国际干细胞研究现况暨人类组织器官原位再生复制工程学术报告

2001年-05月-27日 来源:明升体育

(根据徐荣祥教授在全国第二届烧伤专业委员会议暨人类组织器官原位再生复制工程学术报告会上的讲话录音整理,未经本人审阅)

各位来宾、各位代表:

今天我所讲的内容有两个,一是通报一下国内外对干细胞的研究现状,二是向大家公布我们对干细胞的最新研究成果,特别是要公布人类成体干细胞原位培植工程图谱,因此今天的报告非常重要。在今年2月份夏威夷国际会议上我已向会议代表初步介绍了我们的研究成果。总体而言,国外的研究与我们所获得的成果存在很大差距,因为我们在烧伤皮肤器官再生,特别是在干细胞研究方面己进入了成熟的应用阶段。若用国际烧伤学会主席的话讲,你们的研究结果使他们难以置信,烧伤皮肤能修复到如此理想程度是出乎意料的。面对国外学者对皮肤器官再生技术仍处在想象探索阶段的时刻,我们却完成了人类组织器官原位再生复制工程,这的确是生命科学的前沿问题。当前生命科学前沿有两大技术,一是基因工程,二是干细胞技术,它们同属于新技术、新发展,后者比前者更为重要。细胞是一切生命体的结构和活动单位,基因则不是生命,基因的研究和实际应用必然要依赖于细胞,特别是干细胞。国外对干细胞的研究尽管处在体外培养阶段,进展也令人可喜,但多数学者认为体外研究结果用于临床为时还早;同时认为体外研究尚不成熟便进入应用阶段是一种不负责任的态度,因为这个问题目前非常难以回答。也就是说在对一个生命体尚不完全了解的情况下,用一种生命物质去调控一个生命体,这个责任无人敢承担。当然对无人敢负责任的研究取观望等待的因素相当的多。前几天我应邀访问了美国西部癌症研究中心,他们对细胞研究做了大量探索,他们征求我的意见。我们认为对细胞学的研究,必须首先要考虑细胞动态学研究的路子是否正确表达了正常的生命规律?因为细胞动态学模型需要肿瘤坏死因子(TNF)等一些非正常细胞代谢因子所调控、传代。国外这些资料都是从实验室非正常细胞研究中获得的,它所表达的那些内容并不是正常人的细胞活动规律。所以希望细胞生物学家要重新考虑这些问题,想尽一切办法找出正常人的细胞动态学模型,只有获得正常人的分子生物学和细胞生物学的研究资料,才能促进生命科学的飞速发展。由于出现了这个偏差,所以我认为应尽快消除这种偏差,理顺干细胞的研究方向。

干细胞的研究始于20世纪40年代,那是造血干细胞的研究,直到目前它仍处在先进水平。但是从1998年开始,美国威斯康辛大学Thomason等发表了胚胎干细胞的研究程序,把世界干细胞的研究推向高潮。目前西方国家几乎所有大学及高等院校都设立了干细胞研究室并进行干细胞研究,但研究状况并非全然。由于西方国家受到伦理道德及宗教的影响,使胚胎干细胞的研究遇到阻力,故人们又把希望投放到成体干细胞的研究上。关于成体干细胞的研究我想从两个方面阐述,一是国外研究,二是我们的研究。下面主要讲今年4月份以来的研究内容现状,应当承认国外研究速度是相当快的,但所有研究都是在体外完成的单细胞研究,甚至有些结论是推测的。我们的研究焦点是如何实现组织器官原位再生复制,是真实结果的表达。相形之下,国外研究与我们相比确实有很大距离。也就是说在干细胞的研究上,我们的短跑赛程已过终点,而西方的研究则刚刚寻找起跑点。

 

一、国外干细胞研究现况

 

 

干细胞的研究始于造血干细胞,其产生过程已被公认,今天主要讲非造血干细胞。精子与卵子结合的最初几个小时内,受精卵会分裂成一些完全相同的细胞,称为全能细胞,即如果把这些细胞的任何一个放入女性子宫内,均有可能发育成胎儿。大约在受精后4天,经过几个循环的细胞分裂之后,这些全能细胞开始特异化,形成一个中空环形的细胞群结构,称之为胚囊,胚囊由外层细胞和位于中空球形内的细胞簇(称为内细胞群)所构成。内细胞群的细胞是多能性干细胞,从理论上讲,从内细胞群中拿出任何一个细胞进行定向分化,最终可形成许多人的基本组织和器官,但它不具备形成人的全能作用。所以说多能干细胞是胚胎过程形成器官的细胞,而全能干细胞是形成完整人体的细胞。从理论和目前的技术水平来讲,采用克隆技术也可以获得完整的人体,但克隆出来的生命体存在许多缺陷。所谓克隆就是把卵子的细胞核拿出来,换一个体细胞的细胞核,形成一个具有生殖能力的胚胎细胞,再经过发育形成具有内细胞群的胚囊,并产生各种类型的细胞、器官,最终形成一个生命体。但目前克隆的不是人的细胞,它和人的细胞相差甚远。虽然现己克隆出羊、鼠等动物,但与它上一代比其遗传信息缺乏一半。所以目前不主张克隆人,包括首次成功克隆羊的细胞学家己把研究方向转向干细胞。道理很简单,因为克隆动物无实际意义,科学水平也就无从谈起。另外,卵子与精子结合很方便,没有必要再去克隆某些动物或人。不过为了科学研究所需,在动物身上进行克隆研究还是必要的,但任何研究的最终目的还是解决人类疾病问题。目前人们看准了的是多功能干细胞,这种干细胞是从血液中提取的,体外研究证实它可以转化为某些细胞。但血中的细胞以单细胞体产生功能,而人体各组织细胞必须通过由多种细胞形成的组织产生功能。也就是说没有组织就谈不上功能,这也是西方学者目前研究过程中的一大症结。由于他们脱离不开体外途径,认为有了细胞就有了功能,其实不然。仅有细胞尚无器官不是研究的最终目的,器官是最大功能,组织仅有小功能。细胞形成了能否成为组织是个大问题,如能形成可解决许多问题,如解决大脑问题、贫血、心衰、糖尿病问题等,遗憾的是目前都未形成事实。从理论上讲,人类胚胎干细胞和胚胎生殖细胞能发育成任何细胞类型的器官,但目前对胚胎全过程的生命条件研究尚无多大进展。所以体外培养的器官还不能与人体原位生命体实现一体化的有机结合。这个难题靠体外培养技术获得成功恐怕还需一个相当长的时间,或者说能否成功令人置疑。美国癌症学会的许多专家在今年4月的会议上说,在已发表的大量论文中几乎没有确凿证据证明单一细胞能分化成血液或其它类型的细胞,中国的研究却证明了这个论点,即使1998年在《科学》杂志首次发表有关胚胎干细胞发展过程论文的作者也承认这个事实。他们认为成体干细胞具有巨大的潜能,但却不知道它的发展方向。所以西方科学家们仅是发现了许多现象,而没有得出结论。因此对他们发表的资料要正确理解和分析其可靠性,并且需要我们验证和实践。