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目录一、干细胞的概述二、干细胞的研究历史、现状与未来三、干细胞研究的主要医疗应用四、世界各国对于干细胞研究的政策五、干细胞应用的法律、伦理道德问题一、干细胞概述（一）干细胞的定义干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞。在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。干细胞是一种未充分分化，尚不成熟的细胞，具有再生各种组织器官和人体的潜在功能，医学界称为“万用细胞”。（二）干细胞简介干细胞是存在于胚胎和成体中的一类特殊细胞，它能长期地自我更新，在特定的条件下具有分化形成多种终末细胞的能力，不同来源的干细胞分化潜能各异。从早期胚胎内细胞团分离的胚胎干细胞能分化形成个体所有的细胞类型，并具有在体外无限增殖的能力，是最具有临床应用前景和研究价值的干细胞之一。在成体各种组织和器官中也存在成体干细胞，用于维持机体结构和功能的稳态。近期有关成体干细胞可塑性的研究和成体组织中多能干细胞存在的证据扩大了人们对成体干细胞分化潜能的认识。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。（三）干细胞种类按分化潜能，干细胞可分为，全能干细胞，多能干细胞和专能干细胞。全能干细胞：全能干细胞可分化成人体的各种细胞，从而组成人体的各种组织和器官，最终发育成为一个完整的生物体（受精卵）多能干细胞：多能干细胞具有分化多种组织的潜能，但是失去了发育成完整个体的能力（间充质干细胞）专能干细胞：专能干细胞由多能干细胞分化而来，只能向一种类型的细胞分化（肝脏肝细胞等）根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞（ES细胞）和成体干细胞（四）干细胞的特征干细胞本身不是终末分化的细胞干细胞能无限的增值分裂干细胞可连续分裂几代，也可在较长时间内处于静止状态干细胞通过两种方式分裂对称分裂——形成两个相同的干细胞，保持亲代特征非对称分裂——一个子细胞不可逆的走向分化的终端称谓功能专一的分化细胞，另一个保持亲代特征，仍作为干细胞保留下来。二、干细胞的研究历史、现状与未来（一）干细胞的研究历史1、干细胞的研究被认为开始于1960年代，在加拿大科学家恩尼斯特·莫科洛克和詹姆士·堤尔的研究之后。体外培养的神经干细胞1959年，美国首次报道了通过体外受精（IVF）动物。2、60年代，几个近亲种系的小鼠睾丸畸胎瘤的研究表明其来源于胚胎生殖细胞（embryonicgermcells，EC细胞），此工作确立了胚胎癌细胞（embryoniccarcinomacells，EC细胞）是一种干细胞。3、1968年，Edwards和Bavister在体外获得了第一个人卵子。4、70年代，EC细胞注入小鼠胚泡产生杂合小鼠。培养的SC细胞作为胚胎发育的模型，虽然其染色体的数目属于异常。5、1978年，第一个试管婴儿，LouiseBrown在英国诞生。6、1981年，Evan,Kaufman和Martin从小鼠胚泡内细胞群分离出小鼠ES细胞。他们建立了小鼠ES细胞体外培养条件。由这些细胞产生的细胞系有正常的二倍型，像原生殖细胞一样产生三个胚层的衍生物。将ES细胞注入小鼠，能诱导形成畸胎瘤。7、1984—1988年，Anderews等人从人睾丸畸胎瘤细胞系Tera-2中产生出多能的、可鉴定的（克隆化的）细胞，称之为胚胎癌细胞（embryoniccarcinomacells,EC细胞）。克隆的人EC细胞在视黄酸的作用下分化形成神经元样细胞和其他类型的细胞。8、1989年，Pera等分离了一个人EC细胞系，此细胞系能产生出三个胚层的组织。这些细胞是非整倍体的（比正常细胞染色体多或少），他们在体外的分化潜能是有限的。9、1994年，通过体外授精和病人捐献的人胚泡处于2-原核期。胚泡内细胞群在培养中得以保存其周边有滋养层细胞聚集，ES样细胞位于中央。10、1998年美国有两个小组分别培养出了人的多能（pluripotent）干细胞：JamesA.Thomson在Wisconsin干细胞大学领导的研究小组从人胚胎组织中培养出了干细胞株。他们使用的方法是：人卵体外受精后，将胚胎培育到囊胚阶段，提取innercellmass细胞，建立细胞株。经测试这些细胞株的细胞表面marker和酶活性，证实他们就是全能干细胞。用这种方法，每个胚胎可取得15－20干细胞用于培养。JohnD.Gearhart在JohnsHopkins大学领导的另一个研究小组也从人胚胎组织中建立了干细胞株。他们的方法是：从受精后5－9周人工流产的胚胎中提取生殖母细胞（primordialgermcell）。由此培养的细胞株，证实具有全能干细胞的特征11、2000年，由Pera、Trounson和Bongso领导的新加坡和澳大利亚科学家从治疗不育症的夫妇捐赠的胚泡内细胞群中分离得到人ES细胞，这些细胞体外增殖，保持正常的核型，自发分化形成来源于三个胚层的体细胞系。将其注入免疫缺陷小鼠错开内产生畸胎瘤。12、2003，建立了人类皮肤细胞与兔子卵细胞种间融合的方法，为人胚胎干细胞研究提供了新的途径。13、2004年，MassachusettsAdvancedCellTechnology报道克隆小鼠的干细胞可以通过形成细小血管的心肌细胞修复心衰小鼠的心肌损伤。这种克隆细胞比来源于骨髓的成体干细胞修复作用更快、更有效，可以取代40%的瘢痕组织和恢复心肌功能。这是首次显示克隆干细胞在活体动物体内修复受损组织。（二）干细胞研究的现状近几年世界各国科学家对于干细胞的临床应用研究已经取得很大的进展。目前大量实验研究已证明，干细胞可用来治疗心脏病、老年痴呆、帕金森氏综合症、中风、糖尿病等疾病。现举例如下：（1）胚胎干细胞育出心脏组织以色列工学院最近宣布，科学家首次从胚胎干细胞中培养出人类心脏组织。他们培育出的心脏组织，可以自然跳动，并且有新生心脏组织的电生理特性和机械性。（2）造血干细胞育出肾脏组织英国科学家报道，他们已经用骨髓干细胞培育出了肾脏组织，这在器官移植手术中是一个重大突破。这一突破，使那些等待器官移植的病人不必再依赖于器官捐献，医生可通过修补受损肾脏来达到治疗的目的。同时也是第一次证明了成人骨髓干细胞可以发育成为成熟的肾脏细胞。（3）神经干细胞瑞典神经学家Biorklund及其同事应用从流产胎儿脑中分离的神经干细胞，移植入患者的脑中来治疗帕金森氏综合症。经术后对病人进行跟踪研究，发现移植的神经元仍然存活，并继续产一多巴胺，而且口才的症状得到明显改善。（4）胰岛干细胞美国佛罗里达大学教授Ramiya及其同事从尚未发病的糖尿病小鼠的胰岛导管中分离出胰岛干细胞，并在体外诱导这些细胞分化成为产生胰岛素的β细胞。移植实验表明，接受移植的糖尿病鼠血糖尝试控制良好，而对照的小鼠死于糖尿病。（三）干细胞的未来1、干细胞移植研究——重建机体功能正是干细胞的这种潜在价值引起了广泛的研究兴趣。诸如帕金森病、糖尿病、慢性心脏、终末肾病、肝脏衰竭和癌症等是适合干细胞治疗的几种疾病。对于许多缩短生命的疾病，虽然没有有效的治疗，但是可以通过发现代替自然过程的方法来治疗。例如，今天科学已经使我们免疫的反应弱化，从而可以将一个人器官和组织移植给另一个人，取代那个患病的器官。但是，尽管移植科学的最新进步，由于捐献器官的短缺，通过捐助器官战略满足取代器官以挽2、基础研究应用胚胎干细胞是基础应用研究中关键的研究工具，可以理解胚胎发育的基本过程，在某一天也许能够解释胎儿畸形的原因及预防修正畸形另一个相关发育生物学和干细胞生物学研究的重要领域是了解胎儿的发育期间所起作用的基因和类似生长因子和营养物分子，这样，它们能3、治疗转移系统干细胞已经被研究作为载体把基因传输给身体的按特定的组织。基于干细胞的疗法是癌症研究中的主要方面。多年来，恢复血液和免疫系统功能在使用化疗的癌症病人治疗上已经是治疗的一个组成部分。现在，研究人员在努力设计用来自干细胞的特异细胞来靶定癌细胞，直接施与破坏或者修正它们的治疗。4、药物筛选模型的建立与评价体系建立干细胞研究将大大改进药品研制和进行安全性实验的方法。多能干细胞使更多类型的细胞实验成为可能。新的药物治疗方法可以先用人类细胞系进行实验，如目前的癌细胞系就是为这种实验建立的。虽然这些实验不可能取代在动物和人体进行的实验，但这会使药品研抽的过程更为有效，胚胎干细胞提供了新药的药理、药效、毒理及药物代谢等细胞水平的研究手段，大大减少了药物实验所需动物的数量。胚胎干细胞还可以用来研究人类疾病发生的机制和发展过程，以便找到持久有效的治疗方法。被用来培养实验室里的干细胞，指导它们定向发育成为物化的细。三、干细胞研究的主要医疗应用有着诸多理由可说明干细胞对科学和人类健康的进展的重要性最基本的多能干细胞可以帮助我们；理解人类发育过程中的复杂事件人体多能干细胞的研究领域也能大大的改变研制药品和进行安全性实验的方法。例如，新的药物治疗方法可以先用人类细胞系进行试验，这虽然不会取代在整个动物和人体上进行试验，但这会使药品研制的过程更为有效也许人体多能干细胞最为深远的潜在用途是生产细胞和组织，他们可用于细胞疗法。许多疾病及功能失调往往是由于细胞功能障碍或组织破坏所致。许多干细胞经刺激后可发展为特化的细胞，使替代细胞和组织来源的更新成为可能细胞疗法目前科学家已能在体外鉴别、分离纯化、扩赠和培养人体胚胎干细胞、原胚胎干细胞以及多种组织干细胞，并以干细胞为种子培育成功一些组织器官。干细胞及其衍生组织器官的临床广泛应用将导致一次医学革命产生一种全新的治疗技术，即再造正常的甚至年轻的组织器官。这种再造组织器官的新医疗技术将使任何人能用得上自己或他人的干细胞和干细胞衍生的新组织器官，来替代病变或衰老的组织器官假如在年老时候能用的上自己或他人的婴幼儿或青年时期采集保存的干细胞及其衍生组织，那么人类长期追求的长生不老的幻想就有可能成为现实干细胞疗法在胚胎和成体组织中许多干细胞是多能的如果科学家能研究出干细胞如何在这些途径中做出选择就可能指导干细胞分化成特定细胞类型来修复特定组织我们如何激活干细胞？最近分子开关的发现帮助我们确定干细胞是分化为肌肉细胞还是其他能促进肌肉萎缩症治疗的细胞类型Rudnicki认为Pax7起开关的作用，表明肌肉干细胞转变为卫星细胞而不是血细胞。Pax7的开启能促进细胞作出这种选择，从而治疗肌肉萎缩症干细胞和基因治疗怎样结合起来？1、从骨髓中取出一个样品2、分离出干细胞并使其在培养基中增殖3、用含有治疗基因的病毒感染细胞4、细胞接受可病毒，治疗基因进去细胞核5、处理过的细胞注入血液循环6、处理过的细胞对退化的肌肉或其他组织的损伤信号产生应答并迁移出血液循环7、处理过的细胞修复并产生新的健康组织细胞生物疗法治疗肿瘤的突出优势细胞生物疗法治疗肿瘤的突出优势：能达到完全清除肿瘤细胞、抗复发、抗转移的作用。安全性强、无痛苦。调节和增强机体的免疫功能。是当前治疗肿瘤模式中唯一无副作用的治疗方法。适用于各种恶性肿瘤的治疗。四、世界各国对于干细胞研究的政策由于获取胚胎干细胞涉及克隆人的问题，有关国家对于胚胎干细胞研究态度非常谨慎。美国“一波三折”之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；2005年，美众议院以238票对194票通过法案，要求加大政府对胚胎干细胞研究的资金支持；2006年7月8日该法案在参议院也以63对37票通过；布什7月19日首次动用否决权，驳回这项支持胚胎干细胞研究的法案；几个小时后，国会众议院以235票对193票的结果重新通过了这份旨在放宽干细胞研究的法案。但由于第二次表决没有获得三分之二的绝对多数，国会无力推翻总统的否决票。2009年3月，奥巴马政府放宽了对胚胎干细胞研究的侦测，取消了布什政府的限制决定。当年7月，美国国家卫生研究院出台了胚胎干细胞研究规范，但这一规范正在遭遇法律挑战