人胚胎干细胞的应用及研究前景

●苏照莹

人胚胎干细胞的应用及研究前景

●苏照莹

胚胎干细胞是一类具有高度全能性的细胞，其细胞表面存在胚胎抗原和 Oct4蛋白[1]，是从哺乳动物着床前胚胎内细胞团体外分离培养而建立的克隆细胞系。在体外培养的条件下, 胚胎干细胞可以在未分化状态下经无限增殖、诱导进而分化为机体的任何组织细胞。对人的胚胎干细胞(human embryonic stem cell, hES)研究始于1998年,现已成为继人类基因组计划后生命科学中相对活跃的研究领域。但因存在伦理性的争议因而研究的不深。人们有望利用hES细胞修复或替代因各种因素所造成的人体组织器官缺损或功能障碍，在人类疾病治疗模式上做出新的突破。

胚胎干细胞；应用；问题；前景

胚胎干细胞是从囊胚的内细胞群和早期胚胎的生殖腺中分离出的一类细胞。人胚胎干细胞研究中存在两大难题：一，培养时易分化成各种类型细胞，全能性难以维持。二，在治疗性克隆上如何诱导其定向分化，为治疗性克隆提供所需类型细胞、组织和器官[2]。若分化条件确认，该细胞能无限提供体内的各种类型细胞，但条件有限还不能从定向分化的胚胎干细胞中产生纯的特异性细胞集落，仅形成以定向分化细胞为主的各种类型细胞的复合物。人类胚胎在生物学中具有独特身份，能够发育成与原来完全不同的复杂的功能性器官。虽仅是一个生物学因素,却是我们必须面对的道德敬畏。现今人胚胎干细胞应用如何？面临的问题及未来发展前景如何？

1 人胚胎干细胞的应用

在疾病的发生及治疗方面的应用。人胚胎干细胞研究和利用是当前生物领域的核心问题之一。通过人干细胞移植提供健康细胞以修复身体受损或病患部分。干细胞的应用也有利于治疗许多退行性疾病。之前对该疾病的康复手段是进行移植手术,但供体不足是器官移植类手术面临的一大难题。即便找到供体,也仅局限于身体的很少部位。人们仅是通过临床对症治疗来延迟该病的发生。人干细胞进行研究不仅可以为帕金森病、糖尿病等疾病提供合适疗法，还能对其做进一步研究[3]。临床上若能控制胚胎干细胞分裂过程,便可制造不同细胞,以代替病人已坏死或缺陷细胞。

在药物开发、筛选以及基因治疗方面的应用。现阶段对于药物的临床实验采用实验动物进行特性测定，但动物跟人体自身环境存在一定差异，其对药物敏感性、耐受性以及反应性上存在着多少的差异，且有些因素及症状在实验动物身上达不到试验结果。人胚胎干细胞的使用就克服了这点。它或许能模拟体内细胞或组织对被检测药物的反应, 进而提供安全有效且经济的药物[4]。也可利用基因靶向技术将干细胞中的相应部分与外源基因进行重组,来预防和治疗疾病。

2 人胚胎干细胞研究过程中所面临的问题

存在伦理上争议。对于胚胎是一个生命体，对其进行研究有悖保护生命的看法，人们赞同对“ 14天以内的人类胚胎可以用于实验研究”的观点[5]。他们认为此时胚胎仅是一个球状胚泡, 属一般性生物细胞, 无神经系统,还称不上道德意义上的人。对于免疫排斥且安全性不能保证这一问题，有研究表明，单从小鼠胚胎干细胞建系效率来看, 获得一个干细胞系需12个囊胚和更多卵细胞。若提供的细胞和组织不是由受体体细胞核移植所得，则会与受体之间发生免疫排斥反应。且干细胞在体外培养过程中需加动物细胞做饲养细胞, 期间很可能会被动物本身携带的病毒感染。也有研究表明干细胞具有致瘤性, 将其植入受体后有可能发展为肿瘤[6]。

3 人胚胎干细胞的研究前景

可以修复病损心脏，探索胚胎早期发育中染色体的异常进行相关疾病的早期预防。心血管病研究虽有很多突破,但心肌梗塞和充血性心力衰竭仍威胁着人们健康。研究发现人胚胎干细胞可分化为心肌细胞[7],可为心脏修复提供细胞来源。人胚胎干细胞可代替病损的心肌细胞,构建新的血管供养病损的心肌细胞,通过将人胚胎干细胞进行体外增值培养,得到的大量细胞可满足修复一个心脏所需。人胚胎干细胞也可用于探索胚胎早期发育中染色体异常,例如检测早期儿童肿瘤发生。在分子生物学水平上通过借助一些外在知识和手段对早期胚胎发育过程中染色体进行观察和分析进而可以预防疾病，若可行将会对人类儿童早期疾病监测工作做出贡献。

4 展望

21世纪以人类胚胎干细胞研究为重点的生命科学研究前景较好。以人自身为对象的人类胚胎干细胞研究、基因组研究等，将会在医学领域兴起。生命科学的一系列进展让人悲喜交加。在迎接新突破的同时，我们也要充分考虑到这些突破可能带来的一些负面影响。如何防止以人类胚胎干细胞为代表的生命科学新成就被误用和滥用、如何最大限度地让它们造福人类已成为新世纪之初摆在我们面前一项课题。相信经过不断的探索和完善，人胚胎干细胞也能早些发挥它们的功能，更好的造福于人类。

（作者单位：西北民族大学）

[1]周作民.人胚胎干细胞研究进展[J].生殖与避孕,2004,24(5): 1-3.

[2].Marshall E. Claim of human-com embeyo greeted with skepticism.Science 1998;282(5406):1390-1399.

[3]白雪涛. 人类胚胎干细胞研究的伦理思考 [J]. 甘肃社会科学,2005,52(1):169-172.

[4]胡亚利,徐运.胚胎干细胞的研究进展[J].医学研究生报,2005,28(1): 77-80.

[5]岳丽铃,于海涛.胚胎干细胞的研究现状及临床应用前景[J].中国优生与遗传杂志,2005,13(1): 4-5.

[6]Draper JS, Pigott C, Thomson JA, et al. Surface antigens of human embryonic stem cells: changes upon differentiation in culture. J Anat 2002;200(3120):249-258.

苏照莹（1992～），女，西北民族大学生命科学与工程学院在读学生，本科，研究方向为生物技术。