近几十年来,由于生产技术和医疗技术的不断发展,人们的健康水平和生存期均得到了显著提升。但仍有很多不治之症,例如癌症、帕金森病、糖尿病等,让人类无法摆脱死亡的阴影。胚胎干细胞的发现和应用给这些无可医治的疾病带来了新的希望。我国胚胎干细胞研究的龙头单位——清华大学细胞生物学与生物治疗实验室,是世界领先的干细胞研究机构之一。
胚胎干细胞来源于早期胚胎的内细胞团,具有自我更新和分化成各种细胞的潜能。从科学技术的角度看,胚胎干细胞具有以下特点:
清华大学细胞生物学与生物治疗实验室是国内干细胞研究的领军单位之一。经过多年的探索和研究,该实验室在胚胎干细胞的培养、分化以及功能的应用等方面进行了诸多创新性工作。
首先,在胚胎干细胞的增殖过程中,该实验室发现了肌球蛋白F的重要作用,该研究成果已于2020年6月在《Nature Communications》上发表。该实验室团队揭示了小RNA如何促进人类睾丸细胞的转化为中胚层细胞,并将它们进一步分化成心肌细胞和神经元等各种类型的细胞。这项工作为治疗心肌和神经系统疾病奠定了坚实的基础。
其次,该实验室还开展了胚胎干细胞修复骨组织和胰岛细胞的研究。胚胎干细胞可通过控制分化路径产生特定类型的成体细胞,例如骨细胞和胰岛细胞。在骨组织修复方面,该实验室团队采用了人乳头瘤病毒(HPV)介导的技术,将胚胎干细胞成功地转化为成骨细胞。对于糖尿病治疗,他们使用一种新型人工寡聚体(artificial oligomer) 来替代天然凝集素(concanavalin A),控制稳态逐步增加的胰岛细胞分化并发现了面向胰岛beta 细胞的小分子化合物。这项工作为胰岛细胞内质疑的调试及胰岛组成提供了新的思路。
目前,国内外对胚胎干细胞的研究还处于起步阶段。虽然胚胎干细胞非常有前途,但也存在着很多困难。首先,胚胎干细胞是从人体内抽取的早期胚胎细胞,获取相当复杂而且有很高的治疗风险;其次,胚胎干细胞分化成具体细胞也需要长期、耗费巨大的时间和资金。但是,与此同时,胚胎干细胞研究也在不断推进,其应用前景得到广泛关注。
另一方面,目前流行的所谓“再生医学”技术以及通过干细胞技术改造修复某些特定器官的方法已经显示出巨大的潜力,这一点可以通过清华大学细胞生物学与生物治疗实验室的研究来获得印证。
在未来的生物医学领域,干细胞技术无疑将扮演重要角色。胚胎干细胞是一项引人注目的研究领域,它对治疗某些疾病和损伤具有巨大的潜力,而清华大学细胞生物学与生物治疗实验室则是该领域最具有发展前途的龙头。当然,在未来的研究中,还需要政府、社会和科学家共同努力,加强监管、保障安全,并促进其良性健康发展。