“如果我告诉你我并不是在变老,而是变得比别人越来越年轻呢?”这是著名电影《本杰明巴顿奇事》里的一句经典台词,影片中主人公本杰明有着与众不同的生命历程,一出生便是一个先天衰老的婴儿,随着时光的流逝,本杰明越活越年轻,最终又变成一个婴儿在襁褓中慢慢结束自己生命,看完后相信大多数人会称赞剧情的精妙绝伦,但这个故事的构思小转想说不是没有科学依据的,依据出自哪里呢?通过线上、线下的漫天查找,小转发现现今我们的干细胞技术不正是在实现这种“返老还童”吗?对于干细胞技术,小转要说的话可多了……
干细胞的“干”译自英文“Stem”,意为“树”、“干”和“起源”,顾名思义,干细胞即起源细胞,由于该细胞未充分分化,因而具有再生各种组织器官和人体的潜在功能,医学界称之为“万用细胞”,当然应用的方面也是非常广泛的。
华丽变身
1、修复心脏
心脏乃生命之泵,作为人体的“发动机”它承载着提供动力,推动血液流动之责,一旦心脏跳动减慢或停止,生命就有可能因此而终结。为避免以上情况发生,对于心跳缓慢的患者临床一般建议安装心脏起搏器。由于现行的电子起搏器寿命有限,安装后每10年就必须手术进行在跟换,因此寻找永久性的起搏器将是未来的研究热点。
加拿大多伦多麦克尤恩再生医学中心的科学家们近日就有了新动作,他们利用人类干细胞开发出了第一个功能性的起搏细胞,为生物起搏治疗铺平了道路。研究人员在21天中的不同时间点测试不同的信号分子,通过确定正确浓度的信号分子刺激干细胞,使干细胞能向着起搏细胞进行
发育。
该生物起搏器能够克服很多缺点,如缺少激素响应,无法适应小儿患者的心脏尺寸等,未来有望代替电子起搏器。
在糖尿病治疗过程中,干细胞也发挥了极其出色的表现。近日,华盛顿大学医学院和哈佛大学人员利用Ⅰ型糖尿病病人组织形成的诱导多能干细胞分化得到具有
胰岛素分泌功能的β细胞,为治疗糖尿病找到一个新的潜在方法。
在这项研究之前,就已经有报道称可通过正常人组织形成的诱导多能干细胞分化得到β细胞,但对于糖尿病患者组织利用干细胞技术是否能得到β细胞,人们不得而知。这项研究对于上述问题进行了探究。
研究人员利用糖尿病患者皮肤细胞形成的诱导多能干细胞,然后通过干细胞分化进一步得到β细胞,在后续的研究过程中,研究者们发现这些β细胞能够表达相应的分子标记,在体内外条件下均能对葡萄糖产生应答,并在小鼠模型中阻止四氧嘧啶诱导的糖尿病,对抗糖尿病
药物产生应答。
3、真的能长生不老?
干细胞凭借着自我无限复制的能力,为机体提供新生的功能性细胞,可化衰老为年轻,进而成为对抗衰老的神兵利器。
近日,一篇发表在《Cell》让原本火热的干细胞领域再次升温,来自Salk研究所的科学家们发现,利用干细胞技术,让实验小鼠“返老还童”。
研究人员在干细胞领域先驱山中伸弥教授的研究的基础上,通过降低Myc、Oct3/4、Sox2、Klf4四个转录因子的浓度,发现实验小鼠的寿命整整延长了6周,同时这些小鼠的脾脏、皮肤、肾脏、血管等组织无论在外观还是在功能上,都变得更为年轻。这一研究成果连衰老领域知名科学家LennyGuarente都表示“太不可思议了”。
说了这么多干细胞的光荣史,小转喝了口水,扶了扶眼镜继续说……
助纣为虐
科学研究从来都不是一番风顺的,对于一个新事物的出现和发展,科学家们总是不停的对其进行肯定或否定的鉴别与论证,以期在“横看成岭侧成峰”状态下能对该事物有全面的认识,在干细胞研究过程中当然也不例外,在经历人工心脏、骨头再生、对抗衰老等一系列正面积极的研究后,人们似乎也掌握了一些不那么令人愉快的证据……
1、肿瘤干细胞--疯狂的野草
正如正常干细胞产生其他正常组织一样,肿瘤干细胞拥有极强的生命力,通过利用无限的分裂繁殖能力自我补充和产生其他类型的肿瘤细胞,不断地生成新的肿瘤。就像花园里的野草一样,如果你没有处理野草的根源,它们还是会回来的。对于这种特殊的干细胞,尽管令人十分讨厌,但人们对它的研究并不比其他干细胞少。
1)肿瘤耐药性
近日,麻省总医院MGH研究所在《Nature》上发表一篇关于肿瘤耐药性的文章,研究人员在单细胞水平上对脑瘤进行基因组分析,首次在人类脑瘤样本中鉴定到了肿瘤干细胞及其分化后代。这些细胞通过自我更新和分裂,启动并维持肿瘤的形成和发展。他们相当于癌症的种子,能够抵抗化疗并产生较高的耐受性,使其在多年后肿瘤再次复发。
2)肿瘤的“帮凶”
肿瘤干细胞不仅是癌细胞产生的根源,有新的研究表明它们还可分化为血管内皮细胞,进而促进肿瘤血管的生成。在这项研究中,研究人员利用实验鼠的iPS细胞培养获得肿瘤干细胞,在随后的研究中发现部分肿瘤干细胞逐步分化为血管内皮细胞,最终形成了肿瘤内的血管系统,为肿瘤细胞的生长及增殖提供营养供给。
2、干细胞也“生锈”
总所周知,空气中的氧气能够通过氧化作用导致金属生锈。那么人体中的干细胞能幸免于难吗?答案是否定的。最近来自瑞典隆德大学的一个研究小组发现,处于发育过程中的一些细胞也会受到氧化作用的不良影响,从而导致细胞功能受到损伤。
研究人员利用干细胞培养系统从多能干细胞中诱导获得新的血细胞,以满足需要进行骨髓移植病人的需求,但实验过程中他们发现通过培养多能干细胞得到的血细胞其功能表现不如捐献者来源的血细胞,这些血细胞看起来正常但是不能正常生长和扩增。随后研究人员对这些血细胞进行进一步检测,发现其中含有高水平的活性氧簇,导致这些血细胞出现“生锈”的现象。