有关干细胞的知识
干细胞:它们是什么以及它们做什么
干细胞和衍生产品为新的医学治疗提供了广阔的前景。了解干细胞类型、当前和可能的用途、伦理问题以及研究和实践的状态。您在新闻中听说过干细胞,也许您想知道它们是否可以帮助您或患有严重疾病的亲人。您可能想知道干细胞是什么,它们如何被用于治疗疾病和损伤,以及为什么它们会成为如此激烈争论的主题。
以下是有关干细胞的常见问题解答。
什么是干细胞?干细胞是人体的主细胞,干细胞是人体的原材料——所有其他具有特殊功能的细胞均由干细胞产生。在身体或实验室的适当条件下,干细胞分裂形成更多称为子细胞的细胞。
这些子细胞要么成为新的干细胞(自我更新),要么成为具有更特定功能的特化细胞(分化),例如血细胞、脑细胞、心肌细胞或骨细胞。体内没有其他细胞具有产生新细胞类型的天然能力。
为什么人们对干细胞如此感兴趣?
研究人员和医生希望干细胞研究可以帮助:
增加对疾病如何发生的了解。通过观察干细胞成熟为骨骼、心肌、神经以及其他器官和组织中的细胞,研究人员和医生可以更好地了解疾病和病症的发展过程。
生成健康细胞以替代患病细胞(再生医学)。干细胞可以被引导成为特定细胞,可用于再生和修复人的患病或受损组织。
可能受益于干细胞疗法的人群包括脊髓损伤、1 型糖尿病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化、阿尔茨海默病、心脏病、中风、烧伤、癌症和骨关节炎。
干细胞可能有潜力成长为用于移植和再生医学的新组织。研究人员继续推进有关干细胞的知识及其在移植和再生医学中的应用。
测试新药的安全性和有效性。在人体使用研究药物之前,研究人员可以使用某些类型的干细胞来测试药物的安全性和质量。这种类型的测试很可能首先对心脏毒性测试的药物开发产生直接影响。
新的研究领域包括使用已编程为组织特异性细胞的人类干细胞来测试新药的有效性。为了准确测试新药,必须对细胞进行编程以获取药物靶向的细胞类型的特性。继续研究将细胞编程为特定细胞的技术。
例如,可以生成神经细胞来测试一种治疗神经疾病的新药。测试可以显示新药是否对细胞有任何影响以及细胞是否受到伤害。
干细胞从哪里来?
研究人员发现了几种干细胞来源:
胚胎干细胞。这些干细胞来自三到五天大的胚胎。在这个阶段,胚胎被称为囊胚,大约有 150 个细胞。这些是多能 (ploo-RIP-uh-tunt) 干细胞,这意味着它们可以分裂成更多的干细胞或可以成为体内任何类型的细胞。这种多功能性使胚胎干细胞可用于再生或修复患病组织和器官。
成体干细胞。这些干细胞在大多数成人组织中发现的数量很少,例如骨髓或脂肪。与胚胎干细胞相比,成体干细胞产生身体各种细胞的能力更为有限。
直到最近,研究人员还认为成体干细胞只能产生相似类型的细胞。例如,研究人员认为存在于骨髓中的干细胞只能产生血细胞。
然而,新出现的证据表明,成体干细胞可能能够产生各种类型的细胞。例如,骨髓干细胞可能能够产生骨骼或心肌细胞。
这项研究导致了早期临床试验,以测试人体的有用性和安全性。例如,目前正在对患有神经系统或心脏病的人进行成体干细胞的测试。
成体细胞被改变为具有胚胎干细胞(诱导多能干细胞)的特性。科学家们已经成功地使用基因重编程将普通的成体细胞转化为干细胞。通过改变成体细胞中的基因,研究人员可以对细胞进行重新编程,使其发挥类似于胚胎干细胞的作用。
这项新技术可能允许研究人员使用重新编程的细胞代替胚胎干细胞,并防止免疫系统对新干细胞的排斥。然而,科学家们还不知道使用改变的成体细胞是否会对人类造成不利影响。
研究人员已经能够将常规结缔组织细胞重新编程为功能性心脏细胞。在研究中,患有心力衰竭的动物被注射了新的心脏细胞,其心脏功能和存活时间得到了改善。
围产期干细胞。研究人员在羊水和脐带血中发现了干细胞。这些干细胞还具有转变为特化细胞的能力。
羊水充满了包围并保护子宫内发育中的胎儿的囊。研究人员已经在从孕妇身上抽取的羊水样本中识别出干细胞,以检测异常情况——这一过程称为羊膜穿刺术。
需要对羊水干细胞进行更多研究以了解其潜力。
为什么使用胚胎干细胞存在争议?
胚胎干细胞是从早期胚胎中获得的——在体外受精诊所,当女性的卵子与男性的精子受精时形成的一组细胞。由于人类胚胎干细胞是从人类胚胎中提取的,因此在胚胎干细胞研究的伦理方面已经提出了几个问题和问题。
美国国立卫生研究院于 2009 年制定了人类干细胞研究指南。该指南定义了胚胎干细胞及其在研究中的使用方式,并包括捐赠胚胎干细胞的建议。此外,该指南指出,只有在不再需要胚胎时,才能使用来自体外受精胚胎的胚胎干细胞。
这些胚胎从哪里来?
用于胚胎干细胞研究的胚胎来自在体外受精诊所受精但从未植入女性子宫的卵子。干细胞是在捐赠者知情同意的情况下捐赠的。干细胞可以在实验室的试管或培养皿中的特殊溶液中存活和生长。
为什么研究人员不能改用成体干细胞?
尽管对成体干细胞的研究很有前景,但成体干细胞可能不像胚胎干细胞那样通用。