第3章 前言(3)

2.国外细胞治疗方面研究的新成果

(1)细胞治疗新发现方面,发现可帮助生成神经细胞的新物质,发现常动脑有助于抑制脑细胞死亡;发现可保护移植器官的免疫细胞,发现免疫细胞“自杀式攻击”可帮助痛风自愈;发现能“识别”和“消灭”癌细胞的特殊细胞,发现一种细胞受体能够对抗结核杆菌,发现一种降压药可延缓细胞老化。

(2)培育或转变细胞方面,通过成人皮肤细胞重组后培育出大脑皮层细胞,成功培育痛痒神经细胞;在老鼠体内培育出人类肝脏细胞,把人类皮肤细胞转变为功能性肝脏细胞;在体外成功培育出味觉细胞,利用人类胎盘培育出成骨细胞。

(3)合成细胞方面,合成细胞膜能像活细胞一样生长;制造出基于无机物的类似生命细胞,诞生首个“人造生命”。

(4)用细胞培育器官及其他细胞治疗方面,用大鼠细胞培育出人造肝,用患者皮肤细胞培养出一种心脏病器官模型,利用体外细胞培育出完整的胸腺;用细胞培育出可供移植的大鼠肢体。利用胚胎模式成功地把恶性黑素瘤细胞转变为正常细胞,通过移植抗癌白细胞医治癌症,研制出可为癌细胞染色的分子涂料,发现可阻断肾癌细胞自我修复的新疗法,通过刺激T细胞来杀死癌细胞。用细胞疗法缓解风湿痛,利用细胞再生治疗突发性耳聋,用细胞疗法成功控制小鼠癫痫发作。(5)细胞治疗出现的新技术,开发出高效培养细胞的技术、在三维结构中培养细胞的技术、使转基因细胞具有智能反应的技术;成功出实现细胞分裂过程逆转的技术、把老鼠皮肤细胞转化为功能性脑细胞的技术。发明利用短脉冲激光检测细胞膜的技术、测量单个活细胞精确体重的技术、实时监测单个细胞相互作用的技术;发明测量单个细胞温度的纳米温度计。开发出细胞编程新技术,研发用于细胞疗法的可编程纳米机器人。开发出可使癌细胞长时间休眠的方法、能刺激白细胞的激光陷阱技术、能看清活细胞内活动的成像技术。

3.国外干细胞生理方面研究的新成果

(1)干细胞生理现象方面,发现肌肉干细胞的胚胎起源,发现与诱导多能干细胞不同的新型干细胞。实验证实人类存在具有卵子来源性质的卵原干细胞;发现能使干细胞保持本性的关键因子,发现精原干细胞与胚胎干细胞存在相似特征,发现一种小分子能预防胚胎干细胞分化。发现胚胎干细胞分化的控制机制,揭示造血干细胞的定向分化机制,发现干细胞分化方向可随成长环境改变,发现诱导多功能干细胞分化能力会因人而异。发现色素干细胞耗尽是黑发变白的重要原因,发现一种脂肪酸可增加造血干细胞。

(2)提取和研制干细胞方面,从腺组织、牙周膜、牙胚、女性月经血、胚胎外围羊水中提取出干细胞;同时,从人体伤口组织提取出皮肤干细胞,从人血液中提取出胚胎质干细胞,分离出具有生殖潜能的干细胞,分离出人类胚胎中胚层祖细胞,首次提炼隔离出单个人类血液干细胞。把睾丸细胞改造成干细胞,把鼠睾丸细胞转换为胚胎干细胞;把人体皮肤细胞改造成类胚胎干细胞,把成人皮肤细胞直接转化成神经干细胞,用动物皮肤细胞通过诱导获得濒危物种干细胞;用成人细胞和生长因子研制出更易操控的人体干细胞,通过脂肪细胞再编译获得多功能干细胞,制造出匹配成人基因的新干细胞。同时,建立世界上首个国家胚胎干细胞储存库。另外,发现脐带构成要素含有丰富的干细胞,发现废弃胎盘中有细胞类似胚胎干细胞,发现人耳中存在软骨干细胞,发现人或动物死亡后也可成为某些干细胞的采集来源。

(3)培育干细胞方面,用精子干细胞培育新的“万能细胞”,培育出不易引发排异反应的“万能细胞”,成功培育出新一代“万能细胞”;以人的鼻子为载体培育出多功能干细胞,利用血液细胞成功培养成诱导多功能干细胞,发现不同体细胞培育的诱导多功能干细胞有差异,无意中培育出“区域选择性多能干细胞”。培育出单倍体胚胎干细胞,培育出高纯度人体胚胎干细胞。培育出世界首个纯神经干细胞,从人类胚胎干细胞诱导培养出可无限再生的大脑干细胞,从皮肤细胞中培养出成体神经干细胞。成功培育出造血干细胞。

(4)培育和制造干细胞的技术方面,开发出人类胚胎干细胞和多功能干细胞更安全的培养方法,开发出胚胎干细胞更高效、产出率更大和纯度更高的培养技术。发明不破坏胚胎而获得胚胎干细胞的新技术,发明能控制干细胞按需分化的新方法,研发能消除引发癌症风险的制造干细胞新方法,开发能操控分化阶段干细胞的新技术。

4.国外用干细胞培育细胞与器官的新成果

(1)用干细胞培育生命体细胞方面,用胚胎干细胞制造出红细胞,利用骨髓干细胞培植出心脏细胞,用诱导多功能干细胞高效培养心肌细胞,用干细胞技术把皮肤细胞转化为心肌细胞。用动物腹部脂肪干细胞培育出神经细胞,用诱导多功能干细胞培养出视神经细胞。把人体干细胞转化为功能性肺细胞,利用人体胚胎干细胞分化成肝细胞,用克隆干细胞技术产生胰岛素分泌细胞,用人类胚胎干细胞造出生殖细胞精子,用干细胞技术以人类细胞造出原始生殖细胞。用单个成体干细胞培育出多种组织细胞,用脂肪干细胞培养平滑肌细胞,用诱导多功能干细胞培育出色素细胞,用皮肤细胞培育出软骨细胞。

(2)用干细胞培育生命体组织方面,用干细胞培育出眼角膜组织,用胚胎干细胞培育出立体视网膜组织。利用骨髓干细胞培育出心脏瓣膜,利用诱导多功能干细胞首次育成心脏组织细胞层。用间叶干细胞培育成活的人骨片段,成功用诱导多功能干细胞培育出软骨。用多功能干细胞培育出功能性人造表皮;用成体干细胞培养出肾脏组织。

(3)用干细胞培育生命体器官方面,用诱导多功能干细胞再生人类肝脏,成功诱导干细胞成为三维迷你肺,运用生物工程从干细胞中培养出牙齿。

5.运用干细胞治疗疾病的新成果

(1)干细胞疗法的新发现:发现精原干细胞有望替代医用胚胎干细胞,发现打开人体成纤维细胞中干细胞基因的新方法,发现脂肪干细胞易转变为人工诱导多功能干细胞。发现一种有利于提高干细胞移植安全性的物质,发现猪胚胎干细胞可通过移植生成人类器官,发现干细胞移植存在潜在危险,发现移植干细胞有望治疗肌肉萎缩症,发现一种能使移植干细胞增殖10倍的新分子,发现干细胞可实行半相合移植。

(2)用干细胞治疗癌症和艾滋病方面,利用转基因干细胞治疗脑癌,通过癌细胞三维立体培养揭示干细胞信息,用神经干细胞为载体发明治癌“定点清除炸弹”,发现可作为治癌新靶标的癌症干细胞,用干细胞“精确制导”杀灭癌细胞。同时,通过实验证明,人体干细胞能被遗传修改成为对抗艾滋病病毒的细胞。

(3)用干细胞治疗心血管疾病方面,成功移植造血干细胞,以及非亲缘脐带血造血干细胞。开发出用干细胞制造血小板技术、修复血管创伤技术。大规模试验利用干细胞治疗心脏病,提出用移植干细胞治心肌梗死,利用干细胞技术恢复梗死后的心肌,开创用脂肪干细胞治疗心脏病,研制出治疗冠心病和软骨再生等干细胞药物。

(4)用干细胞治疗神经系统疾病方面,移植人体鼻黏膜干细胞治疗脊髓损伤,利用成年动物干细胞让脊髓受损的瘫鼠恢复行走,找到一种有助于修复受损脊髓的干细胞。用干细胞治疗少儿脑瘫及相关神经系统疾病,实现脑内干细胞持续再生出神经胶质细胞。利用神经母细胞移植治疗肌肉萎缩硬化症,利用胚胎干细胞研究渐冻症,动物研究显示诱导多功能干细胞有助治疗“渐冻症”,利用诱导多功能干细胞修复神经源性肌萎缩症的致病基因。利用诱导多功能干细胞技术帮助自闭症个性化治疗。

(5)用干细胞治疗其他疾病方面,用干细胞治疗多发性硬化症获得突破。用干细胞治疗人体硅肺病,确定可用远端干细胞修复肺部组织。用自体干细胞治疗肝硬化获成功,通过注射干细胞提高肝硬化治愈率,把扁桃体来源的干细胞用于肝脏再生;通过干细胞移植修复大肠溃疡。用脑干细胞恢复受伤视网膜,诱导多能干细胞治疗视网膜退化疾病获准进行人体实验,利用干细胞技术协助修复受损角膜;干细胞治疗先天性失明效果明显;研究出用干细胞治疗老年性黄斑退化症的新方法,干细胞疗法或可治疗老年性黄斑病变。推进人体干细胞治疗糖尿病的试验,用胚胎干细胞移植治疗糖尿病通过动物实验。用骨髓干细胞治疗体表皮肤烧伤、用发根干细胞培育皮肤组织等获得成功。

张明龙 张琼妮

2015年国庆节