人类胚胎干细胞

人类胚胎干细胞（精选8篇）

人类胚胎干细胞 第1篇

关键词：人类胚胎干细胞研究,伦理准则,公共政策

人类胚胎干细胞研究是21世纪生命科学领域的创新之举。在其研究中, 由于在利用胚胎时涉及未知的、不确定的因素太多, 使得现有的评估手段不能应用, 难以避免其研究结果出现危害人类的现象。如何有序、有利开展人类胚胎干细胞研究, 世界各国在其价值判断上, 因地域、文化、价值观各异, 产生的认识也不相同, 由此引发了一场又一场的伦理争论, 从而也构成了当今世界生命伦理学领域的突出热点和焦点。为了进一步促进此项科学研究成果惠泽于人类, 必须建立健全人类胚胎干细胞研究中的伦理原则和公共政策, 以此来规范该项科学研究的发展和应用。

1. 人类胚胎干细胞研究的伦理准则

目前, 世界各国针对人类胚胎干细胞研究还没有统一、细化的伦理准则。总体上, 它在生命伦理学的基本原则指导之下进行, 这些原则构成评价人类胚胎干细胞研究争议问题是非曲直的伦理框架。

(1) 实施伦理准则的意义。

现代社会, 任何科学技术的进步都是一把“双刃剑”, 既有积极的作用, 也有消极的作用。人类胚胎干细胞研究是现代生物技术的前沿课题, 离不开克隆技术, 目前, 一旦把成功率非常低的克隆技术用到人身上, 就面临很多问题, 如很多胚胎会因实验失败而被毁。据报道, 上海第二军医大学遗传学教授傅继梁先生接受采访时曾说, 人类胚胎干细胞可以发育成胚胎, 也可以分化成各种细胞, 如皮肤细胞、肝脏细胞等。对于一个因胰岛细胞功能缺陷而缺乏胰岛素的病人来说, 现在医学上可以做的是为他提供胰岛素, 而将来可以通过克隆技术为他提供能产生胰岛素的胰岛细胞。但问题的关键在于, 现在并不知道一个胚胎干细胞在什么情况下会分化成胰岛细胞或其他器官细胞。这涉及到基因的程序编制问题。人一生中有两次最为关键的基因表达的程序编制, 一次是在生殖细胞的形成过程中, 生殖细胞的成■白雪涛严虹霞

熟需要重新编制基因表达程序;另一次是在精子与卵子结合形成受精卵并发育成早期胚胎, 也需要重新为胚胎编程。所以尽管人们知道胚胎干细胞具有发育的全能性, 但个体的发育和细胞的分化是通过基因表达的有序变化和基因编码的蛋白质之间错综复杂的相互作用来实现的。目前科学家还不知道这一编程的详细情况, 但已知这涉及到极其复杂的DNA和染色体结构的修饰。只有洞悉了整个编程机理, 科学家才有可能定向分化胚胎干细胞。所以, 在目前的人类胚胎干细胞研究中, 治疗性克隆技术离临床应用还有相当长的路要走。

另外, 在人类胚胎干细胞研究中, 治疗性克隆研究一旦失控, 就会导向生殖性克隆 (克隆人) 。而克隆人的基因组与现在或过去曾经存在的个体的基因组是完全一样的, 由此立即会涉及伦理和法律层面的问题, 如克隆人是否享有与自然人同样的法律权利等。从现实看, 人的尊严的基石就在于每一个人都是独特的、不可复制的, 而克隆人则会冲击这种基石。当前, 鉴于人类胚胎干细胞研究伦理问题的特点:其一是它对社会或人类的影响深远。现在的研究引起的后果不仅涉及个人, 他的家庭和社区, 而且可波及国家和整个地球上的人类。这就引起“全球”伦理问题。因此, 我们的关注必须从个人、家庭、社区扩展到国家、人类、地球、未来世代。其二, 在利用干细胞过程中涉及的因素众多, 有很多未知数和不确定性, 使得已有的评估标准比较滞后, 不能应用。故而, 当代生命科学、生命伦理的专家们呼吁, 一定要非常严谨地对待科学实验, 用科学研究成果为人类造福, 尽可能降低风险, 使益处最大化。针对人类胚胎干细胞研究, 必须制定、健全相应的社会伦理准则, 以期规范其研究、发展和应用。

(2) 相关伦理准则。

探讨人类胚胎干细胞研究的伦理准则, 要围绕生命伦理学的根本宗旨展开, 即维护人的权利和尊严, 增进人类的健康和幸福。通常的行善、自主、不伤害和公正这四条生命伦理的基本原则, 既是为了保证这一宗旨的实现, 也正体现了生命伦理的根本所在。[1]纵观人类胚胎干细胞研究的伦理之争, 在关于生命、死亡、健康、疾病以及人的权利尊严等方面产生的不同认识, 表现出明显的文化差异。正如国际知名生命伦理学家恩格尔哈特 (H.Engerhardt) 博士在对此发表评论时, 用“文化战争”来描述:“我们注定要生活在这样一个世界里:对人生命的意义、患病、临终和死亡的认识上, 呈现出稳定与痛苦的争议交织出现的世界。文化战争中的战斗在不远的将来将决定生命伦理学的特点。”[2]由此说明, 文化差异将极大影响制定人类胚胎干细胞研究伦理原则的统一性与多样性。

当今世界, 评价与高新技术有关行为的伦理准则框架仍然是不伤害人 (Non-maleficence) 、尊重人 (Respect) 、有益于人 (Beneficence) 、公正对待人 (Justice) 以及人与人之间互助团结 (Solidarity) 。这五项基本原则体现人类及其社会的本性、价值和尊严, 是不可改变的。如果说有一天, 人们应该或可以“伤害”人, 应该或可以不“尊重”人, 应该或可以不“公正”, 那么人类及其社会也就不可能存在, 或者“人类”也就不成其为“人类”, 而成为另外一种“物种”了。然而, 这里谈的“人”, 不再是个别的人或病人, 而是扩大了的“人”, 它包括人群、人类、未来世代的人。[3]

2001年, 我国国家人类基因组南方研究中心伦理委员会以及法律、社会问题研究专家起草了《人类胚胎干细胞研究的伦理规则》 (建议稿) , 对我国科学家开展人类胚胎干细胞研究的伦理原则和伦理规范提出了一级权威专家的建设性意见。这些伦理准则根据生命伦理学的功能与原则制定, 广泛应用了当代伦理学的成果和方法, 即道义论和后果论, 构成了评价胚胎干细胞研究伦理问题的框架。

据2004年1月14日《健康报》报道, 我国科技部和卫生部联合发布了12条《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》, 这是继1998年卫生部颁布《涉及人体的生物医学研究伦理审查办法 (试行) 》、1999年国家药品监督管理局颁布《药品临床试验管理规范》后, 国家科技主管部门颁布的一个专项伦理指导原则。文件首先指出了遵守国际国内的伦理准则与科学研究的顺利发展的一致性, 明确禁止人的生殖性克隆, 禁止人胚胎的研究超过14天, 禁止将研究用胚胎植入人和其他动物生殖系统, 禁止人的生殖细胞与其他物种生殖细胞的结合, 禁止买卖人类配子、受精卵、胚胎和胎儿组织, 强调贯彻知情同意和知情选择原则, 保护隐私以及要求成立伦理委员会等。[4]

迄今为止, 关于人类胚胎干细胞研究的伦理争论并没有结束。人类胚胎毕竟是一个生命, 利用其研究必须严格管理和采取审慎的态度。对此, 我国还必须尽快建立健全国家伦理委员会的监控和评估机制, 建立国家级的生命伦理咨询委员会, 对人类胚胎干细胞研究计划加强伦理审查, 对研究的进程和成果加强伦理评估。同时, 建立研究单位的准入制度和伦理委员会对其研究的审查等。在伦理审查时要坚持的原则:第一, 尊重胚胎的原则。胚胎本身具有的价值应该得到人的尊重, 除非出于正当目的的研究, 否则不能随意破坏胚胎。第二, 知情同意原则。即对捐献和使用配子、体细胞、胚胎者都要自由同意, 并予以保密。第三, 安全和有效原则。即使用人类胚胎干细胞治疗疾病时, 首先做动物和人体实验, 当确定有效时再用于病人, 并避免给病人带来伤害。第四, 防止商品化原则。即提倡捐赠而防止一切形式的买卖配子、胚胎和胎儿组织等。

2. 人类胚胎干细胞研究的公共政策

当前, 在人类胚胎干细胞研究领域, 国际上尚没有统一的要求和原则, 也没有统一的公共政策, 世界各国尚处于探索阶段。在现已出台的相关政策上, 尽管各国制定的条款各异, 但中心思想都是鼓励人类胚胎干细胞研究 (即治疗性克隆) , 不允许生殖性克隆 (克隆人) , 政策的核心是对人的尊重, 对人尊严的维护。

(1) 世界部分国家开展人类胚胎干细胞研究的公共政策之比较。

许多国家都在制定相应的法律法规, 英国已通过相关法规, 美国制定完毕也在论证中。2004年8月, 英国政府向纽卡斯尔大学颁发了世界上第一份克隆人类胚胎研究的合法执照, 批准这所大学进行以医疗为目的的克隆人类胚胎研究。对此应特别关注两点:第一, 这是世界上第一次以政府名义同意大学科研机构进行克隆人类胚胎的研究;第二, 许可证的期限是一年, 而且规定仅限于用胚胎干细胞进行治疗性的研究, 不得从事于通过克隆的胚胎进行任何形式的生殖性克隆。这张“执照”的意义在于, 它是将此项研究从科学和伦理层面上升到政策层面, 表明英国希望能在治疗性克隆这条路上走下去, 但同时杜绝克隆人的危险。

日本把这一技术的出现视为生命科学和生物技术领域赶超欧美国家的绝好机遇, 在2000年5月提交国会审议的法案中, 把有条件的准许进行关于人体胚胎干细胞的研究列入其中。2000年12月19日, 英国的下议院也以超过2/3的多数票通过了允许克隆人类早期胚胎, 并从中提取干细胞进行医疗研究。由于伦理的约束, 各国政府对人体胚胎干细胞研究的决定比较谨慎, 如英国只允许治疗性克隆, 认为生育性克隆是非法的, 并且也不允许科学家将人和动物的细胞结合起来进行克隆实验, 同时, 治疗性克隆也要经过严格审查和接受监督。[5]2004年1月在北京召开的“北京国际生命伦理学学术会议”上, 韩国学者透露, 韩国正准备通过一项《生命伦理与安全法》, 全面禁止克隆人。根据这项法令, 对违反这一规定的人将处以十年的徒刑。国家将设立专门委员会, 对基因复制、人体受试者研究, 实行严格的检查。当然, 来自其他一些国家的学者也反映了这些地区支持人类胚胎干细胞研究的意见。

据新华网报道, 2009年3月9日, 美国总统奥巴马签署行政命令, 宣布解除对用联邦政府资金支持胚胎干细胞研究的限制, 为胚胎干细胞研究“松绑”, 由此美国的胚胎干细胞研究有望进入新阶段。而曾在2001年8月, 美国时任总统布什宣布对胚胎干细胞研究设限, 规定联邦政府对胚胎干细胞研究的资助仅限于研究当时已有的胚胎干细胞, 不得资助从新胚胎中提取干细胞进而开展研究。布什一直认为, 从胚胎中提取干细胞无异于“故意摧毁人类胚胎”, 这是他本人“不能跨越的道德底线”。这也代表了美国相当一部分保守人士的观点。不过, 美国科学界和公众普遍支持胚胎干细胞研究。近年来, 关于美国联邦政府是否应进一步支持胚胎干细胞研究的问题曾数次在全美引起激烈争论, 取消上述限制的呼声也日益高涨。2007年6月20日, 美国“拉斯穆森”民意调查公司公布的调查数据显示, 有2/3的美国人相信, 胚胎干细胞研究会有助于人类治愈某些顽疾。同一天, 美国《科学》杂志网站公布的调查显示, 半数以上因不孕症进行体外受精并移植胚胎的美国人, 愿意将多余胚胎捐献出来用于胚胎干细胞研究。美国科学促进会也发表声明说, 科学界的主流观点认为, 胚胎干细胞是极有前景的研究领域, 通过这项研究有望找到攻克人类诸多顽疾的新疗法。

(2) 制定我国科学家从事人类胚胎干细胞研究的公共政策。

人类胚胎干细胞研究引起人们对人体客体化的忧虑以及对维护人的价值和尊严的关注。人类胚胎干细胞研究伦理问题的特点是它对社会或人类的影响深远, 因此伦理学必须关注人类胚胎干细胞研究的发展和应用, 积极探讨研究中的伦理问题, 促进并制定研究的相关政策, 有利于其沿着健康的方向发展。

世界各国目前在此项研究的政策上都处于探索阶段, 我国也应当抓住机遇, 尽快制定有利于我国科学家从事人类胚胎干细胞研究的伦理准则和公共政策, 同时, 在制定政策的过程中要充分体现人文价值理性, 消除工具理性的干扰。对我国而言, 首先要明确国家级别上的管理部门;其次, 在前提上由国家支持此项科学研究, 提供经费、完善管理;第三, 我国科学家要结合世界前沿成果及具体国情开展研究。

目前, 在人类胚胎干细胞研究中, 人兽混合胚胎研究在世界范围内又掀起一场激烈的争论。据国外媒体报道, 2008年4月1日, 英国纽卡斯尔大学研究人员成功培育出人兽混合胚胎 (人牛混合胚胎) , 这个胚胎大约有32个细胞, 存活了3天, 这在英国科学史上还是第一次。5月19日英国议会展开辩论, 并投票表决以规范人兽胚胎研究。我国科学家更早涉及人兽胚胎研究。2003年, 上海的研究人员成功将人类皮肤细胞与兔子的卵细胞相融合, 这在国际上第一次证明, 人体体细胞核可进行重新编程。[6]这些研究成果进一步说明, 制定人类胚胎干细胞研究公共政策的紧迫性、重要性。

(编辑王遐)

参考文献

[1]沈铭贤.生命伦理学[M].北京:高等教育出版社, 2003.

[2]H·Tristram Engelhardt, 赵明杰.道德冲突世界中的生命伦理学:基本争论及干细胞辨论的要点[J].医学与哲学, 2002, 23 (10) :5.

[3]邱仁宗.高新生命技术的伦理问题[J].医学与哲学, 2000 (11) :21-22.

[4]邱仁宗.评<人胚胎干细胞研究伦理指导原则>[J].医学与哲学, 2004 (4) :1.

[5]李本富.人体胚胎干细胞研究的伦理争论[J].中国医学伦理学, 2001 (3) :54.

为胚胎干细胞研究“解禁” 第2篇

美国总统奥巴马于2009年3月9日签署行政命令，宣布解除对用联邦政府资金支持胚胎干细胞研究的限制，这意味着长期制约美国胚胎干细胞研究的最后一个壁垒被打破，而此前，小布什政府一直禁止政府资金用于该项研究，奥巴马的这一决定表明在此问题上他与布什政府的彻底决裂。资金是干细胞研究的“活力源泉”

促使奥巴马发出解禁令最根本的原因是试图解决胚胎干细胞研究潜在商机的日趋加大和美国原有领先地位正在逐步丧失状态的矛盾。

自1997年英国成功克隆出世界上第一只克隆羊“多莉”以来，人类干细胞研究就成为伦理争论的热点。在1999年末的年度世界十大科技成就评选中，“干细胞研究的新发现”荣登榜首。由于干细胞研究具有巨大的医学价值，如何分离、保存并在体外人工培养干细胞，并使之成长为各种组织和器官，成为干细胞研究的首要课题。

胚胎干细胞是具有最广泛发展潜力的干细胞，从技术上称，利用胚胎干细胞培养人体组织和器官以治疗疾病是最理想的方法。美国是世界上干细胞研究最先进的国家之一，干细胞研究(从骨髓移植算起)在美国已有约40年的历电，早在1998年美国人就成功分离并培育出了多能干细胞。然而，小布什政府以不能超越道德底线为由，颁布了限制令。在美国禁止胚胎干细胞研究的联邦资助期间，世界各国的干细胞研究取得了重大进展。有鉴于此，美国科学界和公众曾多次呼吁政府改变立场，国会甚至也要求放宽联邦政府资助胚胎干细胞研究，但布什否决了国会提交的法案。由于无法得到足够的研究资金支持，越来越多的美国胚胎干细胞研究人员转向别国寻求发展，而这样做的后果可能使美国在这一研究领域失去主导地位。

此次奥巴马的解禁令意在纠正美国过去八年对胚胎干细胞研究采取的“错误路线”，得到美国科学界的高调回应。哈佛大学干细胞研究所专家乔治·戴利称，资金是干细胞研究的“活力源泉”，这一决定将使科学家们拥有更多研究工具探求疾病的起源，也将为研发新型药物奠定基础；这一新政策能够促进相关研究项目蓬勃发展，使美国尽快在这一领域取得领先地位。康涅狄格大学再生生物学中心主任戴维·戈登海默认为，对于提高美国的干细胞研究水平来说，解除针对联邦政府资助的有关限制是基础性的一步。

解禁令为奥巴马政府确保领先开了个头，加强美国在科技和创新领域的主导地位将被纳入奥巴马政府的中心要务。奥巴马承诺将今后10年基础研究的经费翻一番，增加对实证科学、生命科学、数学和工程学领域基础研究的资助。

“政治归政治，科学归科学”

实现科学与政治的分离是奥巴马的竞选承诺。在为自己的立场辩护时他一直强调，政府的决策应该基于最可行且具有科学有效性的证据，而不是某些官员的意识形态偏见。这意味着奥巴马要在政治与科学之间划一条明确的界限，使他的政府能实现“政治归政治，科学归科学”的理想。

有媒体称，布什可以借伦理争议限制科学，而奥巴马则可以借科学和人类福祉的名义推动科学。事实上，布什和奥巴马仅仅只是代表，体现的是个人价值观和社会政治倾向的差异。

布什相信科学研究要促进国家利益，要避免道德争端，他有责任以政府的权威和信用来维护国家利益、充当道德裁判，因此，他反对联邦政府对人类胚胎干细胞研究提供支持。类似的情况也反映在他执政时期的其他领域，如在气候变化等问题上用意识形态或政治取代科学。美国一机构去年4月份的一项调查显示，在美国环境保护署工作的科学家中，超过半数的人承认他们在进行科研时曾受到有关部门的政治干预，半数的人认为这种干预行为是“经常性或随时存在的”。

奥巴马的解禁令被一些媒体解读为对其前任政治干预科学做法的一记重拳，它旨在恢复政府决策中的“科学诚信”，允许科学家在“不受操纵和强迫的情况下”工作。密歇根大学干细胞生物学中心主任肖恩·莫里森称，这是美国科学领域的一大进展，奥巴马的举动表明“科学政策应建立在科学基础之上”。

尽管人们把解禁令提升到“健全科学”的高度，但奥巴马要在当今的美国社会真正实现“政治归政治，科学归科学”是很困难的。大科学时代，科学研究需要为国家利益服务，因而必须服从国家战略。原因很明确，现代科学研究需要大量的经费支持，类似胚胎干细胞研究这样的重要项目尤其需要政府的资助。然而，政府资金的投入要有明确的回报要求，而如何预测高效、安全的回报是政府需要考虑的事情。在决策中起重要作用的不仅是科学研究活动本身，经济、政治、宗教、道德等因素也必须纳入考虑范畴。在这种意义上，小布什的政策也不无道理。

人类胚胎是人吗

布什在总统任期内曾不顾科学界的呼吁，强硬否决了国会提案。他一直认为，从胚胎中提取干细胞无异于“故意摧毁人类胚胎”，这是他本人“不能跨越的道德底线”，也代表了美国相当一部分人的观点。奥巴马的解禁令以行政的方式终结了科学证据与道德价值观之间的“两难选择”，但它对美国的正统价值与道德观念提出了最严峻的挑战，其中最重要的问题是人類胚胎是否是人。

由于目前胚胎干细胞研究需从人体胚胎中提取胚胎干细胞，因此反对者认为，人类胚胎是人，不应因科研而失去生命。美国国会众议院共和党领袖约翰·博纳就曾说过：“纳税人的钱不应用于帮助毁灭无辜生命。”布什政府便是以捍卫人类生命为由限制这种研究的。如果胚胎是人，那么，胚胎干细胞研究进展就陷入道德困境，因为它仅仅把制造和使用人类胚胎当作实现另外目的的手段，这在伦理范畴是不道德的行为。此外，从宗教和维护生命权利的角度来讲，为从事研究而摧毁人类胚胎也是不道德的。然而，有科学家试图将人类体细胞(如皮肤细胞)改造成胚胎干细胞，这样就绕开了伦理争议。

胚胎干细胞研究的另一个道德争议是胚胎干细胞的研究无法避免克隆人的出现。对于这一问题，奥巴马表态说，新政令不会允许产生克隆人，“我们将确保政府决不开启克隆技术用于‘复制’人体之门”，“它不仅危险，而且严重错误，在我们的社会或任何一个社会都没有立足之地”，他相信只要明确规范和严格监管，危险就能够避免。

需要指出的是，将美国反对胚胎干细胞研究完全归罪于布什是不恰当的。早在20世纪70年代，美国就禁止对人体胚胎的研究，胚胎干细胞研究也在被禁之列。不过，所谓禁止，只是不允许联邦政府的资金资助这类研究，并不禁止私人资助。另外，奥巴马的解禁令能否在短期内给美国胚胎干细胞研究带来显著改观还存疑问。因为，这一政策转变成具体的方案还需要多方面的工作，如制定美国人类胚胎干细胞研究的伦理规范，确定联邦政府资金何时以及通过何种方式资助相关研究；修订美国现有禁止用联邦政府资金制造人类胚胎干细胞的法律等。

人类胚胎干细胞 第3篇

1 人类胚胎干细胞研究产生伦理争议的科学与人文背景

人类胚胎干细胞研究是生命科学的前沿,对其伦理问题的探讨更是生命伦理学的热门话题。人类胚胎干细胞研究伦理之争的焦点问题主要可归纳为两大方面:一方面,是如何看待人类胚胎的问题。包括对胚胎的性质、地位、来源等问题的伦理争议;另一方面,是人类胚胎干细胞研究是否会滑向生殖性克隆的问题。这两个方面基本涵盖了人类胚胎干细胞研究引发伦理争议的主要内容。探讨人类胚胎干细胞研究产生伦理争议的必然性,离不开其所处的时代,更离不开其所依赖的深刻的科学技术与人文背景。这一切为人类胚胎干细胞研究伦理争议的产生提供了必要的社会条件。

1.1 科学技术背景

21世纪,伴随着科学技术的巨大进步和人类知识积累的高速增长,生命科学及现代生物技术被推到科学研究的前沿。今天,基因工程、人类胚胎干细胞研究又把生命科学研究推向新的高峰,人类有史以来最宏伟的生物学工程人类基因组图谱的绘制已经完成。基因组图谱将对7000多种单基因遗传病、癌症、心脑血管病、糖尿病等方面的研究起到积极的作用,它为人类了解自身创造了一个新的平台。目前,生命科学及生物技术研究将从分子水平提升和解释现有的人类文明与发展水平。尤其是人类胚胎干细胞研究,展现了更为广阔的前景。人们寄希望通过胚胎干细胞的体外培养、定向分化,使其变成人体的各种细胞、组织或器官,用来修复或更新人体受到损伤的组织或器官,甚至用于体外再建造人体器官。可以说,这项研究体现出巨大的医疗应用前景。

从科学技术发展来说,人类胚胎干细胞研究代表了生命科学与技术的最新成就。科学技术的进步体现了一个国家的综合实力和发展水平。目前,鉴于人类胚胎干细胞研究的广阔蓝图,同时为了抢占生命科学研究的制高点,以及获得其巨大的医疗价值,世界各国纷纷开展人类胚胎干细胞研究,以确立自己在生命科学研究领域的领先地位,并以此扩大自己的经济利益和影响。近年来,人类胚胎干细胞研究在世界各地蓬勃发展。1998年,美国科学家成功用人类胚胎干细胞在体外生长和增殖,带动了全世界的干细胞工程研究热潮。英国是在干细胞研究领域占据领先地位的又一个国家。据报道,2004年8月11日,英国“人类生育与胚胎当局”(HFEA) 向纽卡斯尔大学一个小组颁发了世界上第一份克隆人类胚胎研究的合法执照,许可证的期限是一年。2008年4月1日,英国纽卡斯尔大学研究人员成功培育出人兽混合胚胎(人牛混合胚胎),这个胚胎大约有32个细胞,存活了3天,这在英国科学史上还是第一次。英国政府表示,从科学角度来说,允许培育用于研究目的的人兽混合胚胎有其有利一面,它们可以帮助数百万人战胜疾病。其他国家如澳大利亚、新加坡、印度、日本等国的一些科学家,通过试管内受精培养研究用胚胎,或者破坏被生育诊所废弃的胚胎进行干细胞研究,等等。种种研究热潮及法律开禁,既展示了人类胚胎干细胞研究的广阔前景,又因此而生出诸多的伦理争论。因此,人类胚胎干细胞研究在不同国家的科学技术背景下必然产生出伦理争议。

目前,人类胚胎干细胞研究在技术上尚存在着很多困难,但总有一天会被克服,需要提醒的是,给人类带来医疗和商业利益的人类胚胎干细胞研究,在其进入技术应用时,不能忽略它作为双刃剑的特性。预计未来二三十年内,随着现代生物技术革命性的进步,人类胚胎干细胞研究及其应用发展,将进一步揭示人类生命现象的本质,并对人类文明进程产生巨大的作用。

1.2 人文文化背景

任何个人、群体和社会都有一定的文化归属。文化不但影响哲学和伦理学,而且也会影响生命科学及其技术研究。由于不同人群所处的文化背景不同,因此对待人类胚胎干细胞研究的观点、态度不同,从而导致伦理争议的产生。回顾历史,许多新技术的诞生,无不经历着反对、争论、融合、认同的过程。这是人的认识规律,人类胚胎干细胞研究也不例外。自从干细胞技术问世以来,这种伦理争论就从未停止过,并将继续争论下去,直至人们的认识比较一致为止。目前,一些深受科学文化影响的学者、科学家以及医生积极支持胚胎干细胞研究。而一些受宗教文化影响的伦理学家和宗教界领袖,则认为人类胚胎干细胞研究是对人性的亵渎,破坏胚胎是对人类人权的践踏,是绝对不能容忍的。这种伦理争论就像在中西方不同文化背景下,对生命伦理学的建构存在着显著差异一样。尽管生命伦理学中具有某些人类共同持有的道德理念、信条与准则,但生命伦理学毕竟是西方社会文化背景下的产物,在许多方面不可避免地烙有西方文化的深刻印记。因此,在中国无论是从学科建设角度去建构生命伦理学,还是从实践角度去应用生命伦理学,都应该注意到中西方不同文化的背景及其价值观念的差异,不能简单地照搬照用。

因此,在谈及人类胚胎干细胞研究的人文文化背景时,要注意两个方面:一方面,从文化的深层去作一些探究,注意传统文化观念对当今人们普遍的观念与心理有怎样的影响,又有什么异同,例如,对生育控制和人工流产,我国有一些人对政府的现行政策不甚理解,更多的是从重男轻女、养儿防老等传统观念出发盲目生育;而西方则有不少人是从基督文化生命观出发视胎儿为神圣的生命,或以现代生育自主权为理由,反对堕胎和生育控制。另一方面,还必须注意近现代以来人类文化的重大变革与影响。特别是在西方,伴随近代工业革命和科学技术的飞速发展,不仅商品、资本市场的经济趋于成熟,而且还促进了宗教、哲学的重大变革。因此,谈到文化与生命伦理的关系,既要注意哲学、宗教的因素,更应充分认识科学技术作为当代主流文化对伦理所产生的深刻影响。当代的科技文化与市场经济关系十分紧密,科学研究与技术应用,已经不是纯粹的探求自然界的本质规律,商品经济的价值观念无处不在地渗透于科学技术领域。在克隆技术、干细胞研究、人类基因组研究上,各国政府以及私人资本之所以纷纷投资,给以支持和扶助,不仅有争夺科技领先的意图,更多的是其巨大的经济收益与回报。这股力量很可能会使生物技术的伦理价值发生畸变,而失却人文关怀的道义方向。由此,我们不难得出结论,在探讨生命伦理学时,文化背景、文化思潮的影响是必不可少的一部分。同样,对于许多重大的伦理难题的研究,更应该提升到哲学文化的层面,从终极的价值意义上去进行思考,以便对争执不休、相互冲突的见解做出较为准确的判断或协调,并在共同认可的基点上对伦理观念和准则做出必要的调整[3]。

由此看来,无论反对或赞成人类胚胎干细胞研究,都不是没有理由的。问题在于我们要解读各种不同见解的潜在动因,分析不同主张的文化背景,评估胚胎干细胞研究实施后可能产生的后果,思考这些技术能够给哪些人带来福音,给哪些人造成伤害。对人类胚胎干细胞研究来说,不同人群的“支持或反对”也是一个价值观问题。目前,世界上激烈反对人类胚胎干细胞研究的主要是一些信奉上帝、天主的人群,宗教文化使他们的价值观根深蒂固。而一些病人组织、医生、以及广大的科学家却积极支持此项研究。价值作为哲学范畴是指客体对主体的需要所具有的肯定意义。价值问题说到底是人与人的关系问题,“支持或反对”人类胚胎干细胞研究反映了人的价值取向和精神境界。当人类胚胎干细胞研究作为同一价值客体走入不同价值主体(人群)的视阈中时,由于主体的价值取向和精神境界不同,其对待同一客体的价值评价和价值选择不同,进而价值观也不同。这样,不同的人群因受不同价值观的影响,他们对待人类胚胎干细胞研究的认识就大不相同。所以,不同人群之间产生伦理争议是不可避免的。因此说,价值观问题也是引发人类胚胎干细胞研究产生伦理争议的必然原因。

2 人类胚胎干细胞研究产生伦理争议的科学前提

人类胚胎干细胞研究伦理争议的产生,有其必然的自然科学与社会科学前提。一方面,生命科学及其技术上的局限性,带来了自然科学及技术上的争议。这是导致人类胚胎干细胞研究产生伦理之争的自然科学前提;另一方面,道德哲学、生命哲学以及社会学、心理学等理论视角的差异所引起的社会科学认识上的争议,又是形成人类胚胎干细胞研究产生伦理争议的社会科学前提。这些科学前提为人类胚胎干细胞研究提供了有益的指导。

2.1 源自自然科学及技术上的争议

自然科学特别是生命科学及其技术上的局限性是导致人类胚胎干细胞研究产生伦理争议的科学前提。纵观历史,自然科学不同历史阶段的理论成果决定、影响着人类在哲学、伦理学认识上的差异性。从19世纪开始,自然科学的研究取得了突破性的进展,进入了整理材料、寻找内部联系和跨门类研究的阶段,形而上学的自然观逐渐被打开了一个又一个的缺口,康德、拉普拉斯的星云假说推翻了牛顿“宇宙不变”和“上帝第一推动”的观念;细胞学说、能量守恒和转化定律、生物进化论这三大发现,揭示了自然界的物质统一性以及各种物质形态之间联系和发展的辩证性质,为哲学总结自然现象以及认识它们的一般规律提供了可靠的知识基础。20世纪中叶前后,生物学、医学、遗传学等生命科学的长足进步,以及高新技术的出现和迅猛发展,又把应用伦理学推上了现实的舞台,如医学伦理学与生命伦理学的兴起等。人类胚胎干细胞研究是建立在生命科学及现代生物技术飞速发展基础之上的。生命科学(Life Science)作为一门独立的学科,其发展的重要标志和突出成果是:19世纪中叶发现了脱氧核糖核酸(DNA),创立了细胞论、进化论和经典遗传学,为现代生命科学奠定了从基因到整个生物界的总体框架;20世纪中叶生命科学在理论上有了一系列重大突破,发现了DNA双螺旋结构,阐明了遗传中心法则,破译了遗传密码,从而诞生了分子生物学,把生命科学提高到分子水平来研究和认识生命现象与疾病的新时代。除此之外,生命的物质基础DNA、RNA,以人的DNA重组技术(基因工程)为核心,包括细胞工程(单克隆抗体技术等)、蛋白质工程、酶工程等的生物技术群逐步形成,又把生命科学推向新的高峰,使人类在了解自身的进程中向前迈出了可喜的一步。

尽管生命科学及生物技术取得了如此辉煌的巨大成就,但也存在着不可避免的局限性。正如利用克隆技术可以把人类的某些优良性状保存下去,但由于克隆技术的局限性,目前克隆人的质量没法保障。我国著名生命伦理学家邱仁宗曾说,假设把克隆人可能产生的社会、伦理问题姑且不论,就其技术本身而言也还有两点不可克服的缺陷:其一,克隆人是单性生殖,从进化论的角度看,这是最低级的生殖方法,历史证明,人类进入有性生殖之后,才更加优质优等。其二,有性生殖有一个基因程序重组的过程,父母的基因结合后,新的生命要进行重组,这个过程需要几个月,是精雕细刻的。而克隆人的无性生殖过程,长则几天,短则几个小时,是一个粗糙的过程。就从克隆羊来说,我们只知道一头克隆羊,其成功率是1/227。科学试验可以有失败,克隆人能经受得起这种失败吗?如果克隆出来的人缺胳膊少腿,内脏不全,谁来对他们负责?科学家有创新的权利,但也应对这种创新负起社会责任。所以从社会的角度看,人毕竟不是物品,不能随意制造。况且,克隆人与真实的人完全不同,我们喜欢一个人,不是喜欢他的基因编码,而是基因编码与环境相作用形成的社会人[4]。

正是基于自然科学及技术上的争议,人们对某一科学技术成果的认识和态度截然不同。同理,人类胚胎干细胞研究的伦理争论也由此而起。胚胎干细胞研究的实质就是治疗性克隆研究,因为用于治病而被提倡,但是,如果胚胎干细胞研究用于生殖也同样受到限制。目前,有足够证据证明,克隆人有许多技术问题,这些技术问题科学家暂时无法解决。还有对人体进行异种移植的问题,因为有可能从动物身上带来许多疾病,所以也不能做。因此在自然科学研究中应该有所规范:应该做什么、允许做什么、禁止做什么。目前业已证明有不良后果的高新技术,就不能做,要在科学技术中充分发挥伦理的规范作用。

2.2 源自社会科学认识上的争议

从社会科学前提来说,人类胚胎干细胞研究伦理之争是基于对社会科学认识上的争议所致。人们在社会科学方面的认识前提不同,认识就不同,体现出认识的有限性、差异性。如伦理普遍主义与伦理相对主义的冲突,就是由于对伦理学的认识前提不同所引起。20世纪末,随着世界各国交往空前活跃,国际上一些人试图制订普遍伦理学或全球生命伦理学去统一规范来自不同文化下人的行为。其代表是1998年在北京举行的由教科文组织赞助的普遍伦理学专题学术讨论会以及1998年在东京举行的第4届国际生命伦理学大会(Global Bioethics )。会上不少代表试图用“爱”、“人权”、“普遍基础”或“基本道德价值”来论证全球生命伦理学。美国Rice大学和Baylor医学院的T. Engelhardt 在题为“超越全球生命伦理学:认真对待道德多样性”的书面发言中指出,乍一看来,美国标准的生命伦理学以及它的原则主义拥有世界生命伦理学的良心,为国际健康政策提供基础。然而,仔细考查一下当代的事态,就可发现不仅在国际上道德有多样性,而且在北美的生命伦理学中也存在着基本的分歧。在道德原则、道德推理、医疗卫生分配、人类基因组的道德意义、禁止人工流产、医生协助自杀的可接受性等道德问题上,存在着深刻的持久的争论。事实上在北美存在的也是道德多样性,这不一定导致道德相对主义。可以在十分普遍的和抽象的道德约束内承认道德多元论,为实质上不同的、内容丰富的生命伦理学和卫生政策的探讨留下余地。教规式的世俗全球生命伦理学得不到辩护。将它强加于国际上是不道德的[5]。

进入新世纪,在当今科技手段干预“自然生命”的存在中,包含着人的发展与危机的双重性。当人类胚胎干细胞研究伦理之争从已有的社会科学理论中寻找依据时,道德哲学和生命哲学无疑会给其有益的帮助。但这种指导由于认识前提不同,得出的观点和采取的态度也就不同。所以说,人类胚胎干细胞研究引发的伦理争论在很大程度上已超越了生命伦理的范围,而进入了生命哲学的领域,于是,生命哲学成为其不可缺少的科学前提与基础。我们经常会发现,在生命伦理学以及其他应用伦理学之中,就一些具体的事件、行为往往会产生不同的道德判断与评价,在道德准则之间彼此也时常会发生对立冲突,在这样的情况下,人们除了试图去寻求双方冲突之间的契合点之外,也会冷静地重新思考这些准则、标准本身的内涵与意义。这正是人类道德成熟与进步的表现[6]。

因此,在我们看来,生命伦理学的坚实理论基石绝不只是简单的两三条伦理原则或某个道德标准,生命伦理学的基本原理也不可能是固定不变、凝固死板的,它的理论之根必须深深地扎入道德哲学、生命哲学的肥沃土壤之中,经常从中汲取理论营养,并以哲学的眼光从根源上去反思纷繁的道德观念、原则、准则,结合现实的具体情境去制定、调整必要的道德规范与标准。一句话,道德哲学、生命哲学为生命伦理学提供了基本的原理和方法论指导。当然,这里强调道德哲学、生命哲学的重要性,并不排斥其他人文社会科学与生命伦理学的关系,当我们在对道德理论与人的行为方式进行论证时,必定会涉及心理的、情感的、利益的各种因素,因而也必定会经常地运用心理学、社会学、经济学、人类学等各种知识,这应该是没有什么疑问的等等。这些同样也是人类胚胎干细胞研究的社会科学前提。

总之,随着生命科学和现代生物技术的飞速发展,人类胚胎干细胞研究在治疗疾病方面的发展前景越发诱人,并将日益成为生物医学领域的热点,成为国内外生命科学和生物技术领域的研究前沿。但是,不可否认这项研究始终涉及对人类胚胎的应用,其研究所引发的伦理道德争议必然会长期存在下去。我们在肯定人类胚胎干细胞研究的巨大实践价值时,也应充分估计它的负面影响和有可能产生的灾难性后果。对此,不少科学家呼吁要重视人类胚胎干细胞研究中的伦理问题,正确处理科学研究与伦理的关系,树立、倡导科学的伦理观,这不是阻碍人类胚胎干细胞研究的发展。

而是尽量减少此项研究给人类带来的伤害,让它最大限度地造福人类。今后的人类胚胎干细胞研究不仅要求真,而且应当求善,真与善的高度结合,正是人类对科学研究追求的最高目标。

摘要：人类胚胎干细胞研究伦理之争是生命伦理学的热点与重点。分析人类胚胎干细胞研究产生伦理争议的深层次原因,既有科学与人文背景原因,又有科学前提原因,通过分析,全面阐释人类胚胎干细胞研究产生伦理争议的必然性,揭示当代生物科技与人文、与不同人群的文化冲突,也是科学与伦理冲突的必然表现。呼吁人们正确看待人类胚胎干细胞研究中产生的伦理问题。

关键词：人类胚胎干细胞,伦理争议,克隆技术,科学背景,科学前提

参考文献

[1]Martin G.R.Isolation of a pluripotential cell line fromearly mouse embryos cultured in medium conditioned byteratocarcinoma stem cells.Proc Nati Acad Sci USA,1981,78(12):7634-7638.

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[3]徐宗良.略论生命伦理学的中西方文化背景[J].医学与社会,2003(1).26.

[4]伦理学教授邱仁宗:谁对克隆人负责[EB/OL].ht-tp://www.biosino.org/news-2001/200108/01083019.htm 25K2004-1-20.

[5]邱仁宗.21世纪生命伦理学展望[J].哲学研究,2000(1):36.

用胚胎干细胞培育出脑组织 第4篇

公报说, 该所发展生物学研究中心研究人员此前开发了用胚胎干细胞培育脑神经细胞的无血清浮游培养法, 但这种方法只能控制单一的神经细胞分化, 且效率不高。在本项研究中, 研究人员对这种培养法进行了改良, 新方法可诱导多种大脑神经细胞, 特别是大脑皮质神经祖细胞高效率分化。

研究人员在人类胚胎干细胞培育脑神经细胞的研究中采用了这种新方法, 并在培养过程中添加了自行研发的Rho激酶抑制剂。研究人员发现, 人类胚胎干细胞经过46天的培养, 产生了4种神经细胞, 所形成的组织具有与人类胎儿大脑皮质组织极为相似的结构, 并且神经细胞之间形成了一定的神经网络, 可以再现部分大脑皮质特有的神经活动。

人类胚胎干细胞 第5篇

1 诱导ES细胞定向分化的方法

目前,通常针对人们设想要得到的终末靶细胞,而采用不同的诱导分化方法,使ES细胞最终定向分化为目的细胞。最常用的诱导方法一般包括以下四种:化学试剂诱导法、细胞因子诱导法、共培养诱导法以及转基因诱导法等。

1.1 化学试剂诱导法

维甲酸(retinoic acid,RA)是体内维生素A的代谢中间产物,主要影响骨的生长和促进上皮细胞增生、分化、角质溶解等代谢作用。Schuldiner等[3]用一定浓度的RA(10-6M)诱导人ES细胞向神经细胞分化。实验证实:产生的神经细胞比未用RA处理的对照组增加了22%。目前,RA诱导ES细胞分化为神经细胞的机制还没有完全弄清楚。一般认为RA进入细胞后,最先与细胞质中维甲酸结合蛋白(cellular RA binding protein,CRABP)形成复合物,然后复合物进入细胞核内,与染色质上的受体结合,从而调控一系列基因的表达,使细胞的表型发生转变。二甲基亚砜(DMSO)是一种含硫的有机化合物,不仅能用于细胞的常规冻存,而且还是一种常用的细胞分化诱导剂,能够诱导ES细胞分化为骨骼肌细胞、心肌细胞等,其作用机制主要是影响c-myc基因表达,降低细胞的内源性聚腺苷二磷酸核苷表达水平。也有研究证明,DMSO能使细胞内储存的钙释放出来,而细胞内钙离子浓度升高在诱导细胞分化中可能起着重要作用。除了RA、DMSO外,还有β-磷酸甘油、维生素C(VC)、地塞米松、维生素K3(VK3)以及2,5-羟基维生素D3等化学试剂,也能诱导ES细胞定向分化为特定类型细胞。

1.2 细胞因子诱导法

ES细胞在培养过程中对许多细胞因子具有很强的依赖性。增加或撤销一种或几种细胞因子可影响ES细胞的增殖或分化。目前研究最深入的细胞因子主要有骨形成蛋白(BMPs)和成纤维细胞生长因子(FGF)等。Li等[4]实验证实:BMP-4诱导猴ES细胞分化产生的造血前体细胞集落的数目比未添加的对照组升高了17倍。FGF-2诱导的信号转导为正常细胞生长发育所必需的,参与骨骼形成、血管再生、胚胎发育等生理过程。有实验证明FGF-2处理ES细胞后,致使核内2种转录因子(Nkx2.5、d-Hand)表达增强,促进ES细胞向心肌细胞分化。

1.3 转基因方法诱导ES细胞分化

细胞因子法的优点是操作简便,但其诱导产生的目的细胞数量太少,并且纯度不高。而转基因法可以弥补细胞因子法的不足,其原理是使某个促分化基因在ES细胞中过度表达,从而调控ES细胞的分化。应用此方法之前,首先要确定决定该细胞向不同方向分化的关键基因,其次还要确保在正确的时间将此基因插入到ES细胞基因组正确序列上。Prelle等[5]发现胰岛素生长因子II(insulin growth factor II,IGF II)促进小鼠ES细胞向骨骼肌细胞分化时,超表达IGF II基因的ES细胞与未超表达IGF II基因的ES细胞相比,前者在早期阶段有高水平的骨骼肌特异基因表达(myf5、myo D、myogenin)。目前许多研究都已证明此方法可使ES细胞定向分化为胰腺细胞、神经细胞、肌细胞等。

1.4 共培养诱导法

近年来,越来越多的实验研究认为共培养诱导法在ES细胞向各种目的细胞分化过程中具有十分重要的作用。应用与目的细胞共培养诱导ES细胞向肝细胞、脂肪细胞等成功分化的报道屡见不鲜。Mummery等[6]将ES细胞和小鼠内胚层样细胞(END-2)共培养10天,共培养的ES细胞出现节律性收缩,并且还表达了一些心肌细胞特异性蛋白。此实验说明,小鼠内胚层样细胞可能为ES细胞向心肌细胞分化提供了特定的生长因子或微环境,从而促进了ES细胞向目的细胞的分化。

2 诱导分化后的细胞类型

2.1 心肌细胞

在特定条件下,ES细胞可定向分化为具有节律性收缩的心肌细胞。这就为研究心脏基因表达和功能提供了较好的体外模型。王治等[7]发现神经调节蛋白1诱导心肌细胞分化率显著高于自发心肌分化率,并且神经调节蛋白1呈剂量依赖性上调GATA-4、Nkx2.5m RNA表达。李卫东[8]等的研究结果显示,心肌细胞可诱导小鼠胚胎干细胞向心肌细胞定向分化,诱导第3天起可见自发性、有节律跳动的拟胚体出现,并表达心肌细胞特异性蛋白c Tn T、β-actin。

2.2 神经细胞

ES细胞分化成神经细胞是一个漫长复杂的过程,涉及不同基因在时空的顺序表达,不同的细胞内外信号相结合诱导了神经细胞的分化成熟。在ES细胞向神经细胞的诱导分化中,RA担当了重要角色[9,10]。Dinsmore等[11]发现RA对诱导ES细胞分化为神经细胞有很高的效率。不论体内还是体外,RA单独作用可诱导ES细胞分化为神经细胞,经RA诱导得到的神经细胞移植入吡啶-2,3-二羧酸损伤纹状体的大鼠(一种亨廷顿病的大鼠模型)后使得这些大鼠能够生存到6周。Zhang等[12]将人ES细胞进行悬浮培养以获得拟胚体,改用神经细胞培养液培养,然后分离出一部分分化的拟胚体,在含有b FGF-2的培养液中继续培养,最终有96%的细胞表达神经元标志。在国内,胡智兴(2011)、王治(2009)、韦多(2008)、鲍柳君(1998)、申景领(2007)等都有过关于从ES细胞中成功诱导为神经细胞的报道。

2.3 造血细胞

ES细胞向造血细胞分化的研究开始于20世纪80年代。研究发现ES细胞具有广泛分化为造血细胞的潜能,在适当的条件下可向各种造血细胞分化,例如巨核系、粒单系、红系、肥大细胞以及淋巴细胞等。Palacios等[13]将ES细胞置于含IL-3、IL-6和RPO.10的饲养层上培养,并加入培养FLS4.1胎肝饲养层细胞系的上清液,培养5-7天后,用此诱导后细胞注入已受致死量照射的受体小鼠,15-20天后检测发现,此诱导后细胞能恢复受体鼠红系、髓系和淋巴的造血功能。Kaufman等[14]于2011年利用人ES细胞与一种小鼠造血基质细胞共培养的方法,成功诱导分化出造血祖细胞。

2.4 肝细胞

Chinzei等[15]研究发现:用去除白血病抑制因子的培养液对ES细胞进行悬浮培养,结果在形成的拟胚体中发现了2种肝细胞特异性蛋白(甲胎蛋白和白蛋白),证实ES细胞能在体外分化为肝细胞。Shirahashi等[16]改进了体外ES细胞分化为肝细胞的培养条件。他们尝试了多种培养基、生长因子以及诱导因子的组合,最后发现用DMEM加上20%的胎牛血清,以及人胰岛素、地塞米松和1型胶原最有利于小鼠ES细胞分化为肝细胞。小鼠ES细胞用上述培养液处理后,前白蛋白基因表达量为20%,白蛋白合成率为7%。后续研究还表明,和小鼠肝内表达情况类似,此培养条件对人ES细胞亦有同样的诱导效果。

2.5 成骨细胞

ES细胞作为最有希望成为骨组织工程的种子细胞,其在体外向成骨细胞分化的研究开展的比较晚。Buttery将小鼠ES细胞进行悬浮培养,然后用胰酶把形成的EB消化成单细胞,并在添加了β-磷酸甘油、维生素C(VC)和地塞米松或RA的培养液中培养,或与小鼠胎儿成纤维细胞共培养。研究发现,地塞米松能够协同维生素C以及β-磷酸甘油最大程度诱导骨结节的形成,而且此种诱导作用具有时间依赖性[17]。在国内,曹炜鹏等[18]的研究结果表明:脉冲电磁场可以促进小鼠ES细胞向成骨细胞分化,而且脉冲电磁场和常规化学诱导剂联合应用会产生协同效应,其成骨诱导效果优于两者单独应用。

2.6 内皮细胞

Levenberg等[19]对人ES细胞进行悬浮培养,将得到的EB用血小板内皮细胞黏附分子-1筛选,然后挑选出抗PE-CAM-1(+)的细胞继续培养,研究表明这些细胞表达与人脐静脉内皮细胞类似的内皮细胞标记,将其注入SCID鼠体内,这些细胞可形成微静脉样结构,并发现其中有小鼠血细胞的存在。内皮细胞可形成血管的内部“衬里”,是毛细血管的主要组成部分。基于ES细胞演变为内皮细胞的基因控制机制研究进展,可能会找出新的研究遗传性血管疾病的方法。

2.7 胰岛细胞

Lumelsky等[20]诱导鼠ES细胞向胰岛素细胞分化,诱导后细胞除了能分泌胰岛素外还能分泌其它的一些内分泌激素;然后将其注入患有糖尿病的模型鼠内,在血糖刺激下可分泌低剂量的胰岛素,且可大大延长模型鼠的生存时间并维持其体重。Segev等[21]改进了Lumelsky等的实验方法,诱导人ES细胞(H9.2)分化为胰岛素分泌细胞,虽然这些诱导后细胞能够分泌微量的胰岛素,但RT-PCR数据和免疫组织化学检测发现分化细胞与不成熟胰腺细胞的特征相似。

2.8 其它分化细胞

除上述分化细胞外,ES细胞还可以诱导成生殖细胞、角膜缘干细胞、上皮细胞、色素细胞、黑素细胞、脂肪细胞、淋巴细胞和成纤维细胞等,国内外都曾有过报道。

3 应用前景和相关问题

3.1 应用前景

胚胎干细胞最诱人的前景和用途是生产细胞和组织,用于“细胞疗法”,为细胞移植提供无免疫原性的材料。ES细胞向心肌细胞诱导分化研究可为心肌梗死、冠心病等心脏疾病患者带来希望。ES细胞向胰岛素细胞诱导分化研究,可为糖尿病患者带来福音。ES细胞诱导分化为肝细胞的研究,有望为肝功能衰竭患者进行彻底的治愈。ES细胞向神经细胞诱导分化研究可用于治疗帕金森病、亨廷顿舞蹈症、阿尔茨海默病等神经退行性疾病。目前临床上对烧伤病人进行治疗修复时,一般采用自身皮肤的移植,如果对大面积烧伤病人仍采用这种方法显然是不现实的。ES细胞向表皮细胞诱导分化的研究,有望应用于临床,移植到烧伤病人对损伤的皮肤进行美容修复。

ES细胞除以上应用前景外,还可用于药物筛选,目前用于药物筛选的细胞都来源于动物或癌细胞这样非正常的人体细胞,而胚胎干细胞可以经体外定向诱导,为人类提供各种组织类型的人体细胞,这使得更多类型的细胞实验成为可能。虽不会完全取代在整个动物和人体上的实验,但会使药品研制的过程更为有效。生命最大的奥秘便是人是如何从单细胞的受精卵发育为一个完整、复杂的生物体的。ES细胞体外的可操作性,在细胞和分子水平上为我们提供了研究人体发育过程中早期事件的模型。这种研究不会引起与胎儿实验相关联的伦理问题,因为仅靠自身ES细胞是无法形成胚胎的。

3.2 相关问题

胚胎干细胞的诱导分化研究有着极其广阔的应用前景,但还有许多急需解决的问题:ES细胞定向分化的条件和机制还没有完全弄清楚。另外,ES细胞在培养过程中需要饲养层的存在,因此需要寻找一种行之有效的分类、纯化ES细胞的方法;人ES细胞进行移植治疗前应避免其在体内形成畸胎瘤;ES细胞能定向诱导为特定细胞甚至简单的组织,但是要使其发育为像心脏、肾脏这样复杂的器官,以及最后移植到人体内还存在许多技术上的困难;由ES细胞分化而来的外来器官移植到病人体内后,也会存在不同程度的排斥反应。如何抑制排斥反应是目前的一大难题;ES细胞的研究还会涉及到社会、伦理、法律和道德等一系列问题。

人类胚胎干细胞 第6篇

关键词：人胚胎干细胞,成纤维细胞生长因子,转化生长因子,noggin,无饲养层培养

0引言

人胚胎干 细胞 ( Human embryonic stem cells HESCs) 来源于早期的人囊胚内细胞团,目前被认为是最具多潜能性的细胞,可以分化为人体3个胚层的组织和细胞,被细胞和器官移植治疗寄予厚望[1,2,3]。 近年来随着对诱导多能干细胞( induced pluripotent stem cell,i PS cells) 的深入研究[4,5],未来干细胞的个体化治疗成为可能。人胚胎干细胞培养体系的研究一直是至关重要而又难以解决的瓶颈问题,一方面我们需要不含动物成分和其他细胞的纯净的干细胞, 另一方面又需要干细胞能大规模的扩增并保持生物学性状不变。科学家最初将人胚胎干细胞种植于小鼠胚胎成纤维细胞的饲养层上,继而用人源的饲养层取代,后来使用饲养层上清进行无饲养层培养。在逐步的探索中发现了对维持人胚胎干细胞不分化状态具有重要作用的几种细胞因子和添加成分,如成纤维细胞生长 因子 ( basic fibroblast growth factor b FGF)[6]、转化生长因子 β( transforming growth factor β TGFβ) 超家族[7]、noggin[8]以及wnt3a、Activin、胰岛素、脂质等等。国外有实验室采用不同的因子组合成功地维持了干细胞的长期生长。近年来,研究倾向于使用尽可能少地添加成分来支持干细胞生长,以免带来可能的外源污染和干细胞性状改变。但是由于实验条件及经费问题限制,国内建系的中国人胚胎干细胞株较少,更多的研究结果来源于国外细胞株。而不同品系细胞株之间生长分化可能存在差异。基于此, 本实验检测了3种细胞因子b FGF、TGFβ1和noggin对2株中国干细胞的支持作用,对其生长和分化进行观察,建立培养液中添加单一细胞因子支持干细胞不分化的培养体系。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1实验材料

作者实验室自主建系2株人胚胎干细胞[9]: h ES - 8,46XX和h ES - 18,46XY. 分别为第14代和第22代,此前在条件培养基中已经分别培养3代。

1.1.2试剂

人成纤维细胞生长因子( b FGF) ; 转化生长因子 β1( TGFβ1) 、重组人Noggin购自Prospec公司; 基质胶( Matrigel) 购自BD公司; 碱性磷酸酶( AKP) 试剂盒购自北京中杉金桥公司; 小鼠抗阶段特异性胚胎表面抗原4( SSEA - 4) 、小鼠肿瘤排斥抗原TRA - 1 60和TRA - 1 - 81、流式检测试剂盒购自Chemicon公司; 逆转录试剂盒购自Fermentas公司; 总RNA提取试剂盒购自天根生物科技有限公司。

1.1.3仪器

倒置相差显微镜( 日本Olympus CK40) ; - 70℃ 超低温冰箱( 日本Sanyo MDF - U52V) ; 三气培养箱 ( 美国Thermo Forma) ; 超净工作台: ( 苏州安泰空气技术有限公司SW - CJ - 1F标准型) ; 超速离心机 ( Sigma公司) 。

1.1.4培养基

h ESCs基础培养液 ( 参照此前实验方法[12,13]) : 包含80% Knockout DMEM培养基( Gibco BRL) 、20% 血清替代物 ( Knockout SR Gibco BRL ) ,另添加2mmol / L左旋谷氨酰胺 ( Gibco BRL ) 、0. 1mmol / L β - 巯基乙醇 ( Sigma) 、1% 非必需氨基酸 ( NEA Hyclone) 、100U / ml青链霉素溶液( Hyclone) 。

1.2方法

1.2.1基质胶(Matrige1)包被培养皿

将未开封的基质胶在4℃ 冰箱内过夜解冻,超净台冰盒上操作,用DMEM/F12按照1: 20比例稀释, - 20℃ 冷冻保存。用时取1ml融化均匀铺在六孔板底部,过夜后方可使用。

1.2.2细胞的生长和传代

h ESCs基础培养液分别添加b FGF 160ng / ml、 TGFβ120ng / ml和noggin 200ng / ml。以此分为b FGF组、TGFβ1组和noggin组。2株人胚胎干细胞分别种植在基质胶包被的培养板上,使用含不同添加成分的培养基进行培养。采用Ⅳ型胶原酶传代法进行传代: 细胞用DPBS冲洗3遍,加入Ⅳ型胶原酶,温浴20 min后终止消化,离心弃上清,用培养液悬浮后种植到新鲜包被的六孔板中。8 ~ 10d传代1次。

1.2.3碱性磷酸酶AKP染色

参照此前实验方法[12,13],弃培养液后先用PBS冲洗细胞3次,无水乙醇固定,按AKP试剂盒的说明操作: 50μl试剂A加入50μl试剂B,室温2 ~ 5min。 加入2ml蒸馏水,加入100μl试剂C,混匀,加到培养板中,显色充分后终止,倒置显微镜下观察并拍照。

1.2.4免疫组化

参照此前实验方法[12,13],细胞用无水乙醇室温固定10 min。分别滴加鼠抗人TRA - 1 - 60、TAR - 1 - 81和SSEA - 4,4℃ 冰箱内过夜。加二抗生物素标记羊抗小鼠Ig G,室温静置1h,PBS冲洗。加三抗辣根过氧化物酶标记亲和素,室温1h。DAB显色,显微镜下拍照。

1.2.5拟胚体形成和RT-PCR检测相关基因表达

人胚胎干细胞消化以后细胞团块用基础培养液悬浮培养10d左右,显微镜下可以看到拟胚体形成。 提取胚胎干细胞总RNA和拟胚体总RNA。参照Fermentas试剂盒步骤进行逆转录,反应体系为20μl: 总RNA 2μl,5 × RT buffer 4μl,10mmol / L d NTP mix 1μl, 0. 5μg / μl oligo ( d T )181μl,20u / μL RNA酶抑制剂1μl,200U / μl M - MLV逆转录酶1ml,剩余体积由DEPC H2O补充,42℃ 反应1h。PCR反应体系25μl: 模板2μl,上下游引物各1μl,2 × Master Mix12. 5μl, dd H2O补充至25μl。所需引物和退火温度及循环次数均参照作者课题组既往实验方法[7,12,13]。

1.2.6流式细胞检测

细胞用PBS冲洗3遍,Ⅳ型胶原酶及0. 25% 胰蛋白酶消化成单细胞悬液,血细胞计数板显微镜下计数,按照每2. 5 × 105个细胞用0. 25 ml Fixation Buffer悬浮,室温放置20 min,离心,0. 5ml Assay Buffer重新悬浮细胞。加入5μl SSEA4 - PE抗体,置于冰上1h。 用Assay Buffer清洗细胞2次,上机进行 流式检测[13]。

1.2.7数据统计方法

实验计量资料数据均以 ± S表示, t检验,各项数据统计及检验均通过SPSS 11. 0统计软件处理, P ≤0. 05有统计学意义 。

2结果与分析

2.13种因子对人胚胎干细胞生长支持作用的形态学观察

两系人胚胎干细胞在分别用含3种细胞因子的培养液培养 中呈现出 较一致的 生长状态,b FGF 160ng / ml组可以很好地支持两株干细胞的生长,连续传代8次后保持人胚胎干细胞的基本形态,即多个细胞聚集在一起呈鸟巢状,中间为较多未分化细胞, 排列紧密,周围有分化和部分分化的细胞包绕。传代前细胞的分化率从形态学观察在20% ~ 25% 左右 ( 图1) 。而TGFβ1 20ng /ml组和noggin 200ng /ml组从第1代开始细胞就大多数分化并死亡,到3代以后细胞存活少并且基本为已分化的杂细胞,因而无法支持人胚胎干细胞的长期增殖( 图2) 。

2. 2碱性磷酸酶染色

b FGF 160ng / ml组细胞8代以后,未分化的细胞碱性磷酸酶染呈红色阳性( 图3) ; 免疫组织化学检测,未分化细胞小鼠抗阶段特异性胚胎抗原SSEA 4、小鼠肿瘤排斥抗原TRA - 1 - 60、TRA - 1 - 81均呈阳性表达( 图4) 。

2. 3 RT - PCR检测结果

b FGF 160ng / ml组人胚胎干细胞,经过RT - PCR后琼脂糖凝胶电泳,可以观察到2株人胚胎干细胞均有OCT - 4的强表达( 图5) 。拟胚体的RT - PCR检测结果可以看到3个胚层的基因均有表达: 肝a1抗胰蛋白酶( 内胚层) 、心肌肌动蛋白( 中胚层) 皮肤角蛋白( 外胚层) ( 图6) 。

2. 4流式细胞检测结果

TGFβ1组和noggin组基本完全分化,细胞陆续死亡,无法进行流式检测。b FGF组流式细胞检测结果两株细胞基本一致,无统计学差异,平均未分化率68. 2 ± 1. 08% 。

A、D : 肝 α1 抗胰蛋白酶; B、E : 心肌肌动蛋白; C、F : 皮肤角蛋白 。A , D : human liver α1 anti - trypsin ; B , E : human heart cardiac actin ; C , F : human skin - keratin.

3讨论

人胚胎干细胞最初建系使用小鼠胚胎成纤维细胞作为饲养层。考虑到鼠源性的细胞会带来异源污染和病原体,科学家开始寻找合适的人源替代细胞如包皮成纤维细胞、输卵管上皮细胞等等,在一定程度上解决了鼠源细胞污染问题。2001年,美国科学家通过建立条件培养基的培养体系去除了对饲养层细胞的依赖,大大纯化了培养体系[10]。研究中发现有很多细胞因子对人胚胎干细胞维持不分化状态有至关重要的作用,研究较明确的因子有b FGF、TGFβ、Noogin ,以及wnt3a、Activin等等 。

多种细胞因子联合作用可以抑制干细胞分化,这一点已被多个实验小组证实,而随着对人胚胎干细胞培养研究的不断深入,科研工作者更力求寻找一种成分确定的高效培养体系,即用尽可能少的细胞因子或其它添加成分来支持干细胞的长期生长增殖。在众多的培养体系无论是有饲养层还是无饲养层,b FGF是最为常用的添加成分之一,近年有实验室证明高浓度b FGF可以独立支持人胚胎干细胞保持未分化状态长期增殖[6,11]。其他因子单独支持人胚胎干细胞增殖的能力尚未见报道。此前作者实验室已经在2株中国人胚胎干细胞上建立了人源饲养层培养体系和无饲养层条件培养基培养体系,发现细胞在分化率、增殖周期等方面与国外报道有很大不同,2株中国种属人胚胎干细胞在缺乏饲养层支持的无饲养层体系中分化率和增殖周期高于国外报道[12]。

本实验检测了3种细胞因子对2株中国胚胎干细胞的支持作用。结果显示TGFβ1和Noogin无法单独作为添加因子支持两系干细胞的长期增殖,即便在浓度较高 的情况下 也如此。 培养液添 加b FGF 160ng / ml可以有效支持干细胞连续增殖8代以上, 并且保持稳定的生物学性状。但是同时也发现两株干细胞在b FGF 160ng /ml体系中未分化率为68. 2 ± 1. 08% 左右,与国外报道的90% 左右有较大差距[6]。 而这与此前建立的无饲养层条件培养基体系的结果较为一致,均低于国外报道相应体系20% 左右。在控制其他实验条件一致的前提下,我们认为这种差距是由干细胞来源不同导致对培养环境适应性不同造成的。目前国内研究干细胞培养的课题组多数采用国外细胞株,自行建系的较少,不同人种干细胞系之间的差异对比研究不多。既往有国内课题组在使用饲养层的培养体系中阐述过与国外细胞株培养结果的不同,提示差异的存在[14]。本实验选用了2株中国人胚胎干细胞系,在无饲养层单细胞因子水平进一步证实这种差异。在进一步研究中可以进行多株和多种品系干细胞的详细比较。同时需要指出的是实验采用基质胶作为细胞粘附基质,这是一种成分比较复杂的生物制品,因此我们不能认为仅在培养液中添加b FGF 160ng /ml就可以独立地完成对人胚胎干细胞的支持作用,添加因子与基质胶的相互作用机制目前尚不明确,有待进一步研究。

4结论

人类胚胎干细胞 第7篇

1 资料与方法

1.1 研究对象 选择2009年10月至2010年5月在

成都市妇产科医院生殖与不孕研究所进行IVF-ET和卵胞浆内单精子注射(ICSI)的不孕症患者106例,116个周期, 共收集正常受精2个原核(2PN)来源的废弃胚胎432个,全部胚胎经患者充分知情后自愿捐献,并经医院伦理委员会讨论批准。随机分为对照组(216个)和维生素E组(216个)。对照组和维生素E组患者在平均年龄(30.2±2.9岁 vs 29.9±2.5岁),不孕年限(2.9±0.6年 vs 3.1±0.7年),胚胎质量介于2~3级(19.58±2.14个 vs 21.36±2.42个)比较,差异均无统计学意义(P> 0.05)。

1.2 方法

1.2.1 超排卵 两组患者均采用长方案促排卵,月经黄体期(约月经周期第21天)使用促性腺激素释放激素激动剂(GnRH-a)进行垂体降调节,在月经的第2~3 天测雌二醇(E2)、卵泡刺激素(FSH)、黄体生成素(LH)及B超监测基础窦卵泡,据激素水平及卵泡情况使用促排卵药物,当卵泡直径达到18 mm注射绒促性素(HCG),34~36小时后在B超引导下取卵。

1.2.2 精子的准备 两组精液样品以手淫的方法收集于无菌的容器内。液化后,对精液中精子密度、活力及精子的形态进行评估。根据精子的密度与活力采用梯度离心(300 g8分钟)或直接上游等不同的方法进行处理,经睾丸穿刺获得的睾丸组织经洗涤后粉碎离心(300 g8分钟)取沉淀精子备用。

1.2.3 IVF操作 两组患者经阴道穿刺将卵-冠-丘复合物(COCs)取出后,用受精液(HTF)清洗3遍后,置于HTF培养皿中(含10 % 的人血清白蛋白(HSA))预培养,4小时后放入受精液滴中(每滴100 μl HTF,含10 % HSA),每个液滴加入2000~20000条活动精子,放入37℃,5%CO2,饱和湿度的培养箱中培养。

1.2.4 ICSI操作 两组患者进行ICSI时,将洗涤好备用的精子加入5 μl 10 %的聚乙烯吡咯烷酮(pvp)微滴中,注射的卵母细胞置于5 μl含10 %HSA的胚胎操作液(M-HTF)微滴中,上面覆盖石蜡油,用固定针在9点钟的位置固定卵母细胞,使极体位于6或12点的位置。以注射针吸取单个形态正常的活动精子,于3点的位置将精子注入卵母细胞内,回吸少量胞浆以确保破膜,后缓慢退出注射针,释放固定的卵母细胞,然后注射下一个,方法同上所述。

1.2.5 胚胎培养 胚胎置于4孔培养板(Nunc)中进行培养,培养液为Quinn′s 囊胚培养基,维生素E组添加100 μmol维生素E(Sigma),对照组不添加。每孔加入500 μl 的培养液,上面覆盖200 μl石蜡油,在37 ℃,5 %CO2,饱和湿度的条件下培养。在第5~7天检查囊胚发育率。

1.2.6 荧光染色 对两组胚胎移入培养液4天后通过发育的形态学阶段进行评估,用Hoechst33342对胚泡进行染色,参照Pursel et al的方法[5]进行细胞核计数。

1.3 数据统计分析 实验数据以均值±标准差表示。采用SPSS13.0统计软件进行显著性检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组胚胎体外发育情况比较

维生素E组的早期囊胚、扩张囊胚和孵化囊胚发育率均比对照组显著提高,两组相比,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

2.2 两组胚泡总细胞数荧光染色比较

胚泡经Hoechst33342染色后,在Nikon荧光显微镜下进行细胞记数。结果显示,维生素E组孵化囊胚细胞总数(80.42±0.60)%高于对照组(76.11±0.82)%,差异有统计学意义(t=-7.365,P<0.05)。

3 讨 论

通常胚胎在发育过程中,会通过各种酶促反应和代谢途径产生内源性的ROS。正常情况下,配子与胚胎在体内暴露的氧分压比在体外低,因此,常规的体外培养导致了ROS的生成增加。ROS是氧的衍生分子,属于强氧化剂,是男性及女性生殖道中产生的低浓度氧的中间产物[1],活性氧能与任何分子发生氧化反应,从而改变后者的结构与功能[2]。通常在体外培养时,氧自由基的产量会升高。在体内存在着有效地去除ROS的酶促机制和非酶促机制,其中包括谷胱甘肽、维生素E、维生素C、尿酸等,而在体外不存在这样的保护机制。氧自由基水平增高而抗氧化防御能力未得到同时提高,导致氧化应激。在强氧化条件下细胞的抗氧化保护机制受到损害时,就会导致细胞结构破坏甚至死亡[3]。脂质、蛋白质及DNA损伤均与氧化应激有关,如果不能迅速有效地去除,将会导致胚胎的死亡,从而影响IVF-ET的成功率或增加流产率。Paula-Lopes等认为体外培养过程中过量氧自由基的产生是造成胚胎体外囊胚发育率低的主要原因。Thomson 等[4]也报道,在精液冷冻保存过程中,氧化性损伤是造成精子DNA碎片化的主要因素。如何降低自由基

参考文献

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[3]Aydemir B,Onaran I,Kiziler AR,et al.The influence of oxidative damage on viscosity of seminal fluid in infertile men[J].J Androl,2008,29(1):41-46.

人类胚胎干细胞 第8篇

关键词：胚胎干细胞,分化,神经元,癫痫,杏仁核点燃,移植

由于胚胎干细胞向神经元分化过程中可以分化成多种类型神经元,根据不同目的对其进行定向诱导分化成特定类型神经元来移植治疗神经系统疾病,成为今后发展的趋势[1]。本实验利用无血清培养方法将胚胎干细胞向GABA能神经元进行诱导分化,将分化好的神经元悬液移植入杏仁核电刺激点燃癫痫模型大鼠,观察其对点燃癫痫模型大鼠的脑电和癫痫发作的影响。

1 材料与方法

1.1 实验动物与分组

健康雄性SD大鼠10只,体重300～350g,随机分为:移植组(n=5),生理盐水对照组(n=5)。

1.2 移植前后的观察指标的参数设定及电刺激方法

首次痫性发作级别:大鼠第一次出现痫性发作的Racine氏级别。ADT: 电刺激停止后出现幅度高于2倍基础波、时间在3s或者3s以上的异常放电时的刺激电流的强度。二者电刺激方法:采用单向方波脉冲串,频率16Hz,波长1ms,脉冲串长10s,电流强度自40uA开始,每隔3分钟增加10uA实施下一次刺激。诱发4级发作的电脉冲串个数电刺激的参数设定及方法:单向方波脉冲串,频率16Hz,波长1ms,脉冲串长10s,电流强度200uA,刺激间隔10min。动物出现第一个4级发作时则停止电刺激,同时记录诱发4级发作的电脉冲串个数。于移植前2天、移植后第10天和第15天进行电刺激和指标观察。

1.3 统计分析

本实验所有数据都采用均数±标准差undefined,采用SPSS 13.0版软件进行统计学处理,采用重复测量设计的方差分析方法,以а=0.05作为显著性水准,判断移植前后的差异是否具有统计学意义。

2 结果

2.1 大鼠脑组织切片在荧光显微镜下和HE染色光镜下结果

荧光显微镜下可见移植针道周边有绿色荧光蛋白-阳性的细胞,部分细胞已向脑内迁移,说明绿色荧光蛋白标记的胚胎干细胞源性神经元可以在电刺激点燃癫痫模型大鼠脑内存活,并且与周围神经组织整合尚好(见附图)。HE染色光镜结果:大鼠脑片HE染色与大鼠脑示意图比较,可见电极位点基本在杏仁核附近。

2.2 统计学结果

1)首次痫性发作级别统计学结果:球对称检验(P=0.037<0.05),不符合球对称,故做多元方差分析,结果:时间因素F=2.191,P=0.182>0.05;时间与分组交互作用F=1.924,P=0.216>0.05,两组无统计学意义。2)诱发4级发作的电脉冲串个数:球对称检验(P=0.217>0.05),符合球对称,重复测量方差分析结果:时间因素F=1.895,P=0.206>0.05;分组因素:F=1.047,P=0.336>0.05;时间与分组交互作用F=2.892,P=0.127>0.05,两组均无统计学意义。3)ADT:分组因素:F=7.139,P=0.028<0.05,时间因素:F=6.606,P=0.033<0.05,但是时间因素和分组因素交互项F=0.103,P=0.756无统计学意义,结合移植前后两组阈值的数值的变化情况(附表),两组ADT值有差别,但差别不是试验分组所致,而是时间因素所致,随时间延长ADT均升高,但对照组随时间延长ADT升高幅度较移植组有减慢的趋势。

3 讨论

细胞替代疗法治疗癫痫主要基于移植后的细胞可以进行损伤修补、结构和功能的整合、补充神经递质GABA[2]。本组先期实验表明:免疫荧光可见有GABA能细胞;RT-PCR结果证实有GABA能神经元正确分化的重要调控基因Viaat ,Gad1和Gad2基因表达,所以胚胎干细胞体外培养向神经元诱导分化后期有分化成的GABA能神经元,说明胚胎源性神经元可以用于癫痫的细胞替代疗法的移植细胞。但是,我们对移植前后实验组和对照组数据的统计学处理的结果表明,两组ADT差别与分组因素无关,而是时间因素所致,随时间延长ADT均升高,对照组ADT升高幅度较实验组有减慢趋势,余观察指标两组均无统计学差异,以下将就此讨论。

已经证实,大鼠杏仁核点燃癫痫模型本身可以使脑内兴奋性氨基酸和GABA水平发生变化,导致GABA浓度相对减少,这是该模型的形成机制,也是该模型被用于药物治疗癫痫和细胞移植治疗癫痫的的原因。如果细胞移植要取得治疗效果,就要求移植后细胞释放的GABA含量能完全抵抗模型本身导致GABA浓度的相对减少,使兴奋性神经递质和抑制性氨基酸递质取得平衡。本试验结果表明,植入的细胞释放的GABA含量可能不足以完全抵抗模型本身导致的GABA含量的相对减少,其原因可能与以下几方面因素共同作用有关:

研究表明,新生的神经母细胞释放的无突触GABA可以抑制干细胞增殖,也就抑制了神经发生,我们可以称作无突触的GABA释放控制的成体神经发生的GABA介导的副反馈调控[3]。本实验所移植的细胞在宿主体内分化整合过程中是否能触发无突触的GABA释放控制的成体神经发生的GABA介导的副反馈调控,导致了本来就不是分化很成熟的神经元的增殖性下降,最终结果导致植入后的细胞释放的GABA含量不足,而出现本试验的结果。

移植细胞与宿主充分整合是影响移植结果的重要因素。Nolte分别采用来源于大鼠和人的GABA能神经元细胞系植入大鼠杏仁核点燃模型,与对照组相比,前者有短暂的抗惊厥作用,而后者无统计学意义,但是后者在该实验组先前研究中植入海藻酸点燃模型中有长期减轻癫痫发作的效果,Nolte认为这与移植排斥反应和杏仁核点燃模型本身刺激了胶质细胞增殖有关,但是由于细胞移植最终要应用临床,这种移植反应在所难免。本实验虽然使用了免疫抑制剂,但是未必能完全抑制移植排斥反应,且宿主环境影响因素较复杂。另外,由于要避免植入细胞的致瘤性,本实验没有没有采用大量细胞移植。以上最终导致被整合到宿主上的细胞数量少。还有个问题特别值得我们关注,持续的用GABA直接注入大鼠杏仁核点燃癫痫模型发现,ADT等观察指标在注射GABA后一旦改变则不受后续注射GABA的影响[4]。这就给干细胞移植治疗癫痫提出一个问题,不管用神经干细胞或者胚胎源性神经元,并要求一次植入能释放足够量GABA干细胞, 植入的干细胞在短期内必须完成与宿主整合,也要求我们分化的神经元在同一分化阶段,即移植后在同一时间段内释放GABA,否则,就有可能导致这样的后果,即使经过相对长的时间,移植的干细胞能与宿主整合,也起不到治疗的作用。

综上,通过本试验我们得出,用胚胎干细胞源性神经元移植治疗癫痫,关键在于细胞的纯化、细胞与宿主整合的控制和体外处理和移植的方法。所以,定向诱导胚胎干细胞分化成高纯度GABA能神经神经元是今后研究的重点和难点问题;需要摸索植入细胞的时机和数量,让其既不导致致瘤性,又能保证充足的存活量并能充分与宿主整合,满足治疗的需要;改善移植方法、完善电刺激点燃癫模型、延长观察时间等,也是我们下一步应当解决的问题。

参考文献

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