克隆干細胞的生物醫(yī)學原理【干細胞的生物醫(yī)學世紀】
發(fā)布時間:2020-03-01 來源: 日記大全 點擊:
干細胞理論概述 濤濤推開爸爸的雙手,蹣跚著往前走了幾步,高興地撲到媽媽的懷里,頓時引起圍在旁邊的醫(yī)生叔叔阿姨的一片掌聲……濤濤是廣東省中醫(yī)院大學城醫(yī)院細胞治療科應用干細胞治療的腦癱患兒。濤濤出生后因為持續(xù)2個月的發(fā)熱、黃疸,造成腦細胞受損,以至于運動發(fā)育嚴重落后于正常兒童,家里人堅持給濤濤進行康復訓練,并輾轉全國各地治療,但是直到5歲,濤濤還是無法握筆、執(zhí)筷,不能抬頭平視,更不能自己站立和行走,也不會說話。
由于輾轉了多地進行治療,濤濤的父母也因此認識了很多病友,在病友的家長中他們得到了一個消息:廣東省中醫(yī)院大學城醫(yī)院目前開展干細胞治療神經系統(tǒng)疾病。濤濤父母于是帶著濤濤立刻趕來醫(yī)院,經過20天的干細胞治療,大家驚喜地發(fā)現(xiàn)濤濤可以短時間抬頭看東西了!細胞治療科的醫(yī)生告訴他們,干細胞在神經系統(tǒng)損傷的修復過程還需要3到6個月,從濤濤對干細胞治療的近期效果看,他應該還會有更多的進步,并約好半年后一定回來評估療效。半年之后,濤濤父母高高興興地帶著濤濤再次回到了醫(yī)院,就出現(xiàn)了本文開頭的那一幕。濤濤父母告訴醫(yī)生:這半年來,濤濤整個人都有了大變化,能站,能走,可以開口說話了,雖然做的都不那么好,但是所有人都知道濤濤終于找到未來的方向了――那就是干細胞治療!這個干細胞治療是個什么技術呢?在10年前,無論你是問一個普通民眾還是一個醫(yī)生,甚至一個生物學家,只要不是專門研究干細胞的人,可能誰都答不上來。
干細胞理論概述
其實干細胞的概念最早出現(xiàn)在19世紀末。1896年,E.B.Wilson在論述細胞生物學文獻中第一次使用“stem cell”一詞,拉丁語的意思是主干的細胞,或者說是細胞的主干,也就是我們通常所講的“種子”細胞。上世紀60年代,美國學者多納爾?托馬斯率先開展了骨髓移植技術。其實骨髓移植技術的實質就是造血干細胞移植技術,也就是利用造血干細胞來重建患者的造血和免疫功能,治療多種血液疾病和免疫性疾病,但是當時的人們都還不知道這就是干細胞移植治療。那為什么直到這個世紀初還是沒有更多的人了解干細胞呢?這個得要從干細胞發(fā)展說起。
干細胞是一類具有自我復制、高度增殖和多向分化潛能的原始細胞,這些細胞可以通過細胞分裂維持自身數(shù)量的恒定,同時又可以進一步分化成為各種不同的細胞,從而構成人體各種復雜的組織和器官。干細胞從發(fā)生學分為胚胎干細胞和成體干細胞。從廣義上來說,一個受精卵細胞,就是一個特殊的干細胞,這個特殊的干細胞能夠發(fā)育成我們人體的任何一種組織、器官。胚胎干細胞具有全能性,能夠產生人體所有的200余種細胞。成體干細胞存在于出生后的各種組織器官,如前面所提到的造血干細胞,其他如肝干細胞、神經干細胞、皮膚干細胞、脂肪干細胞等,都是成體干細胞,他們具有分化為各種特殊組織細胞的能力。
風雨歷程:干細胞技術的發(fā)展
以往的理論認為,人類作為高等動物,細胞、器官的功能分化很完全,一個組織中存在的干細胞只能相應地再生、修復自己的組織器官,人體內很難從各個不同的組織取得足夠量的干細胞以修復器官功能。但就在上世紀末,美國學者發(fā)現(xiàn),干細胞具有再生分化為其他組織細胞的能力,進而提出了干細胞橫向分化的理論。該理論認為,成體干細胞在一定條件下可以跨組織、甚至跨胚層分化,它顛覆了從前的理論認識,也從而拓寬了干細胞的臨床應用。1998年,人類胚胎干細胞系建立成功。同年,世界權威雜志《科學》將干細胞研究列為世界十大科技進展之首。從此,干細胞臨床終于突破了發(fā)展的瓶頸,走上了快速通道。在全世界各個地方尤其在中國,干細胞臨床治療蓬勃發(fā)展起來。近幾年干細胞已經應用到除了血液系統(tǒng)疾病外的神經系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)及免疫系統(tǒng)疾病等多個方面。為了研究干細胞,世界各國不惜一擲千金:英國準備投資10億英鎊;日本則將干細胞作為“千年世紀工程”的重中之重;韓國2005年一年就投入265億韓元;新加坡也投資38億美元參與干細胞研究的競爭!2007年,美、英科學家利用干細胞將特定基因引入到成年動物體內技術獲得諾貝爾生物醫(yī)學獎?梢哉f,干細胞研究已成為衡量一個國家生命科學發(fā)展水平的重要指標。
2009年3月9日,據(jù)《紐約時報》報道,美國執(zhí)行了近8年對胚胎干細胞研究的禁令,被新任總統(tǒng)廢除。這是一個歷史性時刻。當奧巴馬總統(tǒng)在儀式上宣布“將取消禁止聯(lián)邦政府資助胚胎干細胞研究的限制,大力支持致力于這一研究的科學家。”當奧巴馬在儀式上說道:“總有一天,‘絕癥’和‘不治之癥’這樣的字眼,將有可能從我們的詞匯里消失。”現(xiàn)場人員全體起立長時間鼓掌。
當今世界面臨著人口激增、環(huán)境惡化等諸多問題,人類疑難病不斷涌現(xiàn),造成人體各種各樣組織受損、功能缺失,譬如圍產期中樞神經系統(tǒng)損傷造成的腦性癱瘓;基因缺陷導致的共濟失調、I型糖尿病等。面對這些疾病,傳統(tǒng)醫(yī)療手段心有余而力不足。干細胞的發(fā)現(xiàn)為這些疾病治療提供了更新、更有希望的治療手段,干細胞研究無疑成了最受關注的領域之一。現(xiàn)階段的干細胞治療技術是通過對干細胞進行分離、體外培養(yǎng)、定向誘導、甚至基因修飾等過程,繁育出全新的、正常的、甚至更年輕的細胞、組織或器官。通過這些處理,干細胞可以分化為幾乎全部200多種以上的成熟細胞類型,并最終通過細胞的移植實現(xiàn)對臨床疾病的治療。
干細胞治療的臨床運用
干細胞治療已經涉及各個系統(tǒng)、多種疾病,特別在神經系統(tǒng)疑難疾病的治療方面療效突出,包括小兒腦癱、脊髓損傷、自閉癥、運動神經元病、中風后遺癥等。其他疾病還包括進行性肌營養(yǎng)不良、遺傳性共濟失調、多系統(tǒng)萎縮、多發(fā)性硬化、缺血缺氧性腦病、腦外傷、腦炎后遺癥、帕金森病、視神經萎縮等。2009年4月我們開科以來,我們已經治療了來自世界各地30多個國家和地區(qū)的患者共450例,收到了滿意的療效。這種先進的治療技術基本無毒性和嚴重副作用,患者痛苦少。就我們觀察的伴隨反應小于7%,主要包括低熱,多小于38.5攝氏度,經過退熱藥物處理大多2天可以退熱。其次為頭痛或腰痛,顱低壓等,適當對癥處理都可以較快緩解。
當然,關于干細胞治療的爭論還較多,但大家都清楚看到這個生物治療技術帶來的醫(yī)學、生物學的革命是不可阻擋的,將來會有越來越多的科學工作者投身到這個事業(yè)中去,將會有更多的疾病治療出現(xiàn)從未有過的希望,將會改變我們許多的認知和行為習慣!歷史將會告訴我們,這個小小的干細胞到底會有多大的能量。
落地生根:中西結合
上世紀90年代以來,國內外大量的研究證實,干細胞可以分化為神經細胞,以促進神經的再生和修復,因此應用干細胞移植可以改善這些患者癥狀和生活質量。西方發(fā)達國家高度重視干細胞研究,把它定位為21世紀生物醫(yī)學方面的最重要的領域,將為人類的生命和健康帶來重大的突破。
廣東省中醫(yī)院的領導敏銳注意到了這方面的動態(tài),決定開展這方面的研究。醫(yī)院專門成立細胞治療科并將領導重擔交給了我。面對這一全新和重大的挑戰(zhàn),我夜以繼日地學習干細胞方面的知識,并前往其他醫(yī)院學習考察,拜訪國內的專家和院士。在收集大量研究資料證實干細胞移植在神經系統(tǒng)疾病治療中具有良好療效和安全性的基礎上,結合自己多年的造血干細胞研究成果,最終把我們細胞實驗室培養(yǎng)的干細胞應用于患者身上。在醫(yī)院領導的支持下,由我?guī)ьI細胞治療科率先在國內開展了中西結合干細胞移植治療神經系統(tǒng)疾病工作。在對患者進行干細胞移植的同時,充分發(fā)揮中醫(yī)藥治療的特色和優(yōu)勢,綜合應用中醫(yī)藥、康復、針灸、推拿等手段,提高了治療效果,展示了干細胞治療與中醫(yī)藥結合的美好前景。
干細胞與中醫(yī)理論的“精、氣”相似,干細胞移植的作用與中醫(yī)填補腎精,大補元氣的作用相關。采用中醫(yī)的“精”、“氣”等學說理論來指導臨床實踐,在對患者進行干細胞移植的同時,給予補腎填精益氣類的中藥或者針刺腎經脾經等穴位,就可能對干細胞在患者體內的分化增殖起到良性的作用,從而取得比單純干細胞或單純中醫(yī)藥治療更好的效果。臨床觀察,采用干細胞移植結合中醫(yī)藥綜合治療,尤其對小兒腦癱、肌營養(yǎng)不良、運動神經元病、脊髓損傷、腦血管意外等疾病具有明顯療效,治療效果遠超過去傳統(tǒng)的方法。如今,不少省外和國外患者慕名前來求治,科內常年有國外患者住院,迄今已收治歐美等30多個國家的150名外籍患者。
干細胞的研究與臨床運用現(xiàn)在已經取得了一些成績,但我們還要加強干細胞與中醫(yī)藥相互作用的機理研究,進一步解開其中的奧秘。同時要探索干細胞與中醫(yī)藥結合的最佳治療方案,不斷優(yōu)化治療效果。現(xiàn)在科室擁有一支高水平的專業(yè)醫(yī)護隊伍,在干細胞治療和神經系統(tǒng)疾病治療康復方面積累了豐富的經驗。未來總是充滿光明的!
代喜平,湖北十堰人,醫(yī)學碩士,副主任醫(yī)師
1993年6月湖北中醫(yī)學院本科畢業(yè),2002年6月上海中醫(yī)藥大學中醫(yī)內科學血液病專業(yè)碩士研究生畢業(yè),目前在職攻讀廣州中醫(yī)藥大學中醫(yī)內科學博士研究生。現(xiàn)任廣東省中醫(yī)院大學城醫(yī)院細胞治療科主任,廣東省中西醫(yī)結合學會血液病專業(yè)委員會委員。
從事中西醫(yī)結合內科臨床、科研和教學工作18年,在國內較早開展神經系統(tǒng)疾病的干細胞治療研究,尤其擅長應用臍血干細胞、骨髓干細胞治療小兒腦癱、自閉癥、脊髓損傷、運動神經元病、小腦性共濟失調等神經系統(tǒng)疑難雜癥,對血液病如各類貧血、血小板減少性紫癜、急慢性白血病、惡性淋巴瘤、多發(fā)性骨髓瘤的中西醫(yī)結合治療積累了豐富的臨床經驗。已主持和參與省級、廳局級課題9項,發(fā)表醫(yī)學論文10余篇。
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