美國學者稱在不影響胚胎發(fā)育情況下培育出人類胚胎干細胞
“胚胎干細胞（Emdryoucstemcell）：當受精卵分裂發(fā)育時,，內(nèi)層細胞團的細胞在體外經(jīng)過培養(yǎng)即成為胚胎干細胞。胚胎干細胞具有向各種系統(tǒng)細胞分化轉(zhuǎn)變的能力,，是一種高度未分化的全能干細胞,，它具有發(fā)育的全能性，能分化成人體的所有組織和器官,。這項研究被視為解決人類疾病的一大突破口,。”
“對于蘭薩等人的研究成果。美國達特茅斯學院的生物倫理學家羅納德.格林指出,，“這是培養(yǎng)出胚胎干細胞的一個方向,，因為它不用破壞胚胎本身。”研究人員希望通過這項研究成果能打破政治上的僵局,。”
8月24日,，《自然》雜志發(fā)表了題為《從卵裂球中獲取胚胎干細胞系》的論文,，美國學者羅伯特·蘭薩率領(lǐng)的一個研究小組宣稱已從人類早期胚胎中培育出干細胞，且不影響胚胎的正常發(fā)育,。這一研究成果或許將破解胚胎干細胞研究的倫理困局,。
被黃禹錫耽誤研究
胚胎干細胞研究領(lǐng)域中，韓國科學家黃禹錫是頗有傳奇色彩的人物,。當年他造假的科研成果曾戲劇性地改變了一些胚胎干細胞研究小組的命運,，其中就有“先進細胞技術(shù)公司”的研究人員以及項目領(lǐng)頭人羅伯特·蘭薩（RobertLanza）。
2003年年末,，蘭薩等研究人員本以為他們即將完成世人矚目的研究成果,。在經(jīng)歷了種種艱苦實驗后，他們已經(jīng)利用成人細胞生成克隆的人類胚胎,，并且正在試著讓這些胚胎活的時間足夠長,，以便獲得干細胞。當時,，他們是美國惟一一支積極從事干細胞克隆研究的團隊,。就在即將站到成功的邊緣的時候，他們卻因黃禹錫的論文放棄了努力,。
黃禹錫分別于2004年和2005年在《科學》雜志上發(fā)表論文,，報道了從克隆胚胎中培養(yǎng)出第一個人類干細胞系，并通過體細胞核轉(zhuǎn)移技術(shù)培育出了11個人類胚胎干細胞系,。為此,，大多數(shù)從事相同領(lǐng)域研究的科研小組和生物技術(shù)公司暫停了相關(guān)研究，并期待著與黃禹錫的合作,。蘭薩研究小組的合作方認定克隆干細胞技術(shù)已被黃禹錫攻關(guān)成功,，沒必要再繼續(xù)從事相關(guān)研究。管理卵細胞捐獻的診所因此不愿再提供人體卵子,，公司也突然失去了克隆研究所需要的重要“原材料”,。大量細胞不得不將被冷凍起來，研究從此停止,。
實驗鼠打下定心丸
直到今年年初,，黃禹錫研究造假的事實被披露之后，科研人員才知道人類胚胎干細胞系的研究水平不得不重新退回到2004年以前,。對于蘭薩研究小組來說，錯失的是一種有可能帶來革命性意義的生物醫(yī)藥研發(fā)技術(shù),。
由于布什政府認為現(xiàn)有的胚胎干細胞研究手段是對“未來的生命”的扼殺,，美國學者提出了多種在不破壞胚胎的情況下獲得胚胎干細胞的思路。其中一種是從發(fā)育的早期胚胎采集單個干細胞,，將此單個細胞培育成為細胞系,。蘭薩小組的科研成果就證明了這一設(shè)想是可行的,。
蘭薩發(fā)現(xiàn)，通過人工受孕的胚胎在植入母體前,，醫(yī)生有時候會抽取胚胎的一個細胞進行基因檢測,，以確定胚胎有無遺傳病，這種稱為PGD的檢測并不罕見,。蘭薩博士領(lǐng)導的研究小組認定這可能為胚胎干細胞的研究開啟另一道門,。
蘭薩和他的同事利用上述方式，對小鼠做了相應的實驗,。結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過抽取胚胎的一個細胞,，可以得到小鼠的胚胎干細胞，而其他細胞還可以形成胚胎,。
“覆巢之下有完卵”
小鼠實驗的成功無疑給蘭薩小組帶來了信心,。隨后，他們將類似方法引入到人體胚胎干細胞研究上,。
研究小組首先解凍了16枚受精卵,。這些是一些夫婦捐贈的在醫(yī)療過程中剩余的胚胎。等每個受精卵發(fā)育到8至16個細胞時,，研究人員利用吸管吹吸將這些細胞分開,，得到單個細胞。然后將這單個細胞放入實驗室環(huán)境中加以培育,，從而獲得更多相同的細胞,，以期獲得細胞系。這整個過程花了八個月時間,。
研究結(jié)果顯示：至少有半數(shù)的細胞發(fā)生分裂現(xiàn)象,，在培養(yǎng)液中發(fā)育成為細胞團。進而,，研究人員將這些細胞團移植到培養(yǎng)基中,。結(jié)果有兩枚被移植的細胞團最終顯示出人類胚胎干細胞的性質(zhì)。
與此同時,，剩余的7個細胞組成的卵裂球依然能夠繼續(xù)發(fā)展成胚泡,，并形成胚胎，而且也可以發(fā)育成健康的胎兒,。蘭薩等研究人員還將培育出的干細胞成功地轉(zhuǎn)化成血管,、視網(wǎng)膜細胞和其他潛在有用組織的研究。
對于蘭薩等人的研究成果,。美國達特茅斯學院的生物倫理學家羅納德·格林指出,，“這是培養(yǎng)出胚胎干細胞的一個方向，因為它不用破壞胚胎本身,。”研究人員希望通過這項研究成果能打破政治上的僵局,。
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布什政府要開綠燈嗎,？
今年7月19日，美國總統(tǒng)布什首次動用否決權(quán),，“槍斃”了參議院通過的利用聯(lián)邦政府資金支持胚胎干細胞研究的議案,。
盡管議案中提出要研究的胚胎是那些處于冷凍狀態(tài)、并因無人“領(lǐng)養(yǎng)”極有可能被銷毀的人工胚胎,，但布什還是持反對立場,，他認為提取胚胎干細胞最終會直接毀壞胚胎，無異于殺戮人類,，這在道德倫理上無法接受,。
胚胎干細胞研究伊始，便與倫理道德糾纏在一起,。“很多美國人對人的定義是只要是胚胎,，就是人，就要受法律保護,。”中國干細胞研究者安沂華指出胚胎干細胞研究在美國一直是個有爭議的話題,。
1995年，美國國會通過修訂法案,，禁止聯(lián)邦政府資助用于毀壞人類胚胎提取的干細胞研究,。布什總統(tǒng)早在2001年就任總統(tǒng)之始就簽署命令，要求聯(lián)邦資金資助的范圍只限于現(xiàn)有人類胚胎干細胞的研究,，不得再擴大研究范圍,。對此，美國的干細胞研究專家認為,，聯(lián)邦政府的資助限制已經(jīng)使美國在干細胞研究方面落后于其他國家,。而今年7月19日，布什再次將胚胎干細胞研究打入冷宮,。
時隔一個多月,，《自然》雜志發(fā)文表示研究人員已掌握利用胚胎獲得胚胎干細胞同時又不破壞胚胎的方法。在此一研究成果面前,，布什會收回成命,，打開綠燈嗎？
8月24日,，《華盛頓郵報》上的文章卻讓研究者們失望了,，白宮方面?zhèn)鞒鱿ⅲ际矊Υ藳]有什么鼓勵之詞,，甚至可能再度提高限制條件,，在布什看來，任何利用人類胚胎進行的研究都會引起嚴重的道德倫理問題,，他期望某一天科學家能夠?qū)で蟮揭粭l完全不從胚胎著眼的途徑,。
干細胞研究的臨床意義
從人類發(fā)展歷程來說，人類有個疾病譜的改變,，從一開始的營養(yǎng)不良性疾病,，到感染性疾病，再到病毒感染,，目前疾病譜已變成針對細胞或組織功能減退方面的治療,，將干細胞直接移植到病人體內(nèi)治愈退化性疾病便是一個主要方向，如果說以前主要是對抗式的醫(yī)療模式,，那么現(xiàn)在醫(yī)學謀求的就是重建式的醫(yī)療模式,。以前是往下切東西，但現(xiàn)在是往上加東西,。
張浩東（胚胎干細胞臨床研究學者）
干細胞研究回顧
1967年,，美國華盛頓大學的多納爾·托馬斯發(fā)表報告稱，如果將正常人的骨髓移植到病人體內(nèi),，可以治療造血功能障礙,。
1998年11月，美國威斯康星大學的科學家在美國《科學》雜志報告說,，他們已成功地使人類胚胎干細胞在體外生長和增殖,。
1999年12月，美國科學家報告,，小鼠肌肉組織的成體干細胞可以“橫向分化”為血液細胞,。隨后，世界各國的科學家相繼證實,，成體干細胞具有可塑性,，為干細胞的臨床應用開辟了更為廣闊的空間，因為成體干細胞并非取自人類胚胎,，不會引發(fā)倫理和法律問題,。
1999年12月，干細胞研究進展被《科學》雜志評選為該年度世界十大科學進展之首,。
2000年5月,，日本啟動“千年世紀工程”，以干細胞工程為核心技術(shù)的再生醫(yī)療成為這項工程的四大重點之一,，第一年度投資金額達108億日元,。
2001年1月，英國議會上院通過法案,，允許科學家克隆人類早期胚胎,，并利用其進行醫(yī)療研究?？寺∪祟愒缙谂咛ズ?，可以從中提取未經(jīng)完全發(fā)育的胚胎干細胞,。
2001年4月，美國科學家發(fā)現(xiàn),，從病人臀部和大腿處抽取的脂肪中,，含有大量類似干細胞的細胞，這些細胞可以發(fā)育成健康的軟骨和肌肉等,。
2001年4月,，美國國立衛(wèi)生研究院決定取消原定舉行的人類胚胎干細胞研究經(jīng)費申請案的審查會議。該申請案是美國第一例人類胚胎干細胞研究經(jīng)費申請案,。取消審查會議意味著布什政府將不對人類胚胎干細胞研究進行資助,。
相關(guān)發(fā)現(xiàn)
皮膚細胞制成萬能細胞
就在蘭薩等人發(fā)表成果的兩個月前，京都大學的研究人員也取得了與蘭薩等人異曲同工的成果,。今年6月,，京都大學野藤等研究人員共同在《科學》發(fā)表論文聲稱，他們已經(jīng)利用病人皮膚細胞克隆出與病人基因相符的胚胎干細胞,。而這一步,，則可避免用受精卵或克隆技術(shù)來獲取胚胎干細胞。
研究人員指出,，胚胎干細胞具有分化為各種組織和器官的能力,，而使已分化的細胞回到類似胚胎干細胞的狀態(tài)，重新?lián)碛蟹只芰?，被稱為細胞的“初始化”,。打個比方說，從胚胎干細胞到各組織,、器官是一個順時針過程,。而初始化則是逆時針過程。
研究人員注意到,，當胚胎干細胞和體細胞融合時,，體細胞會發(fā)生“初始化”，他們由此推測胚胎干細胞中存在“初始化”必需的基因,。研究人員分析了在實驗鼠胚胎干細胞中起特異作用的24種基因,，結(jié)果發(fā)現(xiàn)“Sox2”等4種基因?qū)w細胞“初始化”來說不可或缺。
研究人員在實驗鼠尾部提取了皮膚細胞,，并利用病毒將這4種基因送入皮膚細胞之內(nèi),，進而加以培養(yǎng)。約2周后,，皮膚細胞轉(zhuǎn)變?yōu)楹团咛ジ杉毎嗨频募毎?，研究人員把這種細胞命名為“誘導多功能細胞”。這種細胞被注入實驗鼠皮下后，研究人員觀測到它們經(jīng)過3周又可以分化成含有神經(jīng),、消化道組織和軟骨細胞的團塊,。
野藤等研究人員認為這種方法能回避卵子、受精卵等生殖細胞,，由此不會引發(fā)倫理問題,。
縱深
胚胎干細胞應用，還要等多久,？
對于胚胎干細胞研究最新進展，我們能否將其解讀為一種希望：人類不久就能將胚胎干細胞研究成果加以利用,？專家對此的解讀是,，從實驗室到臨床，還需要跨越很多步,。
蘭薩的研究成果有爭議
“利用胚胎獲得胚胎干細胞同時又不破壞胚胎,，這肯定是胚胎干細胞研究中的一個進展，”在從事干細胞臨床研究的國內(nèi)學者張浩東看來,，蘭薩的研究方向是這一領(lǐng)域需要著力突破的三大塊之一,，“然而，這一研究從實驗室到臨床還是有相當大的距離,。”
而即使是在實驗室階段,，蘭薩等人的研究成果也招來了質(zhì)疑。畢竟就目前來說,，實驗成功率還不高,，這表明此研究還有不少地方需要改進。蘭薩小組在開始研究時,，共獲得了16個他人捐贈的卵裂球,，每個卵裂球有8個細胞。然而,，他們并不是從每個卵裂球取出1個細胞,，而是盡可能地多取，結(jié)果共得到91個細胞并毀壞了幾個胚胎,。91個細胞中也只有部分在特殊營養(yǎng)液中發(fā)生了細胞分離,，而且到最后只有2個形成了胚胎干細胞，并最終轉(zhuǎn)化成有用的組織細胞,。
有科學家指出這一比例能否視為成功的標志還有待考慮,。蘭薩對此有自己的看法，他指出,，如果改善實驗環(huán)境,，那么培養(yǎng)出的胚胎干細胞會更多。
另一部分科學家則認為從卵裂球取出的進行實驗的單細胞在特殊情況下也可能會發(fā)育成胚胎，并最終成為嬰兒,。如果真是這樣,，蘭薩的實驗過程則粉碎了這一單細胞“變成”生命的希望。
臨床應用有困難
而像張浩東這樣從事臨床研究的學者則會將考慮的側(cè)重點放在臨床上：“干細胞研究肯定是為了臨床,，而臨床這一步的跨越,，卻很有可能面臨要修正、甚至推翻你此前所有研究的成果,。”蘭薩小組目前使用的營養(yǎng)液中含有動物成分,，這可能會導致今后用于人體醫(yī)療的干細胞遭到污染。所以,，擺在研究人員面前的是,，必須在下一步開發(fā)無動物成分的營養(yǎng)液。”
同時這也涉及到治療成本的問題,。“如果不破壞胚胎就能培養(yǎng)出胚胎干細胞的成本過高,，那么從醫(yī)療經(jīng)濟學角度來看，患者付出和收獲無法一致”,，張浩東還擺出了另一個考量標準,。
至于京都大學野藤的方法雖然也可以規(guī)避受精卵，但是蘭薩等人卻指出在這一方法中,，涉及的四個基因中有一個與癌癥密切關(guān)聯(lián)著,，并且基因處理過程會使得這些細胞更傾向于變成癌細胞。
在北京市神經(jīng)外科研究所與武警總醫(yī)院主持干細胞研究的安沂華向記者解說了另一個障礙：“胚胎干細胞在一個未知的環(huán)境中生成,，要正常發(fā)育是很困難的,。”他認為，要使胚胎干細胞的研究能夠應用于臨床,，首先要對人類的發(fā)育過程有全面而深刻的認識,，“應該先了解人類之后，才能做胚胎干細胞的研究,。”
兩大障礙須跨越
張浩東看來,，要想將胚胎干細胞真正應用到臨床，還有兩步必須跨越,。一個便是克隆技術(shù),，另一個便是定向分化技術(shù)。“定向分化技術(shù)也有一些科學家在做,，”張浩東舉了個簡單的例子,，那便是通過全能干細胞，讓其分化成我需要的干細胞,，比如說神經(jīng)細胞,、皮膚細胞。
克隆技術(shù)本以為早就由黃禹錫解決。然而,，調(diào)查人員發(fā)現(xiàn)黃禹錫的研究小組根本就沒有克隆出干細胞,。
“黃禹錫那么火，至少能證明他選取的方向是對的,，”張浩東指出在黃禹錫丑聞暴露以后,，許多科學研究人員認為這是給了自己另一次機會。目前,，蘭薩和哈佛大學,、加州大學等研究小組早已整裝待發(fā)，開始新一輪體細胞核移植的研究,?？茖W研究人員希望能把克隆干細胞作為研究人類疾病和藥物實驗的新模型。而最終目標是,，將干細胞直接移植到病人體內(nèi)治愈各種退化性疾病。
黃禹錫也已經(jīng)復出,，盡管他被禁止使用人體胚胎,，但他對動物的研究也許會在克隆技術(shù)上帶來一些新的沖擊。
