羊水干细胞： 胚胎干细胞新替身？
美国WakeForest大学组织工程专家Atala教授领导的一个研究小组，日前从羊水中找到了丰富的干细胞，并利用这些干细胞培育出了包括脑、肝和骨在内的多种类型的组织细胞。这一重要的研究成果表明，科学界不仅又发现了一类具有重要应用前景的新的干细胞来源，而且有望避开长期以来困扰干细胞研究的伦理之争。
■羊水中获得新发现
Atala教授说，他带领的研究小组花了数年的时间最终确定从羊水中找到的细胞就是真正的干细胞，因为他们观察到从孕有男婴的羊水中提取出的干细胞系中都有Y染色体存在，说明这些羊水干细胞的确是来自胎儿，而不是来自母亲。
研究人员在研究论文中称，羊水干细胞具有良好的多能性，通过逆转录病毒标记的克隆人体细胞系可以被诱导分化成胚胎各胚层的细胞类型，包括脂肪细胞、骨细胞、肌细胞、内皮细胞、神经元细胞和肝细胞系。人的羊水干细胞来源的分化细胞表现出特定的功能：神经元细胞系可分泌神经递质，肝细胞系可产生尿素，骨细胞系可形成组织工程骨骼。
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美国科学家发现，孕妇的羊水中大约含有1%的干细胞，这种干细胞在培养皿中被成功地诱导成神经细胞、肌肉细胞等其他种类的细胞组织。研究人员将由羊水干细胞分化出的神经细胞植入脑部受损的小鼠患部，发现受损脑部的细胞得到重建，部分脑功能得以恢复；将分化出的骨细胞植入小鼠体内，成功地长出骨组织；分化出的肝脏细胞能起到分泌作用。
澳大利亚干细胞中心的Trounson在该研究论文配发的评论中指出：羊水干细胞是人体干细胞一个新的、具有很高实用价值的来源。它们比成体干细胞生长的速度更快，并且具有更高的分化度。羊水干细胞表现出相对低的免疫原性，这种特性可避免母亲对胎儿发生免疫排斥反应，将更有利于进行同种异体之间的移植。
■伦理道德之争
羊水干细胞的发现之所以引起科学界的广泛关注，主要在于目前干细胞研究主要集中在成体干细胞和胚胎干细胞两大领域，而对于胚胎干细胞的研究一直备受争议。自1998年美国科学家首次从胚胎中成功分离出干细胞以来，有关胚胎干细胞的研究一直纷争不断，甚至被冠上了“为科研目的而杀害可能形成的人”的罪名。
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2006年7月19日，美国总统布什首次行使否决权，否决了被称为H.R.810议案的《干细胞研究加强法案》，禁止使用联邦经费资助胚胎干细胞研究。此举在美国国会、科学界和民间引起轩然大波。
国家“863”计划“组织器官工程”重大专项总体专家组组长、首席科学家、军事医学科学院干细胞与再生医学研究中心主任裴雪涛研究员说，长期以来的胚胎干细胞研究之争，实际上是一种“文化或宗教之争”。以目前的技术，胚胎干细胞的获取主要还是来自早期发育的囊胚，而在这一阶段则涉及到许多对“人”或生命的界定问题，不同的国家、不同的信仰、不同的民俗、不同的文化背景导致了世界各国对“人”或生命的界定并不完全一致。如何看待胚胎成为干细胞研究最为激烈而敏感的伦理之争之一。胚胎是不是生命，是不是“人”已经成为各方争论的焦点。
目前，国际社会对干细胞研究的态度可谓“三足鼎立”，一是受文化、宗教习俗影响大的国家将早期囊胚定义为“人”，这些国家坚决禁止胚胎干细胞研究；二是以西欧国家为主的英国、法国等国家更为理性，在制定相关法规和伦理准则中积极推进干细胞研究，这其中也包括中国、韩国、日本等亚洲国家；三是持观望态度，既不推进，也不限制。由于对“人”的定义差异巨大，争论在短期内不会停止。
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中国医学科学院组织工程研究中心主任赵春华研究员认为，用于研究的羊水干细胞都是一些受孕妇女自愿捐助的，而且提取过程不会损害母亲身体，因此不会像胚胎干细胞研究那样扼杀胚胎，也不应存在伦理上的争论。
■能否成为“替身”？
为了避开胚胎干细胞引发的伦理之争，人们一直希望能找到一种能替代胚胎干细胞的新的干细胞，羊水干细胞被寄予了极大的期望。
Atala的实验发现，羊水干细胞和胚胎干细胞一样，能在培养皿中存活数年并且繁殖很快，在可塑性、生长能力等方面与胚胎干细胞十分相似。这一重要研究发现表明，人类不仅发现了发育年龄更早、性能更接近胚胎干细胞的干细胞新来源，而且在胚胎干细胞研究备受争议的今天，有望找到胚胎干细胞的“替身”。那么，羊水干细胞究竟是不是胚胎干细胞的“替身”呢？羊水干细胞到底是胚胎干细胞，还是成体干细胞呢？
赵春华说，羊水干细胞无论是从科学意义上，还是从应用价值上都无法取代胚胎干细胞。首先，胚胎干细胞可以使人们了解许多关于人体发育早期的重要问题，人体胚胎干细胞的一个标志性特性，就是它们具有分化为超过220种不同类型细胞的能力，而目前人们并不清楚从羊水干细胞中到底可以获得多少种不同类型的细胞；其次，目前没有哪个实验室宣称已清楚地了解了羊水干细胞的所有特性。任何一项新技术的出现都会令人振奋，但越是振奋越应当保持理性的态度。
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裴雪涛也认为，与成体干细胞相比，羊水干细胞具有增殖能力更强、倍增速度更快和具有多向分化潜能等优势，所以从干细胞发育生物学的角度看，羊水干细胞介于两者之间。他还表示，将羊水干细胞称为羊水来源的干细胞更为准确，因为羊水中的干细胞很可能是一个不均一的细胞群体，其中的多数细胞是胚胎和胎儿早期不同发育阶段的不同组织脱落的细胞，因此，其中既含有非常接近于胚胎干细胞的类胚胎干细胞，也会有早期组织器官来源的较原始的神经干细胞、肝脏干细胞、造血干细胞等等；此外，其采集时机的不同也会导致其中干细胞的含量和种类有所不同。
哈佛大学的干细胞研究人员Daley博士指出，尽管该项研究是干细胞研究的重大进展，但羊水干细胞并不能替代人胚胎干细胞。因为后者可以使人们了解许多关于人体发育早期的重要问题，但研究人员至今仍不清楚从羊水干细胞中能获得多少种不同类型的细胞。Atala本人也称，这种干细胞“既不是胚胎干细胞，也不是成体干细胞,它介于两者之间”。
■应用前景广阔
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干细胞是人体及其各种组织细胞的最初来源，具有高度自我复制能力、高度增殖和多向分化潜能、可植入性和重建能力等特征，即这些细胞可以通过细胞分裂维持自身细胞群的大小，同时又可以进一步分化成为各种不同的组织细胞，从而构成机体各种复杂的组织器官。美国《Science》杂志公布的1999年世界十大科技成果中，干细胞的研究与应用名列榜首，近年曾数度入选世界十大科技进展，干细胞研究已经成为各个国家争相抢夺的生物医学研究的制高点。
虽然羊水干细胞尚无法取代胚胎干细胞，但裴雪涛认为，羊水干细胞所具有的高度增殖能力、多向分化潜能、获取相对容易、免疫原性较弱、致瘤性较低等独特优势，将使其成为一类具有重要应用前景的新的干细胞来源。羊水干细胞的应用领域和方向与其他来源的干细胞是基本一致的，即在心血管疾病、糖尿病、帕金森病、早老性痴呆、癌症等疾病的再生治疗，和组织工程的种子细胞、发育生物学模型、基因和蛋白功能研究、药物筛选与评价等方面均有广阔的应用前景。
赵春华介绍说，一些使用羊水干细胞开展的人体组织试验性研究也正在进行之中。如瑞士学者已经从羊水中提取干细胞成功培育出人类心脏瓣膜。这项代表性研究结果提示，将来或许可以在先天性瓣膜疾病胎儿出生前就利用其干细胞预制出心脏瓣膜，在其出生时直接进行瓣膜移植以彻底治愈疾病。赵春华认为，成体干细胞临床应用的范围都是适合于羊水干细胞的。羊水干细胞的取材便捷、高分化潜力、冷冻时效令人满意和可有效避免伦理之争等优点，为人类探讨更多的疾病治疗前景带来了新希望。但生命的复杂性远远超出了人们的想像，要搞清生命发育的全部机理，应用羊水干细胞以及更广泛的成体干细胞治疗重大疾病，还有很长的路要走。
(潘文), http://www.100md.com
■羊水中获得新发现
Atala教授说，他带领的研究小组花了数年的时间最终确定从羊水中找到的细胞就是真正的干细胞，因为他们观察到从孕有男婴的羊水中提取出的干细胞系中都有Y染色体存在，说明这些羊水干细胞的确是来自胎儿，而不是来自母亲。
研究人员在研究论文中称，羊水干细胞具有良好的多能性，通过逆转录病毒标记的克隆人体细胞系可以被诱导分化成胚胎各胚层的细胞类型，包括脂肪细胞、骨细胞、肌细胞、内皮细胞、神经元细胞和肝细胞系。人的羊水干细胞来源的分化细胞表现出特定的功能：神经元细胞系可分泌神经递质，肝细胞系可产生尿素，骨细胞系可形成组织工程骨骼。
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美国科学家发现，孕妇的羊水中大约含有1%的干细胞，这种干细胞在培养皿中被成功地诱导成神经细胞、肌肉细胞等其他种类的细胞组织。研究人员将由羊水干细胞分化出的神经细胞植入脑部受损的小鼠患部，发现受损脑部的细胞得到重建，部分脑功能得以恢复；将分化出的骨细胞植入小鼠体内，成功地长出骨组织；分化出的肝脏细胞能起到分泌作用。
澳大利亚干细胞中心的Trounson在该研究论文配发的评论中指出：羊水干细胞是人体干细胞一个新的、具有很高实用价值的来源。它们比成体干细胞生长的速度更快，并且具有更高的分化度。羊水干细胞表现出相对低的免疫原性，这种特性可避免母亲对胎儿发生免疫排斥反应，将更有利于进行同种异体之间的移植。
■伦理道德之争
羊水干细胞的发现之所以引起科学界的广泛关注，主要在于目前干细胞研究主要集中在成体干细胞和胚胎干细胞两大领域，而对于胚胎干细胞的研究一直备受争议。自1998年美国科学家首次从胚胎中成功分离出干细胞以来，有关胚胎干细胞的研究一直纷争不断，甚至被冠上了“为科研目的而杀害可能形成的人”的罪名。
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2006年7月19日，美国总统布什首次行使否决权，否决了被称为H.R.810议案的《干细胞研究加强法案》，禁止使用联邦经费资助胚胎干细胞研究。此举在美国国会、科学界和民间引起轩然大波。
国家“863”计划“组织器官工程”重大专项总体专家组组长、首席科学家、军事医学科学院干细胞与再生医学研究中心主任裴雪涛研究员说，长期以来的胚胎干细胞研究之争，实际上是一种“文化或宗教之争”。以目前的技术，胚胎干细胞的获取主要还是来自早期发育的囊胚，而在这一阶段则涉及到许多对“人”或生命的界定问题，不同的国家、不同的信仰、不同的民俗、不同的文化背景导致了世界各国对“人”或生命的界定并不完全一致。如何看待胚胎成为干细胞研究最为激烈而敏感的伦理之争之一。胚胎是不是生命，是不是“人”已经成为各方争论的焦点。
目前，国际社会对干细胞研究的态度可谓“三足鼎立”，一是受文化、宗教习俗影响大的国家将早期囊胚定义为“人”，这些国家坚决禁止胚胎干细胞研究；二是以西欧国家为主的英国、法国等国家更为理性，在制定相关法规和伦理准则中积极推进干细胞研究，这其中也包括中国、韩国、日本等亚洲国家；三是持观望态度，既不推进，也不限制。由于对“人”的定义差异巨大，争论在短期内不会停止。
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中国医学科学院组织工程研究中心主任赵春华研究员认为，用于研究的羊水干细胞都是一些受孕妇女自愿捐助的，而且提取过程不会损害母亲身体，因此不会像胚胎干细胞研究那样扼杀胚胎，也不应存在伦理上的争论。
■能否成为“替身”？
为了避开胚胎干细胞引发的伦理之争，人们一直希望能找到一种能替代胚胎干细胞的新的干细胞，羊水干细胞被寄予了极大的期望。
Atala的实验发现，羊水干细胞和胚胎干细胞一样，能在培养皿中存活数年并且繁殖很快，在可塑性、生长能力等方面与胚胎干细胞十分相似。这一重要研究发现表明，人类不仅发现了发育年龄更早、性能更接近胚胎干细胞的干细胞新来源，而且在胚胎干细胞研究备受争议的今天，有望找到胚胎干细胞的“替身”。那么，羊水干细胞究竟是不是胚胎干细胞的“替身”呢？羊水干细胞到底是胚胎干细胞，还是成体干细胞呢？
赵春华说，羊水干细胞无论是从科学意义上，还是从应用价值上都无法取代胚胎干细胞。首先，胚胎干细胞可以使人们了解许多关于人体发育早期的重要问题，人体胚胎干细胞的一个标志性特性，就是它们具有分化为超过220种不同类型细胞的能力，而目前人们并不清楚从羊水干细胞中到底可以获得多少种不同类型的细胞；其次，目前没有哪个实验室宣称已清楚地了解了羊水干细胞的所有特性。任何一项新技术的出现都会令人振奋，但越是振奋越应当保持理性的态度。
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裴雪涛也认为，与成体干细胞相比，羊水干细胞具有增殖能力更强、倍增速度更快和具有多向分化潜能等优势，所以从干细胞发育生物学的角度看，羊水干细胞介于两者之间。他还表示，将羊水干细胞称为羊水来源的干细胞更为准确，因为羊水中的干细胞很可能是一个不均一的细胞群体，其中的多数细胞是胚胎和胎儿早期不同发育阶段的不同组织脱落的细胞，因此，其中既含有非常接近于胚胎干细胞的类胚胎干细胞，也会有早期组织器官来源的较原始的神经干细胞、肝脏干细胞、造血干细胞等等；此外，其采集时机的不同也会导致其中干细胞的含量和种类有所不同。
哈佛大学的干细胞研究人员Daley博士指出，尽管该项研究是干细胞研究的重大进展，但羊水干细胞并不能替代人胚胎干细胞。因为后者可以使人们了解许多关于人体发育早期的重要问题，但研究人员至今仍不清楚从羊水干细胞中能获得多少种不同类型的细胞。Atala本人也称，这种干细胞“既不是胚胎干细胞，也不是成体干细胞,它介于两者之间”。
■应用前景广阔
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干细胞是人体及其各种组织细胞的最初来源，具有高度自我复制能力、高度增殖和多向分化潜能、可植入性和重建能力等特征，即这些细胞可以通过细胞分裂维持自身细胞群的大小，同时又可以进一步分化成为各种不同的组织细胞，从而构成机体各种复杂的组织器官。美国《Science》杂志公布的1999年世界十大科技成果中，干细胞的研究与应用名列榜首，近年曾数度入选世界十大科技进展，干细胞研究已经成为各个国家争相抢夺的生物医学研究的制高点。
虽然羊水干细胞尚无法取代胚胎干细胞，但裴雪涛认为，羊水干细胞所具有的高度增殖能力、多向分化潜能、获取相对容易、免疫原性较弱、致瘤性较低等独特优势，将使其成为一类具有重要应用前景的新的干细胞来源。羊水干细胞的应用领域和方向与其他来源的干细胞是基本一致的，即在心血管疾病、糖尿病、帕金森病、早老性痴呆、癌症等疾病的再生治疗，和组织工程的种子细胞、发育生物学模型、基因和蛋白功能研究、药物筛选与评价等方面均有广阔的应用前景。
赵春华介绍说，一些使用羊水干细胞开展的人体组织试验性研究也正在进行之中。如瑞士学者已经从羊水中提取干细胞成功培育出人类心脏瓣膜。这项代表性研究结果提示，将来或许可以在先天性瓣膜疾病胎儿出生前就利用其干细胞预制出心脏瓣膜，在其出生时直接进行瓣膜移植以彻底治愈疾病。赵春华认为，成体干细胞临床应用的范围都是适合于羊水干细胞的。羊水干细胞的取材便捷、高分化潜力、冷冻时效令人满意和可有效避免伦理之争等优点，为人类探讨更多的疾病治疗前景带来了新希望。但生命的复杂性远远超出了人们的想像，要搞清生命发育的全部机理，应用羊水干细胞以及更广泛的成体干细胞治疗重大疾病，还有很长的路要走。
(潘文), http://www.100md.com