血荒终结者：干细胞

被寄予厚望的干细胞研究一直饱受限制与争议，直到今年初，才迎来里程碑式的发展：世界首个干细胞治疗产品Holoclar获得欧盟委员会批准，用于因眼部灼伤导致的中度至重度角膜缘干细胞缺乏症成人患者的治疗。

这小小干细胞究竟有何神奇之处，研发过程又为何障碍重重？

干细胞是一类没有特定分化的原始细胞，但它具有分化成各种组织器官的潜能。按发育状态，可分为胚胎干细胞和成体干细胞；按分化潜能，则可分为全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。

无论多么高大的个体，最初都由一个小小的受精卵——最高级的干细胞发育而来。随着身体逐渐长大，干细胞并没有消失，而是分化出各种多能干细胞。

如血液中的红细胞，每120天更新一次，每小时制造约5亿个新红细胞，如此庞大的工作量，只有骨髓中的造血干细胞才能完成。

再如，摔跤受伤后，没几天伤口又完好如初，这正是皮肤基底层干细胞的神奇之处。当伤口很深、伤及真皮时，皮肤将很难愈合，甚至需要做植皮手术，则是因为干细胞受损了。

上世纪60年代，加拿大多伦多大学的两名科学家恩尼斯特·莫科洛克和詹姆士·堤尔证实老鼠骨髓中存在一种自我更新的细胞，开启了干细胞研究的大门。

1998年，威斯康星大学的詹姆士·托马森等人将体外受精的人卵培养至囊胚期，然后提取内细胞团，成功培育出全能干细胞株。

与此同时，约翰霍普金斯大学的约翰·吉尔哈特从人工流产的胚胎中提取生殖母细胞，也成功培养出了全能干细胞株。

这些由胚胎获取的干细胞虽很难像受精卵那样发育成一个完整的个体，但可发育成多种组织。若能用这些细胞替补人体细胞中的“老弱病残者”，也许能克服多种疾病。

近期，日本一个研究小组利用人体胚胎干细胞制造能产生神经传导物质多巴胺的神经细胞，然后将它们移植到4只患有帕金森氏症的食蟹猴脑部。持续观察一年后，发现猴子手脚颤抖的症状有明显改善。

尽管不知道这些猴子是否变聪明，但可以推断的是，干细胞的注入很可能有效减轻了这些灵长类动物的帕金森氏症。

血荒已成为近几年看病难中最为突出的问题之一。在献血比例较低的大背景下，如何解决血荒的问题？法国科学家给出了答案。

来自法国巴黎皮埃尔与玛丽·居里大学的卢茨·杜艾团队，首次将干细胞技术运用到“人造血”上，并将培育的血液输入人体，取得了成功。

杜艾团队首先从志愿者骨髓中抽取造血干细胞，然后利用生长因子激发它们产生大量红细胞。在给人造细胞做上标记后，他们将其中的100亿个细胞、共2毫升人造血注射回捐献者体内。

5天后，这些人造血细胞至少还有94%仍在捐献者体内循环；26天后，41%至63%的血细胞仍保有活力，与天然血细胞存活率基本一致。这证明了人造血细胞同天然血细胞一样，能在人体内正常存活，发挥将氧气输送至全身的功能。

这无疑是一大喜讯，也许不久的将来，血荒终结的时代就要来临。

一名居住在冰岛的非洲学生，于2011年6月9日成为全球第一例体验人造器官移植手术的幸运儿。此前，他患有严重的气管癌，气管已完全堵塞，一直苦于没有合适的捐献者。

科学家们利用一种类似塑料的聚合材料，设计制作了一个Y形支架和一个用于培育病人干细胞的生物反应器。然后抽取患者自身的干细胞培养，等新细胞长起来后，将其“种植”在支架上。

仅仅两天后，可用于移植的气管细胞就长出来了。由于它们来自患者自身的干细胞，被植入后，没有遭遇免疫系统的排斥。

不同于以往的人造器官，此次植入的人造气管与天生的非常类似：不仅能正常收缩、舒张，产生人体特定的分泌物，还能与被缝合的组织很好地融为一体。

但怎样才能确保这些干细胞不会无限分裂下去？答案是正常细胞间存在的天然接触抑制机制——两种细胞一旦接触，便会发生细胞表面的信号传递，生长就会停止；这与癌细胞完全不一样。

虽然干细胞技术应用前景广阔，但研究之路障碍重重。

关于胚胎干细胞的研究，社会舆论压力特别大，尤其是涉及到伦理方面的问题。

托马森教授在培养胚胎干细胞前，就曾咨询本校的伦理学教授。他忧心忡忡地问：“将来如果把这些细胞注入老鼠，它们增殖并占据这些小动物的大脑，那时候它究竟是人还是老鼠？”

在西方国家，生命源于受精卵，虽然囊胚期的胚胎还没有认知和意识，但它毕竟有发育成一个生命的权利。因此，美国立法机构对此十分谨慎，直到2010年才首次批准加州的Geron公司，将人体胚胎干细胞用于治疗急性脊髓损伤患者。

相比胚胎干细胞，成体干细胞技术没有面临如此沉重的伦理压力。但科学家们一直担心诱导多能干细胞会发生癌变。近期，日本冈山大学研究发现，向培养液中添加曾培养过肺癌、皮肤癌等癌细胞的液体，诱导多能干细胞的确会出现癌变现象。

相信科学家们在未来能更好地驾驭干细胞，那样的话，血荒将成为历史；器官移植将变得简单，无须应对排斥反应等诸多问题；同样，也将有越来越多的像Holoclar这样的干细胞治疗产品涌现，解决医疗领域的众多难题。