干细胞之临床应用.

1、干细胞之临床应用干细胞是指尚未分化的细胞，存在于早期胚胎、骨髓、脐带、胎盘和部分成年人细胞中，它能够被培育成肌肉、骨骼和神经等人体组织和器官。科学家认为，利用干细胞培育出的组织和器官对治疗癌症和其他多种恶性疾病具有重要意义，将为糖尿病患者、早老性痴呆症患者、帕金森氏症患者和脊髓受损患者等带来希望。近年来，干细胞研究成为生物医学领域研究的热点，20世纪90年代以来，造血干细胞移植技术飞速进展，更为安全有效，已成为治愈多种良性、恶性血液病与遗传性疾病的重要手段，治愈的病种还在不断的扩大。这里详细介绍近年来干细胞移植技术的研究进展，希望能为国内干细胞的研究提供一个交流的环境。医界应用脐带血于数类重大

2、疾病的紧急救治，已经十年以上。目前，已有许多疾病可应用干细胞（stem cells）来治疗，而由于脐带血中的干细胞（cord blood stem cells）是属较后期、功能限制在一个系统的造血干细胞，因此在临床应用上，主要用于血液恶性病、先天性代谢缺陷以及免疫缺损之病变，以及用来恢复因化学治疗或放射线治疗受伤害的骨髓功能。但目前研究如何使造血干细胞变成神经、骨头等其它系统的干细胞，以及使造血干细胞回复（regress）成更早期、功能更强的干细胞，此领域不断地有突破性的发展，更扩大脐血干细胞未来的应用范围。一、现阶段脐血干细胞可治疗疾病分类疾病血色素疾病与血液异常(Hemoglobinopa

3、thies and Blood Disorders)巨细胞球缺乏性血小板减少症 (Amegakaryocyte Thrombocytopenia, AMT) 再生不良性贫血 (Aplastic Anemia)先天性血球细胞缺乏症 (Congenital Cytopenia)鎌形细胞贫血 (Sickle-cell Anemia)地中海性贫血 (Thalassemia)Blackfan-Diamond氏贫血 (Blackfan-Diamond Anemia)Evan氏症候群 (Evan Syndrome)Fanconi氏贫血 (Fanconi Anemia)Kostmann氏症候群 (Kostma

4、nn Syndrome)恶性病类(Malignancies, Cancers)急性淋巴细胞性血癌 (Acute Lymphocytic Leukemia, ALL)急性骨髓性白血癌 (Acute Myelogenous Leukemia, AML)急性非淋巴细胞性白血癌 (Acute Nonlymphocytic Leukemia, ANL)慢性淋巴细胞性白血癌 (Chronic Lymphocytic Leukemia, CLL)慢性骨髓细胞性白血癌 (Chronic Myelocytic Leukemia, CML)年轻型骨髓单核细胞性白血癌 (Juvenile Myelomonocyti

5、c Leukemia, JML)骨髓发育不良症候群 (Myelodysplastic Syndrome, MDS)多发性骨髓瘤 (Multiple Myeloma)固体性肿瘤 (Solid Tumor)脑瘤 (Brain Tumors)何杰金氏病 (Hodgkin's Disease)非-何杰金氏淋巴瘤 (Non- Hodgkin's Lymphoma)Ewing氏肉瘤 (Ewing Sarcoma)生殖细胞肿瘤 (Germ Cell Tumors)神经母细胞瘤 (Neuroblastoma)卵巢癌 (Ovarian Cancer)小细胞性肺癌 (Small-Cell Lung

6、 Cancer)睪丸癌(Testicular Cancer)先天性代谢性缺陷(Inborn Errors of Metabolism)脑白质肾上腺营养不良症 (Adrenoleukodystrophy)淀粉样变性 (Amyloidosis)巴尔淋巴球症候群 (Bare-Lymphocyte Syndrome)先天性角化不良 (Dyskeratosis Congenita)家族性噬红血球性淋巴组织细胞增生症 (Familial Erythrophagocytic Lymphohististiocytosis)Gaucher氏疾病 (Gaucher Disease)Gunter氏疾病 (Gunte

7、r Disease)Hunter氏症候群 (Hunter Syndrome)Hurler氏症候群 (Hurler Syndrome)遗传性神经元蜡样脂褐质沉着症 (Inherited Neuronal Ceroid Lipofuscinosis)Krabbe氏疾病（婴儿遗传性脑白质萎缩）(Krabbe Disease)Langerhan氏细胞组织细胞增生症 (Langerhan's Cell Histiocytosis)Lesch-Nyhan氏疾病 (Lesch-Nyhan Disease)骨硬化病（骨质石化病）(Osteopetrosis)白血球粘着缺乏症 (Leukocyte Ad

8、hesion Deficiency)免疫缺乏病变(Immunodeficiencies)腺嘌呤去氨酵素缺损 (Adenosine Deaminase Deficiency, ADA)慢性肉芽肿疾病 (Chronic Granulomatous Disease, CGD)严重性联合免疫缺陷疾病 (Severe Combined Immunodeficiency Diseases, SCIDs)X-性联性淋巴组织增生疾病 (X-linked Lymphoproliferative Disease, KLP)Wiskott-Aldrich症候群 自体免疫疾病(Autoimmune Diseases)

9、多发性硬化症 (Multiple Sclerosis)风湿性关节炎 (Rheumatoid Arthritis)红斑性狼疮 (Systemic Lupus erythematosus) 二、未来干细胞之临床应用： 糖尿病 (Diabetes)巴金森氏病 (Parkinson's Disease)阿尔罕默氏病（痴呆病） (Alzheimer's Disease)脊髓伤害 (Spinal Cord injury)中风 (Stroke)心脏病 (Heart Disease)肝病 (Liver Disease)皮肤移殖 (Skin Transplantation)肌肉营养不良症 (Mu

10、scular Dystrophy 干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。它包括胚胎干细胞和成体干细胞。干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响。目前人类胚胎干细胞已可成功地在体外培养。最新研究发现，成体干细胞可以横向分化为其他类型的细胞和组织，为干细胞的广泛应用提供了基础。     在胚胎的发生发育中，单个受精卵可以分裂发育为多细胞的组织或器官。在成年动物中，正常的生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复再生。胚胎的分化形成和成年组织的再生是干细胞进一步分化的结果。胚胎干细胞是全能的，具有分化为几乎全部组织和器官的能力。而成年组织或器官内的干细胞一般认为

11、具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织。     然而，这个观点目前受到了挑战。     最新的研究表明，组织特异性干细胞同样具有分化成其他细胞或组织的潜能，这为干细胞的应用开创了更广泛的空间。 1 干细胞干细胞具有自我更新能力，能够产生高度分化的功能细胞。干细胞按照生存阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞 。1.1 胚胎干细胞    胚胎干细胞（Embryonic Stem cell, ES细胞）      当受精卵分裂发育成囊胚时，内层细胞团（Inner Cell

12、 Mass）的细胞即为胚胎干细胞。胚胎干细胞具有全能性，可以自我更新并具有分化为体内所有组织的能力。早在1970年Martin Evans已从小鼠中分离出胚胎干细胞并在体外进行培养。而人的胚胎干细胞的体外培养直到最近才获得成功。     进一步说，胚胎干细胞（ES细胞）是一种高度未分化细胞。它具有发育的全能性，能分化出成体动物的所有组织和器官，包括生殖细胞。研究和利用ES细胞是    当前生物工程领域的核心问题之一。ES细胞的研究可追溯到上世纪五十年代，由于畸胎瘤干细胞（EC细胞）的发现开始了ES细胞的生物学研究历程。 &#

13、160;  目前许多研究工作都是以小鼠ES细胞为研究对象展开的，如：德美医学小组在去年成功的向试验鼠体内移植了由ES细胞培养出的神经胶质细胞。此后，密苏里的研究人员通过鼠胚细胞移植技术，使瘫痪的猫恢复了部分肢体活动能力。随着ES细胞的研究日益深入，生命科学家对人类ES细胞的了解迈入了一个新的阶段。在98年末，两个研究小组成功的培养出人类ES细胞，保持了ES细胞分化为各种体细胞的全能性。这样就使科学家利用人类ES细胞治疗各种疾病成为可能。然而，人类ES 细胞的研究工作引起了全世界范围内的很大争议，出于社会伦理学方面的原因，有些国家甚至明令禁止进行人类ES细胞研究。无论从基础研究角度来讲

14、还是从临床应用方面来看，人类ES细胞带给人类的益处远远大于在伦理方面可能造成的负面影响，因此要求展开人类ES细胞研究的呼声也一浪高似一浪。 1.2 成体干细胞    成年动物的许多组织和器官，比如表皮和造血系统，具有修复和再生的能力。成体干细胞在其中起着关键的作用。在特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。过去认为成体干细胞主要包括上皮干细胞和造血干细胞。最近研究表明，以往认为不能再生的神经组织仍然包含神经干细胞,说明成体干细胞普遍存在，问题是如何寻找和分离各种组织特异性干细胞。成

15、体干细胞经常位于特定的微环境中。微环境中的间质细胞能够产生一系列生长因子或配体，与干细胞相互作用，控制干细胞的更新和分化。1.3 造血干细胞     造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源，它主要存在于骨髓、外周血、脐带血中。今年年初，协和医大血液学研究所的庞文新又在肌肉组织中发现了具有造血潜能的干细胞。造血干细胞的移植是治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病以及多发性和转移性恶性肿瘤疾病的最有效方法。     在临床治疗中，造血干细胞应用较早，在20世纪五十年代，临床上就开始应用骨髓移植（BMT）方法来治疗血液系统疾病。

16、到八十年代末，外周血干细胞移植（PBSCT）技术逐渐推广开来，绝大多数为自体外周血干细胞移植（APBSCT），在提高治疗有效率和缩短疗程方面优于常规治疗，且效果令人满意。与两者相比，脐血干细胞移植的长处在于无来源的限制，对HLA配型要求不高，不易受病毒或肿瘤的污染。     在今年初，东北地区首例脐血干细胞移植成功，又为中国造血干细胞移植技术注入新的活力。随着脐血干细胞移植技术的不断完善，它可能会代替目前APBSCT的地位，为全世界更多的血液病及恶性肿瘤的患者带来福音。1.4 神经干细胞    关于神经干细胞研究起步较晚，由于分离神经

17、干细胞所需的胎儿脑组织较难取材，加之胚胎细胞研究的争议尚未平息，神经干细胞的研究仍处于初级阶段。理论上讲，任何一种中枢神经系统疾病都可归结为神经干细胞功能的紊乱。脑和脊髓由于血脑屏障的存在使之在干细胞移植到中枢神经系统后不会产生免疫排斥反应，如：给帕金森氏综合症患者的脑内移植含有多巴胺生成细胞的神经干细胞，可治愈部分患者症状。除此之外，神经干细胞的功能还可延伸到药物检测方面，对判断药物有效性、毒性有一定的作用。      实际上，到目前为止，人们对干细胞的了解仍存在许多盲区。2000年年初美国研究人员无意中发现在胰腺中存有干细胞；加拿大研究人员在人、鼠、牛的视网膜中发现了始终处于“休眠状态的干细胞” ；有些科学家证实骨髓干细胞可发育成肝细胞，脑干细胞可发育成血细胞。    随着干细胞研究领域向深度和广度不断扩展，人们对干细胞的了解也将更加全面。21世纪是生命科学的时代，也是为人类的健康长寿创造世界奇迹的时代，干细胞的应用将有广阔前景。 干细胞的可塑性     越来越多的证据表明，当成体干细胞被移植入受体中，它们表现出很强的可