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生命科学进展——人类干细胞研究概述Progress on the Research of Human Stem Cell (硕士生课程）刘广发 教授 liugfls@xmu.edu.cn 美国诺贝尔奖获得者吉尔伯特预言 “用不了50年，人类将能够培育出人体的所有器官。” 2007诺贝尔生理/医学奖胚胎干细胞结合基因打靶研究 2007年10月8日瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会宣布将本年度诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家马里奥?卡佩奇和奥利弗?史密斯、英国科学家马丁?埃文斯，以表彰他们在胚胎干细胞和基因敲除研究方面所做的贡献; “基因敲除小鼠”，即先在小鼠胚胎干细胞上引入外源无意义同源DNA序列，置换其中的靶向基因，然后将基因敲除后的胚胎干细胞植入小鼠早期胚胎，发育成的嵌合体小鼠体内同时存在被“修饰”过和原生基因。如果某小鼠的生殖细胞恰巧被敲除过，则它们就会生出全身各细胞某基因都被敲除的小鼠，其后代可出现纯“基因敲除”小鼠。 自1989年基因打靶技术在老鼠身上获得实际成功至今（2007），已经有一万多个小鼠基因分别被敲除，预计科学家们将很快实现所有小鼠基因的敲除，从而确定每个基因在健康和疾病中的角色； 目前，基因打靶技术已经形成了500多个不同的人类疾病小鼠模型，涉及心血管疾病和神经退化疾病、糖尿病和癌症等。人类基因与小鼠基因相似性达90％以上，它在理论上具备了用于心脏病、糖尿病和癌症等遗传因素引发的疾病研究的可能。 胚胎干细胞、基因打靶、体细胞克隆这三个体系互相支持，形成了一个完整的技术平台，为生物技术发展提供了新的思路和手段。 一.干细胞通论 What’s Stem Cell ? 干细胞是动物（包括人）胚胎及器官中具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞，能分裂、产生出表现型和基因型都和自己完全相同的子细胞，同时还能分化为各类祖细胞，是重建、修复病损或衰老组织、器官功能的理想种子细胞。 Characters of Stem Cell 具有无限增殖分裂的能力； 长期保持自我稳定的能力； 长期保持分化成其它细胞的可能性； 产生新细胞是对组织（细胞）损伤的反应； 以对称和/或不对称两种方式进行生长：或保持不分化状态，或不可逆地向终末分化（由细胞质中调节分化蛋白不均匀分配决定）。 干细胞具有的多向分化潜能和自我更新能力，使其成为未来再生医学的重要种子细胞，并成为研究人类早期胚层特化和器官形成、药物筛选以及基因治疗的最佳工具。 干细胞研究的伦理和社会问题 日本投入巨资研究干细胞 英国允许胚胎干细胞研究 美国总统布什在2001年8月宣布，美国政府将仅仅支持对已有的胚胎干细胞进行研究； 德国不仅只允许研究2002年1月30日以前产生的胚胎干细胞，而且还必须是在没有其它可选择的情况下才能进行。 布什否决干细胞提案 联合国反对克隆人 欧 盟继续资助人体胚胎干细胞研究 2007年1月24日,欧盟正式宣布将继续资助人体胚胎干细胞研究,但禁止克隆人类和破坏人类胚胎； 在表决过程中,波兰、奥地利、马耳他、斯洛伐克、立陶宛声称出于伦理和道德上的考虑,否决了该项提议。德国和意大利在最后时刻改变原有立场,转而支持该项研究。 在过去的7年中,欧盟研究基金资助了9个人体胚胎干细胞的科研项目，但必须遵循一定的前提:不能以复制为目的进行克隆人试验,不能从事企图修改人类基因库的研究,不能用于破坏人类胚胎的研究。 英干细胞银行正式开业 英国在2003年建立了世界第一个干细胞银行，旨在存储各种类型的干细胞，是世界第一个政府性的干细胞银行； 2006年9月18日由英国政府下设的英国生物学标准与控制研究院经科学家们一致讨论，首次批准了6种可对外供应的胚胎干细胞； 这次会议还规定，申请获得干细胞的科学家必须保证，不能进行克隆人的试验； 已有约50个机构提出要求获得干细胞的申请，但也有人对此项决定表示疑虑。这项决定可能会使一些捐赠胚胎的夫妇心生不快。他们可能不太愿意自己的胚胎被用于一些他们并不知道的研究。 中国支持治疗性克隆研究 生命何时开始？ 中国干细胞研究异军突起（1） 北京大学医学部等投入500万元组建北京大学干细胞研究中心，将干细胞研究列为“十五”期间的三大重点建设项目之一，该中心目前正在建立非病毒转化的角膜干细胞体外培养体系，并已着手建立人胚胎干细胞系以及包含人体各种组织的成体干细胞库； 在以干细胞技术治疗肝病、糖尿病等方面已取得了初步突破。 中国干细胞研究异军突起（2） 天津血液研究所、上海市第二人民医院等，在血液干细胞研究上也有比较突出的成就。 北京中关村生命科技园将干细胞研究列为首批入园的九大项目之一。 天津脐带血干细胞库通过验收 天津脐带血造血干细胞库，是世界规模最大的干细