進(jìn)展四:從皮膚中提取干細胞兩本權威期刊《細胞》及《科學(xué)》在11月20日同時(shí)刊出來(lái)自美國及日本兩個(gè)研究團隊的報告,證實(shí)皮膚細胞經(jīng)過(guò)“基因直接重組”后可以轉化成為具有胚胎干細胞特性的細胞。
●點(diǎn)評:
金穎(中科院上海生命科學(xué)院、上海交通大學(xué)醫學(xué)院健康科學(xué)研究所研究員)去年,日本科學(xué)家發(fā)表了使整個(gè)科學(xué)界為之振奮的消息:僅僅4種因子誘導小鼠成纖維細胞成為多能干細胞(誘導性多能干細胞iPS)。今年,另外幾個(gè)研究組不僅重復出日本科學(xué)家的工作,更進(jìn)一步證實(shí)了iPS細胞的發(fā)育全能性。更令人興奮的是,最近日本和美國兩個(gè)研究組分別用特定的因子誘導人類(lèi)成纖維細胞成為iPS。iPS細胞是干細胞研究乃至生命科學(xué)領(lǐng)域的里程碑。它首次證明可以用已知的因子在體外逆轉已經(jīng)分化的細胞,使之成為具有發(fā)育全能性的細胞。其意義在于:有可能建立病人特異的iPS細胞;建立疾病特異的iPS細胞;實(shí)現因人而異的藥物安全性和毒性檢驗;避開(kāi)倫理障礙。
進(jìn)展五:培育出心臟瓣膜片英國倫敦大學(xué)帝國學(xué)院心臟學(xué)研究中心馬格迪·亞庫布博士領(lǐng)導實(shí)施了一項研究,這項歷時(shí)10年的努力將有望在不久結出果實(shí)。屆時(shí),借助于特制的膠原質(zhì)支架,他們可以將骨髓干細胞誘變培育成為心臟瓣膜細胞。
●點(diǎn)評:
孟旭(北京安貞醫院心臟外科主任醫師)現代心臟外科手術(shù)中,人體組織材料的選擇仍然是一個(gè)未解決的重要研究課題,目前常用的生物瓣膜取自豬或牛心臟瓣膜組織,植入人體后不可避免地會(huì )發(fā)生瓣膜毀損。據2007年美國Cleverland中心統計,10—15年會(huì )有50%患者生物瓣膜發(fā)生毀損,在亞洲人中比例可能會(huì )更高。而對于機械瓣膜患者,他們需要終生服用華發(fā)林抗凝,抗凝過(guò)強會(huì )導致出血,過(guò)弱則不能防止機械瓣膜血栓形成。在兒童患者瓣膜手術(shù)時(shí),由于這種人工瓣膜不能隨著(zhù)機體發(fā)育生長(cháng),這種矛盾更加突出。英國科學(xué)家成功地用骨髓干細胞培育出人體瓣膜組織細胞,并把其覆蓋在骨膠原質(zhì)支架上,培育出了人體瓣膜片,這項研究無(wú)疑是生物醫學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的一大突破,是近年來(lái)細胞組織工程技術(shù)取得的最新成就之一。盡管這種人體瓣膜片結構的理化特性和空間結構距離真正的人體心臟瓣膜有一定差距,但是它已經(jīng)揭開(kāi)了生物醫學(xué)領(lǐng)域的新篇章。相信今后隨著(zhù)細胞組織工程技術(shù)的飛速發(fā)展,不久的將來(lái)將會(huì )培育出這種既沒(méi)有毀損又不需要抗凝治療的理想的人體心臟瓣膜替代組織。另外,將來(lái)研究培育出完整的人體心臟來(lái)替代重癥患者的衰竭心臟,也不再是天方夜譚。這將大大減少目前眾多的晚期心衰患者在等待供體心臟過(guò)程中的死亡,以及改變移植術(shù)后患者需要終生服用價(jià)格不菲的抗排斥藥物的現狀,給廣大心臟病患者帶來(lái)巨大福音。
進(jìn)展六:人工可以合成生命美國基因學(xué)家克雷格·文特爾領(lǐng)導的研究小組合成的人造染色體,有381個(gè)基因,包括58萬(wàn)對基礎基因代碼。將它嵌入已經(jīng)被剔除遺傳密碼的細菌細胞之中,使之在細胞中起主控作用。按照實(shí)驗計劃,最終這個(gè)染色體將控制這個(gè)細胞并使其變成一個(gè)新的生命形式。
●點(diǎn)評:
于軍(中國科學(xué)院北京基因組研究所副所長(cháng))嚴格地講,人們目前并沒(méi)有真正從模擬生命進(jìn)化的過(guò)程來(lái)合成生命。因為生命的從頭合成———從無(wú)機物質(zhì)到有機物質(zhì)再到簡(jiǎn)單的生命———是模擬生命起源的過(guò)程,難以在實(shí)驗室里實(shí)現。這個(gè)自然發(fā)生過(guò)程充滿(mǎn)了未知和偶然性,至少經(jīng)歷了10億年。什么樣的里程碑式發(fā)現可以稱(chēng)為人工合成生命呢?就目前的能力而言,那就是創(chuàng )造一個(gè)能利用自然界存在的簡(jiǎn)單營(yíng)養源,可以自主復制和自由進(jìn)化,并具有科學(xué)應用價(jià)值的人工合成細菌。合成生命的科學(xué)原理并不復雜:合成一長(cháng)段DNA,有足夠多的基因,再移植到一個(gè)沒(méi)有遺傳物質(zhì)的細胞里面就行了。但目前的人工合成技術(shù)還不能一次性合成(用化學(xué)合成的方法將核苷酸逐一連接)由上百萬(wàn)個(gè)核苷酸(細菌的大小就在這個(gè)范圍,而人的染色體長(cháng)度是30億個(gè)核苷酸)組成的染色體,幾千到數萬(wàn)個(gè)核苷酸還勉強可以分步合成。文特爾團隊正在走這條路。不過(guò),對于這種研究,科學(xué)家們首先面臨的是技術(shù)和工程的挑戰,而不是科學(xué)理論難題。
-編者按
2007年即將過(guò)去。過(guò)去的一年中,世界范圍內的科學(xué)家們繼續為人類(lèi)的生命科學(xué)事業(yè)進(jìn)行著(zhù)不懈地探索,取得了許多與人類(lèi)生命和健康緊密相關(guān)的重大成果。
如人類(lèi)第一個(gè)個(gè)體基因組排序已經(jīng)完成、首次成功研制出真正意義上的第一臺分子機器、外科手術(shù)機器人系統進(jìn)行微細手術(shù)、從皮膚中提取出干細胞、人工合成生命等這些成果的意義何在?它們在未來(lái)將如何影響人類(lèi)的生命健康?年終,我們邀請國內相關(guān)專(zhuān)家就本年度影響人類(lèi)生命健康的6項重大科技進(jìn)展進(jìn)行點(diǎn)評,以饗讀者。
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