神奇的干细胞论文(干细胞的研究进展论文)
干细胞有多大的用处,所有的细胞真的都能变成它吗?
由于人体细胞的再生能力比预期更加多样,科学家们不得不重新考虑干细胞的研究方法。荷兰Hubrecht研究所的研究人员一直在辛苦地对老鼠心脏中发现的所有增殖细胞进行分类和绘制图谱,为了寻找心脏干细胞。理论上而言,心脏干细胞应该能够修复受损的心肌,所以找到心脏干细胞也会面临极大的风险。由于这项研究涉及到以前的研究,所以引起了科学家们激烈的争论,并且最近有许多人呼吁撤回30多篇伪造数据的论文。《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)计划公布Hubrecht团队的研究结果:根本没有心脏干细胞存在的证据。
博科园-科学科普:这一结论证实了该领域研究人员长期以来的怀疑,它触及了一个更深层次的核心问题——干细胞意味着什么。科技技术的革新揭示出可塑性和异质性细胞群体如何形成,一些研究人员已经将“干细胞”视为细胞类别的定义特征,转变为许多类型的细胞都能发挥或贡献的一种功能。20世纪50年代和60年代,在骨髓中的干细胞首次被科学家识别,当时研究干细胞目的是为了了解和治疗二战后辐射带给人体的伤害。血液干细胞非常罕见,分裂速度缓慢,能够自我哪个牌子的抗衰最好更新和分化成血液中任何一种特殊细胞类型。干细胞就像维持着人体血细胞数量的储藏库,并能帮助机体对损伤做出反应。
干细胞能够产生出多种类型的细胞,然而许多分化的成年组织细胞在适当的条件下能够表现出茎状细胞的特性。图片:Lucy Reading-Ikkanda/Quanta Magazine
当干细胞受到辐射时,就会死亡,人体无法重新复活它们——但骨髓移植(含有干细胞)能够让系统再生。由于干细胞与人体愈合和恢复相关联,其他组织中的干细胞成为研究人员和医生梦寐以求的研究对象,从而找到治疗各种疾病的方法。然而现实并不总是遂人心愿,身体其他成年组织中的干细胞被识别出来:皮肤、毛囊、肠道,以及先前发现的骨骼中。这些干细胞也可以自我更新,产生组织的各种细胞系。但除此之外看起来与血液干细胞非常不同:基因表达不同,蛋白质和表面标记也不同,分裂方式与分裂速度也不相同。20世纪90年代科学家们分离出了胚胎干细胞,这些干细胞比成人组织中的干细胞更强大,能够成为人体中的任何一种细胞类型。
科学家们开始研究癌症干细胞在肿瘤生长中扮演何种角色。2006年研究人员成功地将分化的结缔组织细胞转化为具有胚胎干细胞通用性的诱导多能干细胞(iPSCs)。这一结果表明,茎状细胞可以被诱导。根据分子遗传学家汉斯·克利弗斯(Hans Clevers)的说法,这些发现背后隐藏着一个假设,即全身的干细胞与骨髓中的干细胞一样,是一种宝贵、固定、神奇的实体。事实上,第一次从血液干细胞获得的信息已经为科学家研究其他组织干细胞注入了色彩,有时,这种认识方式使实验受到了极大限制。
1、组织修复的多种途径
许多组织可以通过非常巧妙的方式进行自我修复,并且方法不固定。在血液中,干细胞数量少是唯一的再生方式,但在实体组织中,情况并非总是如此。干细胞本身就与众不同:例如它们的分裂速度更快,而且具有独特的分子结构,需要特殊的方法来识别它们。对组织特异性标志物依赖的争论原因之一是心脏干细胞是否存在,以及为什么确定其他类型的干细胞存在如此困难。此外当实体组织中的干细胞被破坏时,组织中更特殊的细胞往往可以恢复到类似于干细胞的状态,代替干细胞接管修复功能。因此细胞具有高度可塑性、较小固定性。
哈佛大学医学院(Harvard Medical School)和马萨诸塞州总医院(Massachusetts General Hospital)的血液学家、干细胞研究人员乔纳森•霍加特(Jonathan Hoggatt)表示:越来越多的证据表明,我们的身体能够对损伤做出独立于我们所认为的典型干细胞群反应。这在肾、肺、胃和肠在内的许多器官中得到证实。最引人注目的是,一些组织(心脏之外)似乎没有干细胞群。成年肝脏没有干细胞,但它分化的细胞在需要的时候可以发挥干细胞的作用。克利夫斯说:从本质上讲,肝脏中的每一个细胞都有可能表现得像干细胞。
发现特定组织如何执行其干细胞功能比识别单个干细胞更有用,各种细胞维持组织的方式构成了干细胞,而不是任何一种细胞类型或实体。应该坚持“真正的”干细胞的精准定义,而不是一个模糊的范围,从而阻碍研究进展。事实上研究人员发现,即使是那些“真正的”干细胞,其效力和行为也各不相同。霍加特说:发现,在我们认为相当同质的人群中,存在着更多的异质性。
2、可疑的干细胞,虚假的治疗
随着区分干细胞与其他开始分化的细胞变得越来越困难,研究人员有必要重新审视以前的研究。美国国立卫生研究院专注于骨骼系统的生物学家帕梅拉•罗比(Pamela Robey)认为:新发现的骨骼干细胞实际上可能是祖细胞——干细胞分化程度略高的后代。她认为,真正的骨骼干细胞更为罕见,仍需鉴定。人们很容易欺骗自己,以为自己拥有真正的干细胞,但事实可能并非如此。当涉及到所谓的间充质干细胞时,争论也就接踵而至。间充质干细胞是一种最初从骨髓中提取出来的种类繁多、功能强大的干细胞,但它们并不制造血细胞。
但对于适当遵守规则的科学家来说,干细胞的广泛定义对医学来说可能是个好消息:这意味着再生疗法不再需要只针对干细胞群体。相反他们可以利用更多的分化细胞来满足干细胞同样的标准。一些研究人员已经决定,在研发涉及活细胞的新药时,根本不考虑使用干细胞,这让生活更简单。展望未来,我们必须更加开放,接受这样一个事实——理论上,任何细胞都可以成为干细胞。
求生命科学导论的论文
人胚胎干细胞研究进程
对于生命科学大家早已不陌生,在高中生物课本上就讲过很多关于生物制药、基因工程、蛋白质、酶、抗生素、干扰素等知识。生命科学前沿与人类健康主要研究现在比较前沿的科学,即尚处于研究阶段的科学。现实生活中我们存在很多的无赖,比如:我们眼睁睁的看着亲人朋友的离去却没有任何办法,我们无法摆脱对抗生素的依赖,因此我们就要去寻找更加安全,更加人性化的治疗方法和关键技术的突破! 这就是生命科学前沿技术研究要带给人类的。
对于这门课程我有很多感兴趣的地方,由于不能面面俱到,这次主要针对人胚胎干细胞研究发展表达一下自己的看法。
定义: 胚胎干细胞是指当受精卵分裂发育成囊胚时内团细胞的细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。 一般认为全能性干细胞所应具有的特征如下:(1)来源于一个全能性的细胞群体;(2)具有正常的细胞核型;(3)具永生性,在胚胎状态下能无限制的分裂;(4)培养的细胞株在体外或在畸胎瘤中能自发分化成胚胎外组织和分属所有3种胚层的体细胞。
干细胞的神奇之处在哪里呢? 我们都知道,我们100多斤的身体最初其实仅仅是父母共同制造的一个细胞——一个精子进入一个卵子结合而成的受精卵而已。之后一个细胞变成两个细胞,两个变成4个,4个变成8个,在该长眼睛的地方分化成组成眼睛的所有细胞,在该长胳膊的地方分化成组成胳膊的所有细胞。当一个完整的人形成后,组成他身体的绝大部分细胞不再具有分化的能力。 无论在体外还是体内环境,胚胎干细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。
现在我们听到最多的就是关于白血病的治疗用到胚胎干细胞,一般白血病患者必须要找到与之相适应的骨髓才能进行移植,现在多数为独生子女,而两个不相干的人骨髓相配的概率几乎为十万分之一,所以这时就产生了麻烦。如果当初婴儿出生时就预留脐带血,医院给每个人都建立一个胚胎干细胞库,那么今后一旦得这种病就可直接从中提取自己的干细胞,经过组织培养分化成造血干细胞,然后移植到患者体内,这样就可避免发生排斥,治疗这些并就不是什么麻烦了。其实胚胎干细胞的应用并不只是局限在此,还有治疗帕金森病疾病,像中风、心率不齐、心肌梗塞、视网膜、糖尿病、肝功能不齐,还有关节炎等等这些疾病。 人类胚胎干细胞也可以分化为滋养层细胞、神经细胞、神经胶质细胞、造血细胞、心肌细胞等,所以其医学应用领域前景重大。
胚胎干细胞移植最大的好处就是避免发生排斥反应,但是成体干细胞却不如胚胎干细胞。 从骨髓中提取的干细胞能够分化成原始细胞,如骨髓组织细胞,直至生长成所需要的其他组织或器官。结果是,骨髓干细胞起初分化顺利,但最终并没有分化成原始细胞,却产生了奇怪的类似人体肿瘤的细胞。虽然胚胎干细胞用途很多,但它的分离,纯化却有很大难度。 我们在分离干细胞之前,也就是在这些细胞进行分化之前就把它们从内细胞团里面分离出来,然后放到培养机里面进行培养,其实这完全是一个骗局,就是我们把细胞从内细胞团习以为常的微环境里面提取出来放在培养机里,培养机里放了许多的物质,让这些细胞以为它们其实还是在它们原先的位置,还是在内细胞团里,因此这完全是一个骗局,那些细胞它们以为它们依然在细胞团里面,因此它他们继续在等待信号让它们进行下一步的分裂,当然除了让它们分离以外,还可以运用一些技术阻止这些细胞进行分离,那么细胞就可以继续养下去,继续培养,而且这些细胞因为我们采取的技术,它不会老化,也不会死去,它们一天不停地在我们的培养机里发育。
1. 如何保持细胞全能性并控制向特别类型细胞转化? 即我们如何让胚胎干细胞发育成造血干细胞而不是发育成神经细胞或一个完整的个体。 而事实上在我们人类身体里面的干细胞会进行分化,不断分化成为我们身体所有的细胞类型,大约一个干细胞倾向分化为200多种身体里面的细胞类型,我们的问题就是如何来使这一种干细胞仅仅像我们所需要的细胞类型分化,仅仅分化为我们所需要的细胞类型,像脑细胞、心肌细胞或者是组合细胞。 现在的研究结果是采用不同的培养基培养胚胎干细胞,那么他将发育成特定功能的细胞。 如:
胚胎干细胞---------胎牛血清 骨髓基质细胞共培养--------造血细胞
胚胎干细胞---------基因转染-------------胰岛素分泌细胞
胚胎干细胞---------RA--------------神经细胞
虽然实现部分定向转化,但这些培养基的配置,更多关于定向分化的问题有待解决,这是我们目前正在研究的问题,需要我们这一代或下一代不断地研究下去。
2.下一个待解决的问题就是:分化后的细胞是否具有致癌性。体外培养胚胎干细胞的培养基里面含有很多化学物质,虽然里面的环境类似人体但又不完全于人体内环境相同,因此,培养基里的物质是否会导致胚胎干细胞癌变,激活原癌基因,发展成癌细胞。这也是有待解决的,在今后的发展中需进一步深入研究。
3.伦理问题:用于肝细胞研究的胚胎来源困难。胚胎是一个未来的生命,不能因为进行科学研究而扼杀生命。再者说,对胚胎干细胞的研究现在还只是停留在最初阶段,距离临床试验还有很长一段路要走,更不用说用于治疗疾病了。“我们不能仅仅因为有的胚胎不能发育成生命就残忍地在它们上面做试验。 支持者,他们指出,根据自愿的原则,利用一些废弃的胚胎扩大干细胞研究是正确的事情。干细胞研究被认为是找到老年性痴呆症、帕金森症等神经和大脑疾病新疗法的希望。 还有就是关于克隆问题,克隆羊‘多利’的诞生让更多人参与到这场争论中。如果用人体干细胞克隆出人,到底该不该,都涉及到伦理问题和人们道德承受的底线。
胚胎干细胞的研究趋势:
改善ES细胞的体外培养条件,建立更有效更简便的获得ES细胞的方法。
定向诱导分化成特定类型细胞,用于临床疾病的治疗,并解决免疫排斥和潜在的致肿瘤的问题。
成体干细胞的横向分化的能力以及与胚胎干细胞的比较,成体干细胞能否替代胚胎干细胞?
对于人胚胎干细胞的研究前景 :
未来的再生医疗 《科技日报》2004年12月31日讯:通过显微镜人们发现,人体内有一种神秘的东西,他们宛如银河系中闪闪浮动的美妙“星体”,释放出神秘的光辉。这些令人心驰神往的“星体”,就是人类胚胎干细胞。 尽管目前的医术尚无法使有些病人起死回生,但采用再生医疗的手段或许能使人的生命得以延续或再生,进而达到不使物种彻底灭绝的目的。虽然这是一项造福生命的好事,但从人类受精卵中提取胚胎干细胞的尝试,却使科学界与宗教界和政治界卷入一场无休止的争执之中,并在全球范围掀起了轩然大波。
独特的控制机制 1998年,美国威斯康星大学Thomson等率先成功分离、克隆了人胚胎干细胞,并建立了细胞系,这一研究成果立刻在国际上引起轰动,成为世界关注的焦点.由于人ES细胞具有其它哺乳动物ES细胞的一般特性,能够在适宜条件下分化成构成人体的任何一种组织.因此,人ES细胞能够为组织工程研究提供可靠的细胞来源,同时能够在人早期胚胎发生、细胞组织分化以及基因调控等研究领域发挥重要作用.
对于人胚胎干细胞研究的意义:
ES细胞的应用前景十分令人鼓舞。胚胎干细胞可以作为研究人类胚胎发育、出生缺陷及胚胎瘤等疾病的新的手段;可以用于至今为止尚未进行的关于的方法;制造人类疾病模型以利用于基础研究、药物开发和毒理学研究,如果克隆技术可以从患者自体组织中获得干细胞,则它们可解决用于治疗退行性疾病的组织短缺以及结束在移植治疗中使用免疫抑制剂;另外干细胞还可以用来作为基因治疗的一种新的基因运载系统。总之,其前景十分广泛。
结论:由于胚胎干细胞在揭示生命的奥秘、攻克各种疑难杂症等方面具有极为诱人的前景,尽管目前还有许多困难,还存在争议,如果能够正确引导,建立相应完善的监管机制,人胚胎干细胞研究领域的每个进步都将对人类自身发展做出重大贡献。
我国的干细胞研究和应用已经具备了一定的基础,早在20世纪60年代就开始了骨髓干细胞移植方面的研究,目前研究和应用得最多的是造血干细胞。1992年,我国内地第一个骨髓移植非亲属供者登记组在北京成立,“中华骨髓库”也正式接受捐赠。2002年,北京建立了脐带血干细胞库。关于胚胎干细胞的研究,我国目前还没有明确的法律规定。
我国干细胞研究与国际之间还纯在一些差距,这需要我们一代又一代的中国人为之奋斗。 同时国际上干细胞研究还纯在很多“黑洞”区域,如何合理应用干细胞研究成果,而不至于违背伦理也是国际上一直争论的话题。 因此,人胚胎干细胞的研究还有很长的路要走。
关于干细胞研究意义的论文
你什么是干细胞外泌体如何提取看看这是不是你干细胞美容商业计划书需要的类型论文,不过我还是建议只是参考,自己写最好了。 干细胞作为一种既有自我更新能力、又有多分化潜能的细胞,具有非常重要的理论研究意义和临床应用价值。近几年来,干细胞的研究取得了重大突破, 1999和2000年,世界最权威的美国《Science》杂志连续2年将干细胞和人类基因组计划列为当年的10大科学突破之首。美国《时代》周刊认为干细胞和人类基因组计划将同时成为新世纪最具有发展和应用前景的领域。为抢占这一科技制高点,世界各国纷纷投入大量的人力、物力和财力加紧研究开发,并已取得应用性成果:2005年10月,美国食品和药物管理局(FDA)也已批准将神经干细胞移植入人体大脑;2005年11月,美国心脏协会报道了干细胞治疗心肌梗塞的204例临床病例的研究报告,其结论是干细胞对心脏功能的改善效果,是没有任何现有临床药物能达到的;日本在2000年启动的“千年世纪工程”中,将干细胞工程作为四大重点之一,于第一年度就投入了108亿日元的巨额资金;瑞典、巴西也于2005年通过立法继续支持干细胞研究,并于2005年进行一项多中心1200病例的用干细胞治疗心脏病的临床应用研究。干细胞技术作为生物技术领域最具有发展前景和后劲的前沿技术,将可能导致一场医学和生物学革命,给无数疑难病症治疗带来了新的希望。 按照科学家描绘的美妙蓝图,通过干细胞技术的有效应用,今后更换人体器官就像给汽车换零件一样简单,血细胞、脑细胞、骨骼和内脏都将可以更换,即使患上绝症也能绝处逢生。其实,干细胞技术不仅在疾病治疗方面有着极其诱人的前景,而且其对动物克隆、植物转基因生产、发育生物学、新药物的开发与药效、毒性评估等领域也将产生极其重要的影响。干细胞技术是世纪之交最为引人注目的科技成果,被认为是人类生命科学研究的重要里程碑,预示着生命科学研究将进入快速发展时期。 参考资料:
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