李蕓蕓

干細胞是一類具有自我復制能力的多潛能細胞，在一定條件下可以分化成多種功能細胞。按照功能，干細胞可分為全能干細胞和多能干細胞、專能干細胞。胚胎干細胞（ESC）就是全能干細胞，能分化成各種組織和器官。多能干細胞則是一種或幾種組織的起源細胞，能分化出多種類型的細胞，但不可能分化出足以構成完整個體的所有細胞。例如，造血干細胞就是多能干細胞，能分化成紅細胞、白細胞和血小板等多種血細胞。專能干細胞來源于多能干細胞，具有向特定細胞系分化的能力，也稱為祖細胞。它只能分化成某一種專門的細胞，如紅細胞。

根據細胞來源，干細胞可分為胚胎干細胞、成體干細胞和誘導多能干細胞（IPS）。胚胎干細胞是源自囊胚內細胞團的細胞。成體干細胞是組織或器官中的特異性干細胞，它們主要用于維持細胞功能的穩(wěn)定，并負責機體的更新和創(chuàng)傷的愈合。誘導多能干細胞是人工誘導的干細胞，方法是導入幾個外源性基因，誘導已經成型的體細胞分化為多能干細胞。

今天，在治療疾病中，胚胎干細胞有了更多的試驗結果。

治療大腦和神經疾病

大腦神經元的損傷和病變會造成多種疾病，如帕金森氏?。ㄓ址Q震顫麻痹），這是最常見的神經退行性疾病之一，患病率為15～328/10萬。雖然帕金森氏病的病因尚未完全明了，但其大腦的病變已經比較清楚，患者中腦的黑質致密部、藍斑神經元色素脫失，黑質色素變淡并出現路易小體。這些變化導致這些部位及其神經末梢處多巴胺（DA）減少，當多巴胺減少≥70%時，就會產生震顫麻痹。

目前帕金森氏病是一種無法治愈的運動障礙疾病，患者存在嚴重的運動平衡障礙。帕金森氏病也是一種緩慢進展性疾病，開始時癥狀不明顯，以后癥狀逐漸加重，先表現為一側肢體不靈活，以后再波及另一側?；颊咦杂X手腳發(fā)硬，并伴有肢體抖動。此外，患者面部肌肉僵硬，口水常難以下咽，以致經常流涎，說話聲細，言語不清?，F在的治療一般是讓病人服用左旋多巴，這種藥物能代替多巴胺發(fā)揮作用，但也存在副作用。因此，干細胞治療是一種比較理想的方法，但是，目前這種方法還處于動物試驗階段。

瑞典隆德大學的謝恩·格拉利什等人對患帕金森氏病的大鼠進行了一項移植人的胚胎干細胞（hESC）的試驗性治療。首先是讓人的胚胎干細胞衍生出多巴胺神經元，再將這種神經元移植到患帕金森氏病的大鼠的控制運動的大腦區(qū)域中。結果發(fā)現，移植到大鼠腦內的神經元能夠存活，而且在5個月內能讓大鼠腦內的多巴胺水平恢復正常，從而使大鼠恢復了正常的運動功能。

這一結果表明，人胚胎干細胞衍生的神經元可以成為治療帕金森氏病的一種有效療法，但是，還需要進行人體試驗。

治療失明

黃斑變性導致的視力下降和失明也是一種難治的疾病，但是，現在可以用干細胞移植來治療。

黃斑位于眼底視神經盤的顳側0.35厘米處的稍下方，處于人眼的光學中心區(qū)，是視力軸線的投影點。眼睛所注視的目標投影于黃斑區(qū)的中央凹處。一般情況下，人眼的視力檢查就是查黃斑區(qū)的視覺能力。當人死亡或眼球脫離人體后，黃斑區(qū)呈現為淡黃色，因此稱為黃斑。

黃斑變性通常是老齡退化的自然結果，隨著年齡增加，視網膜組織退化、變薄，引起黃斑功能下降。在10%的黃斑變性病人中，負責供應營養(yǎng)給視網膜的微血管會出現滲漏，甚至形成疤痕，新生的不正常血管也很常見，血管滲漏的液體會破壞黃斑，引起視物變形，視力下降，過密的疤痕可致中心視力顯著下降，甚至使人失明。有時，黃斑變性也可由外傷、感染或炎癥引起，此病還有一定的遺傳因素。

在西方國家，黃斑變性是造成50歲以上人群失明的主要原因，美國黃斑變性導致的失明比青光眼、白內障和糖尿病性視網膜病變這3種常見病致盲人數的總和還要多。中國人的黃斑變性發(fā)病率也較高，60～69歲發(fā)病率為6.04%～11.19%。目前對于黃斑變性的有效治療方法并不多，現在干細胞治療提供了一種有希望的療法。

美國加州大學洛杉磯分校的祖爾斯·斯坦眼科研究所的史蒂芬·斯瓦茲等研究人員對18名患了不同程度黃斑變性的患者試用移植人胚胎干細胞治療，既有較好的效果，又有較高的安全性，這意味著胚胎干細胞比較適合治療黃斑變性。因為，胚胎干細胞具有分化為機體任何類型細胞的能力，如果將其移植入人體中的其他部位，會引發(fā)免疫排異和腫瘤增生等問題。但是人的眼睛可能是一個免疫豁免位點，不會對移植的干細胞產生強烈免疫反應，而且也不會造成組織增生而誘發(fā)腫瘤。

對18名黃斑變性患者移植人胚胎干細胞3年后，不僅患者仍然安全存活，而且恢復了部分視力。在前半段的研究中，研究人員讓人胚胎干細胞分化為視網膜色素上皮細胞，再將其注射到9位患斯塔加德黃斑營養(yǎng)不良癥患者及9位老年性黃斑變性患者的視網膜下間隙中。他們的年齡在20～88歲，患者分別被注射了3種不同劑量的視網膜色素上皮細胞，即5萬、10萬及15萬個視網膜色素上皮細胞。

由于視網膜色素上皮細胞能夠被染色，很容易被追蹤。這些細胞容易在實驗室里生長，也容易被操縱和控制。在注射了視網膜色素上皮細胞后，18位黃斑變性患者中有13人增加了色素沉著，這意味著移植的視網膜色素上皮細胞正在發(fā)揮功能，而且有10人稱他們的視力有改善，所有人都沒有產生任何副作用。如果后期的研究能進一步證明人胚胎干細胞生成的視網膜色素上皮細胞治療黃斑變性的有效性和安全性，這種療法有望獲得批準進入臨床治療。

治療糖尿病

糖尿病成為今天一種典型的慢性病和富貴病，影響著千千萬萬的人，由于一直沒有有效的治療方法，人們對干細胞治療抱有很大的希望。迄今，美國醫(yī)學索引（美國國家醫(yī)學圖書館下屬的國家生物技術信息中心開發(fā)的查詢系統(tǒng)）已收錄了世界各國利用干細胞治療糖尿病的論文1413篇，其中美國、中國、日本3個國家發(fā)表的論文最多。

現在，美國哈佛大學干細胞研究所發(fā)育生物學家道格拉斯·麥爾頓領導的研究小組發(fā)表的最新研究結果更引人注目。他們的研究表明，可以將胚胎干細胞轉化成β細胞，再把后者移植到患糖尿病小鼠的身體中，小鼠能迅速恢復正常的血糖水平。據此，麥爾頓稱，未來“有望在10天內治療糖尿病，這項突破對治療慢性疾病是前所未有的”。

1型糖尿病形成的主要原因是，自身免疫系統(tǒng)攻擊自身的β細胞，導致其死亡。β細胞位于胰腺，作用是分泌胰島素。糖尿病患者主要通過注射胰島素來維持血糖水平的穩(wěn)定，這一過程需要持續(xù)的監(jiān)控和關注。不能有效控制血糖水平的患者最終可能會失明，也可能導致神經損傷和心臟病。

麥爾頓等人從事干細胞治療糖尿病的研究已經有15年時間，原因在于，他的兒子和女兒也患糖尿病，兒子在還是嬰兒的時候就被診斷患了糖尿病，女兒在14歲時也被診斷患了糖尿病。如今他的兒子23歲，女兒27歲?？梢哉f，治好孩子的糖尿病是麥爾頓研究治愈糖尿病的重要原因。

經過15年的探索，麥爾頓研究小組現在掌握了把胚胎干細胞轉變成β細胞并移植到小鼠體內的技術。讓胚胎干細胞轉變成β細胞的過程比較復雜，需要加入5種不同的培養(yǎng)基，這些培養(yǎng)基包含有11種細胞因子，包括糖類和蛋白等物質。經過35天的培養(yǎng)，胚胎干細胞才會轉化為β細胞?，F在，他們能用一個500毫升的培養(yǎng)瓶制造出2億個β細胞，這一數量足夠用于治療一名患者。

在把從胚胎干細胞轉換而來的β細胞移植到患糖尿病的小鼠體內兩周后，小鼠的血糖水平迅速恢復穩(wěn)定?，F在，麥爾頓等人正在把這種轉換的β細胞移植到靈長類動物身上，以觀察治療效果。如果有效，將會進行人體試驗，如果進展順利，可能在未來幾年將胚胎干細胞轉換的β細胞移植到人體，以治療糖尿病。由于療效迅速，所以麥爾頓認為，10天就可治愈糖尿病。

目前，美國已經有2910萬人患糖尿病，占整個美國人口的9.3%。2013年中華醫(yī)學會糖尿病學分會公布糖尿病流行病學調查結果，中國30歲以上人群糖尿病患病率達11.6%，估計全國有1.39億糖尿病患者，是世界第一糖尿病大國。如果干細胞治療手段有效，將是這一龐大患病群體的福音。

但是，目前無論對于糖尿病還是神經系統(tǒng)疾病，胚胎干細胞治療都面臨兩個難題：一是免疫排異問題，二是倫理問題。

例如，1型糖尿病本身就存在患者自身免疫系統(tǒng)攻擊自身β細胞的問題，如果不能解決這個問題，移植到患者體內的β細胞也可能受到患者免疫系統(tǒng)的攻擊而無法長期在患者體內存活，也就起不到根治糖尿病的作用。所以，麥爾頓研究小組現在正在探索如何避免患者機體的免疫系統(tǒng)攻擊移植的β細胞。

倫理問題是干細胞研究一直面臨的難題，尤其是胚胎干細胞，因為有人反對人類胚胎干細胞的研究，更反對用人的胚胎干細胞來治療疾病，認為這是在謀殺嬰兒。但是，如果能從胚胎干細胞的來源進行區(qū)別，可能會解決這一問題，例如利用那些因為各種意外原因而流產的胚胎。這一問題的解決可能因不同的國家及不同的法律有難易之別。所以，胚胎干細胞用于臨床治療疾病可能還有較長的路要走。

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