干細(xì)胞是一類具有自我更新,、高度增殖和多向分化潛能的細(xì)胞群體,。根據(jù)個(gè)體發(fā)育過(guò)程中出現(xiàn)的先后次序,干細(xì)胞可分為胚胎干細(xì)胞(ESC)和成體干細(xì)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(gè)胚層的細(xì)胞和組織分化,,已可成功分離并建系,然而,,由于不同個(gè)體間的免疫屏障和倫理學(xué)問(wèn)題存在廣泛爭(zhēng)議,,其應(yīng)用仍停留在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)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(wèn)題和免疫屏障,,同時(shí)來(lái)源豐富,、容易獲得、體外誘導(dǎo)條件相對(duì)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(fù)方面有廣闊的應(yīng)用前景,,已成為生命科學(xué)研究的一個(gè)新熱點(diǎn),,本次會(huì)議有多個(gè)具有國(guó)際先進(jìn)水平的專題報(bào)告介紹了這方面的研究成果。
在干細(xì)胞生物學(xué)研究中,,人們發(fā)現(xiàn)某些成體組織細(xì)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(xì)胞,,稱為ASC的可塑性,,其機(jī)制尚未闡明,且存在廣泛爭(zhēng)議,。美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)干細(xì)胞研究中心姜躍華等報(bào)告,,從正常人和鼠骨髓中分離、純化獲得了多潛能成體祖細(xì)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(xì)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(kuò)增能力極強(qiáng),培養(yǎng)擴(kuò)增80代后仍可維持其細(xì)胞表型和多向分化潛能,。中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)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(xì)胞,在適當(dāng)條件下可向脂肪細(xì)胞,、成骨細(xì)胞,、軟骨細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞,、肝臟樣上皮細(xì)胞,、神經(jīng)細(xì)胞及造血細(xì)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(xì)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(fù),,而且還能分化為氣管,、肺、消化道上皮細(xì)胞以及肝細(xì)胞等,。
上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)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(xì)胞通過(guò)宮內(nèi)注射移植到胎山羊體內(nèi),,成功建立了山羊/人干細(xì)胞嵌合體,為評(píng)估人造血干細(xì)胞長(zhǎng)期移植存活,、擴(kuò)增和分化提供了一種大動(dòng)物模型,,也為組織損傷的修復(fù)、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(shù)平臺(tái),。他們還應(yīng)用逆轉(zhuǎn)錄病毒載體MSCV-BCR-ABL-IRES-GFP轉(zhuǎn)染Lin-CD34+CD38-造血干/祖細(xì)胞,通過(guò)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(xì)胞長(zhǎng)期植活于山羊的不同組織中,,建立了CML的大動(dòng)物模型,為分析人類CML和其他疾病的發(fā)病機(jī)制及治療提供了良好的研究手段,。
研究表明,,來(lái)自多種組織的ASC移植可治療多種疾病。然而,,人們對(duì)ASC分子生物學(xué)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(yīng)用。 美國(guó)匹茲堡大學(xué)癌癥研究中心程濤等在細(xì)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(xì)胞周期G1晚期和S期,,可調(diào)節(jié)干細(xì)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(xì)胞增殖能力,,并且明顯增加了干細(xì)胞的自我更新能力。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),,CKI介導(dǎo)的細(xì)胞周期調(diào)控也存在于神經(jīng)干細(xì)胞中,,提示CKI在其他組織干細(xì)胞周期調(diào)控中也扮演著至關(guān)重要的角色。這些研究為干/祖細(xì)胞特異性細(xì)胞周期調(diào)控提供了新的靶向,,也為體外干細(xì)胞的誘導(dǎo),、分化提供了新的線索。
軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院干細(xì)胞生物學(xué)研究室岳文等進(jìn)行了干細(xì)胞分化調(diào)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(shù)(SSH)構(gòu)建了Lin-CD34-和Lin-CD34+細(xì)胞的差異表達(dá)基因的cDNA文庫(kù),,發(fā)現(xiàn)了Humanin基因,,該基因?qū)ι窠?jīng)細(xì)胞的凋亡具有保護(hù)作用,在髓系造血祖細(xì)胞K562中具有延緩凋亡和抑制分化的作用,,在Lin-CD34-細(xì)胞中的高表達(dá)提示該基因可能參與造血干細(xì)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(duì)人10號(hào)染色體長(zhǎng)臂上的兩個(gè)新基因——N-RAP和MOB進(jìn)行克隆與功能研究。這些研究可以使人們獲得越來(lái)越多的與干細(xì)胞增殖與分化過(guò)程相關(guān)的新的功能基因,,對(duì)這些基因的深入研究將有助于闡明干細(xì)胞增殖與分化的調(diào)控機(jī)制,。
ASC移植的總體目標(biāo)是建立ASC增殖和誘導(dǎo)分化的技術(shù)平臺(tái),獲得大量多能或組織干細(xì)胞,,用于相關(guān)病人的移植治療,,相信隨著研究的不斷深入,干細(xì)胞移植治療多種疾病將不再是一個(gè)夢(mèng)想,!