機(jī)體損傷和疾病康復(fù)過程中受損組織和器官的修復(fù)與重建仍然是生物學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)面臨的重大難題。據(jù)報(bào)道,,全世界每年約有上千萬人遭受各種形式的創(chuàng)傷,,有數(shù)百萬人因疾病康復(fù)過程重要器官發(fā)生纖維化而導(dǎo)致功能喪失,,有數(shù)十萬人迫切希望進(jìn)行各種器官移植。但令人遺憾的是目前的組織器官修復(fù)無論是體表還是內(nèi)臟,,仍然停留在纖維化修復(fù)(瘢痕愈合)的解剖修復(fù)層面上,,離人們所希望的“再生出一個(gè)完整的受損器官”差距甚遠(yuǎn)。另一方面,,器官移植作為一種替代治療方法盡管有其巨大的治療作用,,但它仍然是一種“拆東墻補(bǔ)西墻”的有損傷和有代價(jià)的治療方法,而且由于受到倫理以及機(jī)體免疫排斥等方面的限制很難滿足臨床救治的需要,。因此,,借助于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,如何使受損的組織器官獲得完全再生或在體外復(fù)制出所需要的組織或器官進(jìn)行替代性治療便成為生物學(xué),、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)關(guān)注的焦點(diǎn),,不僅具有重要科學(xué)價(jià)值,而且還有巨大的應(yīng)用前景,。
20世紀(jì)90年代以來,,隨著細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué),、免疫學(xué)以及遺傳學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的迅猛發(fā)展以及干細(xì)胞和組織工程技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究和臨床中的應(yīng)用,,使得現(xiàn)代再生醫(yī)學(xué)已初步顯示出良好的發(fā)展前景,。在國際上,,再生醫(yī)學(xué)已經(jīng)成為當(dāng)今生物學(xué)和醫(yī)學(xué)關(guān)注的焦點(diǎn)和研究的熱點(diǎn)。在國內(nèi),,再生醫(yī)學(xué)的重要性已引起相關(guān)決策部門和科技人員的高度重視,,已初步建立起一支老中青相結(jié)合的再生醫(yī)學(xué)研究隊(duì)伍,且初步取得一些再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究成果,。但是也應(yīng)當(dāng)看到,,再生醫(yī)學(xué)作為一個(gè)既古老而又年輕的科學(xué)領(lǐng)域,由于學(xué)科間的交叉以及科學(xué)問題的復(fù)雜,,目前人們對(duì)再生醫(yī)學(xué)的基本概念,、范疇、重要的科學(xué)問題以及將來的應(yīng)用前景等還缺乏真正了解,,該領(lǐng)域研究中涉及的技術(shù)平臺(tái)還沒有完全建立,,所涉及的倫理道德還缺乏相應(yīng)的規(guī)范,。
為此,香山科學(xué)會(huì)議日前召開了題為“再生醫(yī)學(xué)”的第264次學(xué)術(shù)討論會(huì),。會(huì)議由第三軍醫(yī)大學(xué)王正國院士,、軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院吳祖澤院士和上海第二醫(yī)科大學(xué)曹誼林教授擔(dān)任執(zhí)行主席。來自21個(gè)單位,,包括全國主要組織工程,、干細(xì)胞研究中心的學(xué)術(shù)帶頭人以及臨床醫(yī)學(xué)家、生物學(xué)家,、生物醫(yī)學(xué)工程專家和社會(huì)科學(xué)倫理學(xué)專家等41位科學(xué)家出席了會(huì)議,。
王正國院士為大會(huì)作了題為“再生醫(yī)學(xué)——機(jī)遇與挑戰(zhàn)”主題評(píng)述報(bào)告,王正國院士談到再生醫(yī)學(xué)含有基因治療,、組織工程治療,、組織器官移植、組織器官缺損的再生與生理性修復(fù)以及活體組織器官的再造與功能重建,。組織工程是再生醫(yī)學(xué)的外延,,拓寬了再生醫(yī)學(xué)的廣度和深度。組織工程已成為Regenerative Medicine(RM)研究和發(fā)展的主要方向,。含RM核心內(nèi)容(種子細(xì)胞生物材料組織構(gòu)建技術(shù)),,體現(xiàn)RM的優(yōu)越性,是完美的組織再生,,小損傷,,大修復(fù),完美形態(tài)修復(fù),。從外科學(xué)的發(fā)展歷程來看,,先后經(jīng)歷了三個(gè)“R”階段,即切除(Resection),、修補(bǔ)(Repair)和替代(Replacement),。組織工程學(xué)的出現(xiàn),意味著外科學(xué)已進(jìn)入“再生醫(yī)學(xué)”(Regenerative Medicine)的新階段,,是第4個(gè)“R”,。此外他還提出了“微生態(tài)治療”的概念,認(rèn)為人體內(nèi)有很多微生物共同存在,,以維持生態(tài)動(dòng)態(tài)平衡,。體內(nèi)微生態(tài)平衡是否也應(yīng)列入再生醫(yī)學(xué)范疇?這是一個(gè)發(fā)展中的問題,,有待大家討論,。
吳祖澤院士為大會(huì)作了題為“骨髓干細(xì)胞與基因治療結(jié)合——一種新的損傷性疾病治療策略”的主題評(píng)述報(bào)告。評(píng)述了干細(xì)胞生長因子的基因治療研究工作,。他認(rèn)為干細(xì)胞生長因子有很強(qiáng)的促血管生長和抗纖維化作用,。利用攜帶HGF基因的重組腺病毒載體感染心肌細(xì)胞,,可以在心肌缺血區(qū)局部表達(dá)HGF,動(dòng)員并誘導(dǎo)骨髓干細(xì)胞分化為內(nèi)皮細(xì)胞,,促進(jìn)血管生成,。利用性別決定基因Sry原位雜交,證明局部植入的雄性大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞整合到受體雌性大鼠缺血區(qū),,表明骨髓干細(xì)胞與基因治療結(jié)合是一種新的損傷性疾病的治療策略,。
會(huì)議就“再生醫(yī)學(xué)的概念與范疇”、“再生醫(yī)學(xué)與組織工程的關(guān)系”,、“再生醫(yī)學(xué)與干細(xì)胞的關(guān)系”,、“再生醫(yī)學(xué)與生物力學(xué)的關(guān)系”以及“再生醫(yī)學(xué)將來發(fā)展的重點(diǎn)方向”等五個(gè)中心議題進(jìn)行了廣泛深入的討論。
生醫(yī)學(xué)的概念與范疇
有位專家認(rèn)為,,再生醫(yī)學(xué)是通過研究機(jī)體的正常組織特征與功能,、創(chuàng)傷修復(fù)與再生機(jī)制及干細(xì)胞分化機(jī)理,尋找有效的生物治療方法,,促進(jìn)機(jī)體自我修復(fù)與再生,,或構(gòu)建新的組織與器官,以改善或恢復(fù)損傷組織和器官的功能的科學(xué),。他提出移植干細(xì)胞可優(yōu)勢(shì)分布于損傷局部,,但數(shù)量有限(<3%),將基因克隆到腺病毒表達(dá)載體能加強(qiáng)定向,,轉(zhuǎn)染干細(xì)胞使之增加基因表達(dá),,增強(qiáng)了促愈合作用。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)了3個(gè)來源于大鼠,、5個(gè)來源于人的真皮干細(xì)胞克隆,、體外長期連續(xù)培養(yǎng)過程中全部發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化。不同干細(xì)胞克隆轉(zhuǎn)化時(shí)間從50代至80代不等,,建議在臨床實(shí)際應(yīng)用中不要用培養(yǎng)很多代的干細(xì)胞,。
有的專家指出,再生醫(yī)學(xué)是指利用生物學(xué)及工程學(xué)的理論方法創(chuàng)造丟失或功能損害的組織和器官,,使其具備正常組織和器官的機(jī)構(gòu)和功能,。盧世璧院士還介紹了軟骨組織工程方面的進(jìn)展。
還有專家認(rèn)為,,再生醫(yī)學(xué)的概念應(yīng)有廣義和狹義之分。廣義上講,,再生醫(yī)學(xué)可以認(rèn)為是一門研究如何促進(jìn)創(chuàng)傷與組織器官缺損生理性修復(fù)以及如何進(jìn)行組織器官再生與功能重建的新興學(xué)科,,可以理解為通過研究機(jī)體的正常組織特征與功能、創(chuàng)傷修復(fù)與再生機(jī)制及干細(xì)胞分化機(jī)理,,尋找有效的生物治療方法,,促進(jìn)機(jī)體自我修復(fù)與再生,,或構(gòu)建新的組織與器官以維持、修復(fù),、再生或改善損傷組織和器官功能,。狹義上講是指利用生命科學(xué)、材料科學(xué),、計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程學(xué)等學(xué)科的原理與方法,,研究和開發(fā)用于替代、修復(fù),、改善或再生人體各種組織器官的定義和信息技術(shù),其技術(shù)和產(chǎn)品可用于因疾病,、創(chuàng)傷,、衰老或遺傳因素所造成的組織器官缺損或功能障礙的再生治療。
再生醫(yī)學(xué)與組織工程的關(guān)系
組織工程最初是用來描述體外構(gòu)建組織或器官的有關(guān)理論和技術(shù),,現(xiàn)在它的內(nèi)涵也在不斷擴(kuò)大,,凡是能引導(dǎo)組織再生的各種方法和技術(shù)均被列入到組織工程范疇內(nèi)。組織工程的科學(xué)意義不僅在于提出了一個(gè)新的治療手段,,更主要的是提出了復(fù)制組織,、器官的新理念,使再生醫(yī)學(xué)面臨重大機(jī)遇與挑戰(zhàn),。
解放軍總醫(yī)院黃志強(qiáng)院士在題為“再生醫(yī)學(xué)”的專題報(bào)告中,,評(píng)述了通過應(yīng)用組織工程及相應(yīng)的綜合技術(shù)研究構(gòu)建組織工程化肝臟的方法。肝臟本身是再生能力很強(qiáng)的器官,,在新的視角下,,干細(xì)胞的培養(yǎng)、擴(kuò)增與移植及整體肝臟的體外構(gòu)建,,已成為當(dāng)前再生醫(yī)學(xué)中的熱點(diǎn),,但由于肝臟的結(jié)構(gòu)和功能上的復(fù)雜性,仍然是首推的難點(diǎn),。
“組織工程與再生醫(yī)學(xué)”的專題報(bào)告,,介紹了大量有關(guān)支架材料(細(xì)胞治療的生物活性材料、生物活性因子,、細(xì)胞支架材料復(fù)合體)的工作,。
“心臟再生與心肌組織工程研究進(jìn)展”的專題報(bào)告指出,在組織工程,、生物材料,、干細(xì)胞研究中近十年取得的突破性進(jìn)展為“再生醫(yī)學(xué)”的發(fā)展帶來了新的機(jī)遇,心臟組織再生是人類面臨的最大挑戰(zhàn)。
“再生醫(yī)學(xué)的嶄新前沿——肝臟再生與人工制造”的專題報(bào)告,,介紹了肝組織工程的國外研究現(xiàn)狀以及國內(nèi)進(jìn)展,。