干细胞研究的意义
分化后的细胞往往因高度分化而完全失去再分化的能力,最终衰老死亡。然而,在动物的发育过程中,身体总是受到保护的。干细胞根据其分化潜能可分为两种类型:全能干细胞和组织干细胞。前者可以分化和发育成一个完整的动物个体,而后者是一个或多个组织和器官的细胞起源。人胚胎干细胞可以发育成完整的人,属于全性干细胞。
早在19世纪,发育生物学家就知道卵子在受精后不久就开始分裂。首先,受精卵分裂成两个细胞,然后继续分裂,直到分裂成一个有16到32个细胞的细胞团,称为桑葚胚。这时,如果将构成桑葚胚的细胞逐个分离并植入母亲的子宫,每个细胞就可以发育成一个完整的胚胎。这些细胞是胚胎干细胞,属于全能干细胞。组织干细胞可以从骨髓、脐带、胎盘和脂肪中获得。每个人都有一些伴随他一生的干细胞。然而,年龄越大,他们拥有的干细胞就越少。为了弥补干细胞的短缺,一些科学家建议从胚胎或胎儿和其他动物中获取数千个细胞。文化和研究。
干细胞被广泛应用,涉及到医学的许多领域。目前,科学家已经能够在体外鉴定、分离、纯化、扩展和培养人类胚胎干细胞,并将这些干细胞作为“种子”来培养人体的一些组织和器官。干细胞及其衍生组织和器官的广泛临床应用将产生一种新的医疗技术,即重建正常甚至年轻的人体组织和器官,这样人们就可以使用自己或他人的干细胞或来自干细胞的新组织和器官来替换他们患病或衰老的组织和器官。如果老人能够利用自己或他人在幼年或青年时期保存的干细胞和其衍生的组织和器官,那么老人的寿命将会大大延长。1999年,美国《科学》杂志将干细胞研究列为世界十大科学成就之首,领先于人类基因组测序和克隆技术。
新加坡国立大学医院和中央医院通过脐带血干细胞移植,治愈了一名因家族遗传而患上严重地中海贫血症的男孩。这是世界上首例从非亲属身上移植脐带血干细胞的手术。医生认为,脐带血干细胞移植并不复杂,就像输血一样。由于脐带血的固有特性,脐带血干细胞移植比骨储存更有效。
现在,造血干细胞移植逐渐成为治疗白血病、各种恶性肿瘤、放化疗引起的造血系统和免疫系统功能障碍的重要手段。科学家们预测,如果用神经干细胞代替受损的神经细胞,可以发育成20多种组织和器官,而胚胎干细胞可以发育成几乎所有的组织和器官。但是,如果从胚胎中提取数千个细胞,胚胎就会死亡。因此,伦理问题已成为胚胎干细胞研究的最大问题之一。
美国政府显然反对破坏新胚胎以获得胚胎干细胞。美国众议院提出了全面禁止胚胎干细胞克隆研究的法案。美国一些科学家对此提出了尖锐的批评。他们认为在医学研究中使用干细胞在减轻病人痛苦方面有很大的潜力。如果浪费了这么好的机会,结果将是悲惨的。
我国干细胞的研究和应用有了一定的基础。早在20世纪60年代,关于骨髓干细胞移植的研究就开始了。目前,最著名的研究者和应用是造血王细胞。1992年,中国大陆第一个非亲属骨髓移植捐赠者登记小组在北京成立,中国骨髓库也正式接受捐赠。2002年,在北京建立了脐带血干细胞库。
总之,干细胞的研究和应用将使我们对“我们”的形成过程有更深入的了解,为人类带来新的医学手段。也许在未来的十年里,许多无法治愈的疾病可以在干细胞和相关技术的帮助下被征服。目前莱德伯特(北京)生物科技有限公司的Beacon这款仪器具备了单细胞光导系统通过整合光电定位技术和微流控技术,实现了在芯片的纳升级小室中,基于单个细胞的高通量细胞生物学研究,在以后的干细胞研究这方面有着重大的意义。
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