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“万用细胞”到底是什么?日本技术为何如此强大?

[本文为疾病百科知识,仅供阅读]  发布日期:2019-10-28 11:10   阅读:

  干细胞是什么

  干细胞(stem cells)是一类具有自我复制能力(self-renewing)的多潜能细胞,干细胞(Stem Cell)是一种未充分分化,尚不成熟的细胞,具有再生各种组织器官和人体的潜在功能,医学界称为“万用细胞”。

“万用细胞”到底是什么?日本技术为何如此强大?

  干细胞可以分化为多种人体细胞

  日本的干细胞技术

  日本在干细胞研究领域,一直处于领先地位。

  2012年两位科学家大隅良典和山中伸弥,因在干细胞和细胞再生领域的科研成果,获得诺贝尔奖。

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  日本法律的保护

  在日本法律保护下,科研人员开发了利用人体干细胞进行器官培养和移植的方法,拿胰脏移植为例:

  日本教育和科学部修改了相关规定,允许研究人员将人类的干细胞植入动物体内,最终生产代替人类器官的新型合成器官。

  据悉,日本为这项颇具争议的研究开了绿灯,这项研究的内容是将人类干细胞植入动物体内,最终生成人类器官,最后再进行移植。

  日本此前曾禁止这项研究,原因是“对人与动物之间的模煳界限所产生的伦理问题的担忧”。旧的规定也阻止了研究人员将胚胎植入动物子宫。但是日本卫生部最终取消了这两项限制,因为“我们已经得出结论,在这项研究中,生产一种将人和动物混合在一起的新有机体,在技术上是零风险的。”

  首次获批动物内培育人体器官

  据日本媒体7月24日报道,科学部专家委员会周三批准了日本首次将人诱导多能干细胞或iPS细胞注入受精动物卵以培养人体器官的研究。

  据悉2019年6月,该团队在获得大学伦理委员会的批准后,向日本研究部提交了研究计划。8月后将可能正式开始实施此项基础研究,该团队将确认这一方法能否正常生成脏器,力争有助于将来的移植医疗。

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  根据计划,研究人员在改变基因后无法生成胰脏、肾脏、肝脏等脏器的实验鼠受精卵中植入人类iPS细胞,制作“动物性集合胚”,再将其移植回动物的子宫。长成的胎儿有望拥有由iPS细胞生成的胰脏等脏器。此次还将弄清脏器顺利生成的条件。

  据悉,研究人员还将在食蟹猴和猪的受精卵中植入iPS细胞,但暂时不会将其移植回子宫,而是加以培养,对iPS细胞的比例等进行调查。计划将来与明治大学合作,将受精卵移植回猪的子宫,培养拥有由iPS细胞生成的胰脏的胎儿。

  从禁止到放开,日本在IPSC干细胞科研的领域一路狂奔。

  文科省此前禁止将动物性集合胚移植回子宫并诞下动物,2019年3月日本文部科学省日前修改了有关规定,批准了将人类干细胞植入动物体内,以在动物宿主体内培育用于移植的人体器官的相关研究。现在中内等人的研究是首个申请的项目。

  该团队计划把在猪体内制作的人类胰脏移植给胰脏无法分泌可降低血糖值的胰岛素的1型糖尿病等患者,力争有助于治疗。

  人体干细胞“种”在猪身上

  把人体干细胞“种”在猪身上,生产合成器官,代替人器官

  1.在胰脏腺病人身体上提取细胞并诱导成为多能干细胞(iPSC);

  2.把这些干细胞准确注入到猪的胚胎中;

  这些猪,不是普通的猪,是实验人员经过基因改造,胰腺无法自行发育的猪。

  猪的胚胎只有通过人工注入人体干细胞后,才能发育出胰腺,并存活下来。

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  3.把猪喂养长大到器官发育成熟,约需1年多。

  猪长大后,整个胰脏都是由植入的人体干细胞发育的,具有原来病人身上所有基因。

  4.把猪的胰脏移植到病人身上。

  据说研究人员已经通过这个方法生产了至少17头猪,并期待进行后续研究。

  实验的最大好处是,移植使用的器官本身就由病人身体细胞发育成,移植到病人身体时,不会出现排异反应。

  据统计,全球每天有20人死于现有的器官移植手术。

  如果这个实验成功,未来可以极大降低这些病人的死亡率,延长病人寿命。

  干细胞的临床研究正在如火如荼地开展中,除了癌症和糖尿病,还有一些疑难疾病患者也可受益。

  据相关数据显示,全球6000多项在研干细胞临床试验涉及上百种疾病,包括嵴髓损伤、多发性硬化、中风、肌萎缩侧索硬化症、老年痴呆症、骨关节炎、股骨头坏死、椎间盘退化、心肌梗死、肝硬化、克罗恩病、间质性肺病、系统性红斑狼疮、勃起功能障碍以及卵巢早衰等等。

  随着技术的不断发展,干细胞必将引发一场医疗变革,成为继药物、手术后的第三种治疗方式,各类疾病等一系列传统手段难以治疗的疑难杂症终将被逐步得到救助。

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