干細胞是一類具有自我更新、高度增殖和多向分化潛能的細胞群體,。根據(jù)個體發(fā)育過程中出現(xiàn)的先后次序,,干細胞可分為胚胎干細胞(ESC)和成體干細胞(ASC)。ESC具有發(fā)育的全能性,,在一定條件下可以向內(nèi),、中、外三個胚層的細胞和組織分化,,已可成功分離并建系,,然而,由于不同個體間的免疫屏障和倫理學問題存在廣泛爭議,,其應用仍停留在動物實驗階段,。而源于成體組織的ASC由于完全是自身遺傳背景,避免了倫理問題和免疫屏障,,同時來源豐富,、容易獲得、體外誘導條件相對成熟,,在血液病,、心腦血管疾病、惡性腫瘤等疾病的治療和組織損傷修復方面有廣闊的應用前景,,已成為生命科學研究的一個新熱點,,本次會議有多個具有國際先進水平的專題報告介紹了這方面的研究成果。
在干細胞生物學研究中,,人們發(fā)現(xiàn)某些成體組織細胞不但能再生,,而且在一定條件下可跨系統(tǒng)、跨胚層分化成其他組織細胞,,稱為ASC的可塑性,,其機制尚未闡明,且存在廣泛爭議,。美國明尼蘇達大學干細胞研究中心姜躍華等報告,,從正常人和鼠骨髓中分離、純化獲得了多潛能成體祖細胞(MAPC),。MAPC體外培養(yǎng)可分化形成大多數(shù)的臟壁中胚層,、神經(jīng)外胚層和內(nèi)胚層細胞;移植給非照射的宿主,,MAPC可植活并向造血系統(tǒng),、肝臟,、肺和腸分化。MAPC體外擴增能力極強,,培養(yǎng)擴增80代后仍可維持其細胞表型和多向分化潛能,。中國醫(yī)學科學院血研所趙春華等在人多種胚胎組織如胰腺、骨髓,、肝臟,、皮膚、骨骼肌和肺等中分離出具有多系分化潛能的原始干細胞,,在適當條件下可向脂肪細胞,、成骨細胞、軟骨細胞,、內(nèi)皮細胞,、肝臟樣上皮細胞、神經(jīng)細胞及造血細胞分化,;將其輸入接受超致死劑量射線照射的受體小鼠,,可重建受體小鼠的造血功能;并可在小腸,、肝,、肺、皮膚及造血等多種組織中分化和再生,;分離獲得的Flk1+CD31-CD34-細胞具有高度的分化潛能,,在體內(nèi)不僅參與造血重建及微血管損傷的修復,而且還能分化為氣管,、肺,、消化道上皮細胞以及肝細胞等。
上海交通大學醫(yī)學遺傳研究所黃淑幀等將新鮮人臍帶血中分離和純化的Lin-CD34+CD38-造血干/祖細胞通過宮內(nèi)注射移植到胎山羊體內(nèi),,成功建立了山羊/人干細胞嵌合體,,為評估人造血干細胞長期移植存活、擴增和分化提供了一種大動物模型,,也為組織損傷的修復,、異種器官移植、免疫耐受性和產(chǎn)前治療的研究等提供了極好的技術平臺,。他們還應用逆轉錄病毒載體MSCV-BCR-ABL-IRES-GFP轉染Lin-CD34+CD38-造血干/祖細胞,,通過宮內(nèi)注射到胎齡為45-55天的胎山羊腹腔內(nèi),使含有BCR/ABL基因的人造血干/祖細胞長期植活于山羊的不同組織中,,建立了CML的大動物模型,為分析人類CML和其他疾病的發(fā)病機制及治療提供了良好的研究手段,。
研究表明,,來自多種組織的ASC移植可治療多種疾病,。然而,人們對ASC分子生物學特性了解尚少,,阻礙了ASC的體外培養(yǎng)和體內(nèi)組織再生研究和應用,。 美國匹茲堡大學癌癥研究中心程濤等在細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑(CKI)p27或p21基因敲除的小鼠中發(fā)現(xiàn),p21和p27分別作用于細胞周期G1晚期和S期,,可調節(jié)干細胞休止和再生能力,;去除G1早期的抑制物p18,可增加造血干細胞增殖能力,,并且明顯增加了干細胞的自我更新能力,。進一步研究發(fā)現(xiàn),CKI介導的細胞周期調控也存在于神經(jīng)干細胞中,,提示CKI在其他組織干細胞周期調控中也扮演著至關重要的角色,。這些研究為干/祖細胞特異性細胞周期調控提供了新的靶向,也為體外干細胞的誘導,、分化提供了新的線索,。
軍事醫(yī)學科學院干細胞生物學研究室岳文等進行了干細胞分化調控新基因的篩選及其功能研究。他們利用抑制性消減雜交技術(SSH)構建了Lin-CD34-和Lin-CD34+細胞的差異表達基因的cDNA文庫,,發(fā)現(xiàn)了Humanin基因,,該基因對神經(jīng)細胞的凋亡具有保護作用,在髓系造血祖細胞K562中具有延緩凋亡和抑制分化的作用,,在Lin-CD34-細胞中的高表達提示該基因可能參與造血干細胞自我更新能力的維持,。他們克隆并命名的人新基因Spindlin1(AF317228)可能參與人胚胎的早期發(fā)育,有可能在腫瘤的發(fā)生中發(fā)揮重要作用,。目前,,他們正對人10號染色體長臂上的兩個新基因——N-RAP和MOB進行克隆與功能研究。這些研究可以使人們獲得越來越多的與干細胞增殖與分化過程相關的新的功能基因,,對這些基因的深入研究將有助于闡明干細胞增殖與分化的調控機制,。
ASC移植的總體目標是建立ASC增殖和誘導分化的技術平臺,獲得大量多能或組織干細胞,,用于相關病人的移植治療,,相信隨著研究的不斷深入,干細胞移植治療多種疾病將不再是一個夢想,!