1、胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點中國醫科院血液研究所中美合作實驗室趙春華1月23日，由566位中國科學院和工程院院士參加投票評選的2001年中國十大科技進展新聞揭曉(jixio)，其中與生命科學相關的研究占第一頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點有重要地位。去年12月在美國(mi u)召開的血液學年會上，干細胞研究是科學家們的重點課題。其研究近年來在生命科學領域取得了突破中國醫科院血液研究所中美合作實驗室趙春華第二頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點1月23日，由566位中國科學院和工程院院士參加投票評選的2001年中國十大科技進展新聞(xnwn)揭曉，其中與生命

2、科學相關的研究占有重要地位。去年12月在美國召開的血第三頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點液學年會上，干細胞研究是科學家們的重點課題。其研究近年來在生命科學領域取得了突破性進展，從1970年MartinEvans首次(shu c)從小鼠胚囊中分離出小鼠胚胎干細胞，第四頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點到原被誤認為功能單一(dny)的干細胞后被證實具有自我復制能力，且可分化為人體206種組織器官的原始細胞；從1998年在人胚囊內層細胞分離出人的胚胎干細胞到目前通過核移植第五頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點技術獲得(hud)的第1例人胚胎干細胞及美

3、國國會就此技術發展前景與生命倫理問題的爭議，人們充分認識到，21世紀將是生命再生醫學年代，干細胞研究將在此領域內起到重大推動作用第六頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點。在此，我想談些有關胚胎干細胞和成體(chn t)干細胞的比較研究。體內和體外的研究都表明，人胚胎干細胞能分化成人體的絕大多數細胞類群，諸如神經細胞、心肌、骨骼肌、內皮細第七頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點胞、胃腸組織、肝細胞、胰島細胞、骨、軟骨、造血細胞等。干細胞具有的能夠穩定生存增殖并保持多向分化(fnhu)潛能的特性使其在遺傳性疾病和組織器官移植領域有著巨大的應用前第八頁，共四十五頁。胚胎干

4、細胞和成體干細胞比較研究要點景。根據個體發育過程中出現(chxin)的先后次序不同，干細胞又可分為胚胎干細胞和成體干細胞。胚胎干細胞出現(chxin)在胚胎發育的胚囊內層，高水平表達端粒酶。因為獲取胚胎干細胞、建第九頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點立胚胎干細胞系必須破壞胚囊，生命的定義目前尚無統一的認識，體外培養產生的胚囊是否具有生命還存在著廣泛的爭議，所以胚胎干細胞的分離、研究乃至用于臨床(ln chun)治療是否符合倫第十頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點理道德的問題引起了全世界的廣泛爭論。一種觀點認為受精卵產生就意味著新生命的誕生，破壞胚囊就意味著扼殺了

5、一個新的生命。因此，胚胎干細胞的分離(fnl)、研究及應用都是違反倫第十一頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點理道德的。也有觀點認為(rnwi)盡管胚胎干細胞的分離不符合傳統的道德觀念，但出于研究目的而分離胚胎干細胞可以被接受。另有一些觀點認為(rnwi)，受精卵如果未在母體子宮內生長，就不會第十二頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點發育(fy)成為完整的個體，因而不能稱其為生命。利用這種體外受精產生的胚胎干細胞進行研究和臨床治療，并不違反倫理道德。胚胎干細胞繼續進行分化，形成具有特定功能的干細第十三頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點胞，如血液干細胞

6、可分化成白細胞、紅細胞和血小板，皮膚干細胞可形成各種不同類型(lixng)的皮膚細胞。這些專門化的干細胞統稱多能干細胞。在胎兒、兒童和成人組織中存在的多能干細第十四頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點胞統稱“成體干細胞（Adultstemcell）”。最近幾年的研究表明，這些(zhxi)干細胞的分化能力遠超過傳統觀點局限的范圍。例如骨髓成體干細胞在合適的體內外環境中可長第十五頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點期生長，也可分化為成骨細胞、軟骨細胞、脂肪細胞、平滑肌細胞、成纖維細胞、骨髓( su)基質細胞及多種血管內皮細胞。還可形成一種肝臟前體細胞肝卵園細胞，神經、膠

7、質細胞和心第十六頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點肌細胞。高度純化的造血干細胞可分化形成肝細胞、內皮細胞和心肌細胞。骨骼肌細胞能分化出造血細胞，中樞神經系統(xtng)干細胞可形成血液細胞、肌肉和許多其它體細胞。我室也首次第十七頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點報道了來源于骨髓的間充質干細胞分化(fnhu)成造血細胞，重建了造血系統。成體干細胞這種跨系統分化(fnhu)特性稱為“可塑性（Plasticity）”。與胚胎干細胞相比，成體干細第十八頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點胞具有許多優勢：1、胚胎干細胞具有全能性和可以建系傳代等優點，因此理論

8、上應用前景(qinjng)廣闊。但實際上由于每個個體的主要組織相容性復合體（MHC）不同，同種異體胚胎第十九頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點干細胞及其分化組織細胞用于臨床會引起免疫排斥，因此基于胚胎干細胞的治療方案要求對患者進行長期(chngq)免疫抑制劑治療或將患者的造血系統和外來細胞形成嵌合體。盡管最近有研究第二十頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點證實，人胚胎干細胞能誘導分化成為造血細胞，但小鼠胚胎干細胞的實驗表明，來源于胚胎干細胞的造血細胞在體內無法重建造血機制，因而限制(xinzh)了臨床應用。為了解決免疫排斥的問第二十一頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成

9、體干細胞比較研究要點題，研究人員探索將患者的體細胞核移植到去核的健康供體卵細胞中，在體外克隆并隨后發育分化產生攜帶患者自己MHC的胚胎(piti)干細胞。這些胚胎(piti)干細胞及其衍生組織移植后不會產第二十二頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點生免疫排斥，因此可以用于患者病變組織及其功能的重建(zhn jin)，這就是治療性克隆。但一些研究觀察到，胚胎干細胞發育分化過程中具有極高的非整倍體發生率，美國馬薩諸塞州耶尼德研第二十三頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點究組的最新研究發現，克隆動物的基因在構成沒有(mi yu)缺陷的情況下，也不能像正常動物基因一樣準確表

10、達出來，也就是說，克隆動物存在無法正確生長發育的危險。正是這個原因，造成第二十四頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點現在98的動物克隆實驗失敗，而順利降生的克隆動物也經常出現體重超重等異常。研究還發現，利用目前(mqin)的克隆技術取患者體細胞核的細胞克隆培育出來的新組織一樣會存在缺陷第二十五頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點，這項技術還有待完善(wnshn)、成熟。體細胞克隆所需的卵細胞難以獲得，成體干細胞則可從患者自身獲得，而不存在組織相容性的問題，治療時可避免長期應用免疫抑制劑對患者的傷害。第二十六頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點此外，少量

11、的骨髓切除治療有助于形成部分造血嵌合，可使異體成體干細胞的治療成為可能(knng)。2、雖然胚胎干細胞能分化成各種細胞類型，但這種分化是“非定位性”的。目前尚第二十七頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點不能控制胚胎干細胞在特定(tdng)的部位分化成相應的細胞，當前的做法容易導致畸胎瘤。在應用胚胎干細胞治療前，必須先進行初步的細胞誘導分化，以防止畸胎瘤的發生。應用胚胎干細第二十八頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點胞時，也必須確認胚胎干細胞供者沒有諸如（肌）營養失調癥之類的遺傳性疾病。相對而言，成體干細胞不存在上述問題，例如骨髓移植實驗(shyn)并不引發畸胎瘤。3

12、、成體干細胞也第二十九頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點具有類胚胎干細胞的高度分化(fnhu)能力。我室在國內率先提出了成體干細胞可塑性及中胚層來源成體干細胞分化(fnhu)機制研究，已在國家衛生部立項，并獲得國家科技攀登計劃、國家自然科學第三十頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點基金、紐約CMB基金、衛生部專項基金、天津市科委重大科技攻關“干細胞組織工程”項目(xingm)和中美合作項目(xingm)等大力支持?，F已建立了干細胞平臺技術，從肌肉、肝臟、骨髓中成功地第三十一頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點發現和分離了成體干細胞群，完成了干細胞定向

13、(dn xin)誘導分化成骨、軟骨、神經細胞、心肌細胞和血管內皮細胞的研究；最近又研究發現，從胰腺等組織可分離出間充質表型的成體干細胞第三十二頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點群，具有多系分化潛能國內外尚未見相關報道。另外(ln wi)，我室率先在體內和體外實驗證實，間充質表型干細胞群可在干細胞調控因子誘導下轉化成造血干細胞，在本次大會上多家著名實第三十三頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點驗室也重復出同樣結果。在上述研究工作的基礎上，我們又提出了成體干細胞研究的新假說，即在人體發育(fy)的過程中，成體干細胞是存留在多種組織中、具有多系分化能力的亞全能干第三十四

14、頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點細胞群體，這些細胞都具有相同或相似(xin s)的細胞表型，在適合的微環境下可分化成多種組織細胞。成體干細胞移植是治療血液系統疾病、先天性遺傳疾病以及多發性和轉移性惡性腫瘤疾第三十五頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點病的最有效方法。但胚胎(piti)干細胞也存在自身的優勢：1、胚胎(piti)干細胞能永生化，可以傳代建系，且增殖能力強，來源充沛。2、雖然成體干細胞具有向多系分化的能力，第三十六頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點但這種分化的“效率”尚不理想。通過(tnggu)體外的擴增培養能提高轉化效率，但是體外的

15、轉化是否會引起成體干細胞遺傳變化還有待證實，而且這種分化是否是成體干細胞多系分化的結果第三十七頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點尚無法肯定。即使是成體干細胞多系分化的結果(ji gu)，我們也不明了是何種信號誘導了整個過程的發生。而胚胎干細胞的研究已經有三十多年的歷史。鼠胚胎干細胞的研究已經證明了胚胎第三十八頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點干細胞的全能性。相應的信號誘導機制的研究也取得了長足(chngz)的進展。目前鼠胚胎干細胞的研究成果給正在進行的人體胚胎干細胞研究很大的助力。成體干細胞和胚胎干細胞各有自第三十九頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點身的優勢和缺陷。對于一個實驗室而言，同時開展對兩者的研究，不僅是可能的，而且能互為裨益，相得益彰。兩者的研究對干細胞領域而言都是必要(byo)的。今年3月在紐約即將召第四十頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點開基礎科學研討大會，“組織細胞工程”有四大主題，其中三個是圍繞干細胞資源、細胞間相互作用、細胞生長(shngzhng)微環境展開的。2003年胚胎干細胞和成體干細胞在美國醫學生物研第四十一頁，共四十五頁。胚胎干細胞和成體干細胞比較研究要點究領域都將單獨立項。由此看出，隨著干細胞研究(ynji)的不斷深入和發展，目