胚胎干細胞

干細胞（Stem Cells，SC）是具有自我復(fù)制和多向分化潛能的原始細胞，是機體的起源細胞，也是形成人體各種組織器官的原始細胞。在一定條件下，它可以分化成多種功能細胞或組織器官，醫(yī)學界稱其為“萬用細胞”。

分類

干細胞的形態(tài)上具有共性，通常呈圓形或橢圓形，細胞體積小，核相對較大，細胞核多為常染色質(zhì)，并具有較高的端粒酶活性。

根據(jù)干細胞所處的發(fā)育階段，可分為胚胎干細胞（embryonic stem cell，ES細胞）和成體干細胞（somatic stem cell）；

根據(jù)干細胞的發(fā)育潛能，則可分為全能干細胞（totipotent stem cell，TSC）、多能干細胞（pluripotent stem cell）和單能干細胞（unipotent stem cell）三類。

胚胎干細胞的發(fā)育等級較高，是全能干細胞；而成體干細胞的發(fā)育等級較低，是多能干細胞或單能干細胞。

當受精卵分裂發(fā)育成囊胚時，內(nèi)層細胞團的細胞即為胚胎干細胞。其“全能”是因為在胚胎的發(fā)生發(fā)育中，單個受精卵可以分裂發(fā)育為多細胞的組織或器官，胚胎的分化形成和成體組織的再生是干細胞進一步分化的結(jié)果。也就是說在理論上，胚胎干細胞具有分化為身體所有組織和器官的能力。而成體組織或器官內(nèi)的干細胞一般認為具有組織特異性，只能分化成特定的細胞或組織。然而近年來的研究表明，組織特異性干細胞同樣具有分化成其他細胞或組織的潛能，這為干細胞的應(yīng)用開創(chuàng)了更廣泛的空間。

醫(yī)療用途

干細胞在臨床醫(yī)療上具有廣闊前景。干細胞治療，是把來源于自體或異體的干細胞，通過血管輸注或局部注射等方式，送到身體中有病變的組織，使干細胞替代或修復(fù)損傷組織，達到治療疾病的目的。

疾病發(fā)生的原理是細胞或組織變性、死亡，功能減弱或喪失，從而出現(xiàn)疾病。而干細胞具有能夠分裂增殖和向多種細胞分化的生物學特性及能力。所以，通過干細胞移植來替代、修復(fù)患者損失的細胞，可以恢復(fù)細胞組織功能，達到治療疾病的目標。

從理論上說，應(yīng)用干細胞技術(shù)能治療神經(jīng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)等多種系統(tǒng)的各種疾病，且較很多傳統(tǒng)治療方法具有無可比擬的優(yōu)點：

（1）安全：低毒性（或無毒性）；

（2）在尚未完全了解疾病發(fā)病的確切機理前也可以應(yīng)用；

（3）治療材料來源充足；

（4）治療范圍廣闊；

（5）是最好的免疫治療和基因治療載體；

（6）傳統(tǒng)療法認為是“不治之癥”的疾病，又有了新的療法和新的希望。

對那些目前用傳統(tǒng)醫(yī)學方法尚無有效治療途徑的疾病，如癌癥、心肌壞死性疾病、自身免疫性疾病、白血病、肝病、腎病、糖尿病、老年癡呆、帕金森氏綜合癥、脊髓損傷、皮膚燒傷等，干細胞治療將會有顯著的療效。如果與基因治療相結(jié)合，還可以治療眾多遺傳性疾病。

目前，干細胞治療常用的有六種途徑：介入途徑、局部種植、靜脈途徑、腰穿途徑、頭部立體定向顱內(nèi)干細胞移植、CT 引導(dǎo)下脊髓內(nèi)干細胞移植。

因為干細胞是一種未分化未成熟的細胞，其細胞表面的抗原表達很微弱，患者自身的免疫系統(tǒng)對這種未分化細胞的識別能力很低，無法判斷它們的屬性，從而避免了器官移植引起的免疫排斥反應(yīng)及過敏反應(yīng)等，使同種異體移植神經(jīng)干細胞變得非常安全。迄今為止，尚未發(fā)現(xiàn)干細胞移植治療導(dǎo)致重大的副作用或不良反應(yīng)。當然，任何一種療法都可能會有副作用，所以無法肯定副作用不會發(fā)生。 

胚胎干細胞倫理爭議

胚胎干細胞（ES）是全能干細胞，它能分化成人體200多種細胞類型，形成機體的任何細胞、組織和器官。如果能掌握其分化發(fā)育的規(guī)律，在人工條件下定向分化為所需的細胞、組織乃至器官，對于目前還難以或無法治愈的帕金森氏病、早老性癡呆、白血病、糖尿病等頑癥，以及目前十分緊缺的組織和器官移植的來源問題，胚胎干細胞都被視為福音。進一步，與克隆技術(shù)相結(jié)合，運用體細胞核轉(zhuǎn)移技術(shù)來得到ES，還能解決細胞治療以及組織和器官移植的免疫排異難題。

但同時，ES研究也引發(fā)了當前最為激烈而敏感的倫理之爭。主要圍繞兩個問題而展開：一是如何看待胚胎。ES主要有三個來源：（1）（自然和人工）流產(chǎn)的胚胎；（2）輔助生殖剩余的胚胎；（3）通過體細胞核轉(zhuǎn)移術(shù)得到的胚胎。不管哪一個來源，提取ES必定會損毀胚胎。于是，胚胎是不是生命，是不是人，研究ES是不是“毀滅生命”、“殺人”，很自然地成為爭論的焦點。 許多國家還認為，使用ES就要使用治療性克隆技術(shù)，從而必然滑向生殖性克隆，并主張二者同時禁止。

　　在ES研究的倫理之爭中，可以清楚地看到文化因子的決策性影響。羅馬天主教信理部的《生命祭》文告明確指出：“人類必須得到尊嚴，即得到作為人的尊嚴，這種尊嚴是從其存在的第一刻即開始的”。“胚胎必須被當作人一樣的受到尊重，他作為一個整體的完整性就必須受到保護”。據(jù)報道，美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）到2003年為止收到13000封關(guān)于ES研究的公眾來信，只有300封表示支持。而在中國，情況大為不同。2003年，有人對上海、西安8家三級醫(yī)院的250名醫(yī)師調(diào)查，結(jié)果顯示58％的醫(yī)師認為早期胚胎還不是道德意義上的人，超過70％的醫(yī)師贊同ES研究，高達94％的醫(yī)師同意ES可為治療一些“不治之癥”提供美好前景。臺灣地區(qū)對61位醫(yī)師的調(diào)查，得出了類似結(jié)果。

在ES研究的倫理之爭中，有一種觀點十分引人注目，并起了重大作用，那就是：14天前的胚胎可用于干細胞研究。原因是根據(jù)胚胎學的大量研究，14天是形成雙胞胎的最后界限；14天前主要形成胚胎外部組織（外胚層）。特別重要的是，“原胚條”尚未出現(xiàn)。原胚條的出現(xiàn)意味著胚胎細胞開始向各個組織和器官發(fā)育分化，表現(xiàn)出各自的特殊性。比如，可以發(fā)育為脊椎骨和神經(jīng)系統(tǒng)等。由此看來，14天前后的胚胎有明顯的不同。一般認為，14天前的胚胎還是既無感覺又無知覺的細胞團，尚不構(gòu)成道德主體，對其進行研究并不侵犯人的尊嚴。即便如此，也必須遵循嚴格的倫理規(guī)范，經(jīng)過嚴格的倫理程序。當然，對此也有一些不同的看法。

誘導(dǎo)多功能干細胞異軍突起

2006年，日本科學家山中申彌利用病毒載體將4個轉(zhuǎn)錄因子的組合轉(zhuǎn)入分化的體細胞中，使其重編程而得到了一種類似胚胎干細胞的細胞類型，這就是誘導(dǎo)多功能干細胞（induced pluripotent stem cells，iPS）。隨后很多科學家陸續(xù)報告稱，他們使用這4個轉(zhuǎn)錄因子上的變異制造出了iPS細胞。iPS細胞具有和胚胎干細胞類似的功能，但卻是由體細胞誘導(dǎo)而成，因此能繞開胚胎干細胞研究一直面臨的倫理、法律等方面的障礙，應(yīng)用前景非常廣闊。

2008年，iPS細胞被美國《科學》雜志評為年度十大科技進展之首。這其實是干細胞研究避開倫理限制的成功。不過iPS細胞的安全性、實用性、全能性和利用效率一直受到懷疑。

iPS細胞過去被視為不具備全能性。檢驗胚胎干細胞是否具有全能性的“黃金標準”是4倍體囊胚注射方法。iPS細胞是由體細胞誘導(dǎo)而成的干細胞，從理論上講不可能具有與胚胎干細胞類似的全能性。一些研究也證實了這一點。例如，iPS細胞注射后形成的小鼠胎兒在懷孕早期至晚期全部死亡，顯示iPS細胞不能通過4倍體囊胚注射發(fā)育成活體小鼠，然而，這個結(jié)論卻由中國研究人員推翻了。中科院動物所研究員周琪和上海交通大學醫(yī)學院曾凡一教授的研究小組合作，利用iPS細胞通過四倍體囊胚注射得到存活并具有繁殖能力的小鼠。這在世界上第一次證明了iPS細胞的全能性。

至于iPS細胞的安全性和效率問題，美國斯克里普斯研究院的丁盛(ShengDing)研究小組予以了證明。他們利用純化蛋白質(zhì)將成體細胞轉(zhuǎn)化為最原始的胚胎樣細胞，避免了轉(zhuǎn)入外源性基因催化成體細胞轉(zhuǎn)化為干細胞帶來的安全問題。而且，由于采用了新的促使成纖維細胞轉(zhuǎn)化成干細胞的化學物質(zhì)，因而將這一轉(zhuǎn)化過程的效率提高了200倍，轉(zhuǎn)化周期由原來的4周縮短到2周。

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