個心臟所需。人胚胎干細胞也可用于探索胚胎早期發育中染色體異常,例如檢測早期兒童腫瘤發生。在分子生物學水平上通過借助一些外在知識和手段對早期胚胎發育過程中染色體進行觀察和分析進而可以預防疾病，若可行將會對人類兒童早期疾病監測工作做出貢獻。

4 展望

21世紀以人類胚胎干細胞研究為重點的生命科學研究前景較好。以人自身為對象的人類胚胎干細胞研究、基因組研究等，將會在醫學領域興起。生命科學的一系列進展讓人悲喜交加。在迎接新突破的同時，我們也要充分考慮到這些突破可能帶來的一些負面影響。如何防止以人類胚胎干細胞為代表的生命科學新成就被誤用和濫用、如何最大限度地讓它們造福人類已成為新世紀之初擺在我們面前一項課題。相信經過不斷的探索和完善，人胚胎干細胞也能早些發揮它們的功能，更好的造福于人類。

（作者單位：西北民族大學）

[1]周作民.人胚胎干細胞研究進展[J].生殖與避孕,2004,24(5): 1-3.

[2].Marshall E. Claim of human-com embeyo greeted with skepticism.Science 1998;282(5406):1390-1399.

[3]白雪濤. 人類胚胎干細胞研究的倫理思考 [J]. 甘肅社會科學,2005,52(1):169-172.

[4]胡亞利,徐運.胚胎干細胞的研究進展[J].醫學研究生報,2005,28(1): 77-80.

[5]岳麗鈴,于海濤.胚胎干細胞的研究現狀及臨床應用前景[J].中國優生與遺傳雜志,2005,13(1): 4-5.

[6]Draper JS, Pigott C, Thomson JA, et al. Surface antigens of human embryonic stem cells: changes upon differentiation in culture. J Anat 2002;200(3120):249-258.

蘇照瑩（1992～），女，西北民族大學生命科學與工程學院在讀學生，本科，研究方向為生物技術。