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裴钢院士:神奇干细胞—像修车一样“修人”,你能接受吗?

2016/09/13 来源:科普中国
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导读
在人类文明、科学技术高度发达的当今社会,人类依旧面临着生老病死的困扰。日常生活中,一件物品能通过返厂维修而不断延长使用期限,那人类是否能借助某种技术而抵挡疾病的侵袭?科学家发现,一类全能型的干细胞,通过增殖分化、更新复制而产生新的,健康的器官和组织,从而解决延长人类的生命年限。它到底是怎样实现的?又将有怎样的发展?为此,中科院SELF讲坛 X 墨子沙龙创新大会邀请了裴钢院士进行深度解读。

裴钢

同济大学 教授

中国细胞生物学学会名誉理事长

中国科学院院士

发展中国家科学院(TWAS)院士

干细胞研究国家重大科学研究计划专家组召集人

《Cell Research》主编

长期从事分子细胞生物学及信号转导研究

干细胞 真的可以长生不老?

我们现在所知道的地球上的生命,人类、各种动物、植物,还有肉眼看不见的微观世界,这些林林总总的生命体都是由细胞所组成的。所以生命体如何繁衍、变化、进化,组成纷繁复杂的大千世界,全都是依靠这些许许多多的细胞在工作着。细胞也有各式各样不同的分类,其中有一类细胞它很特殊,而且拥有其他细胞不具有的一项重要功能——不断繁衍、自我复制、自我更新。这类细胞就是干细胞。

哪些细胞算得上是干细胞呢?打比方来说,人和动物都是由受精卵进化来的,受精卵再不断分裂分化,逐渐形成了我们所说的“胚胎”。我们人体各个器官和它们的功能,都是从受精卵中得到的。所以受精卵是一类非常原始的细胞,它具有向成体身上各种组织和器官发育的潜能。像这样具有变成其他多种细胞潜能的这一类细胞,就是干细胞。干细胞最容易获得的方式也是从胚胎中获得,所以也叫胚胎干细胞。

会“穿越”的干细胞

对一个人来说,生命只有一次,在时间这个轴线上,从出生到成长到成熟到衰老再到死亡,这是无法逆转的一条单行道,所以对我们人类来说,生命弥足珍贵。我们的生命从干细胞开始,由受精卵形成发育成个体,随着时间的流逝,它无法回转。但科学家一直在思考这样一个问题:细胞到底能不能回转?能不能穿越到最初的状态?从一个具体的细胞,例如鼻子上的细胞、眼睛的细胞、头的细胞、能不能穿越回来变成一个具有变成其他细胞潜能的细胞?

在十年前,日本科学家Yamanaka做了一个实验,他用一组蛋白使一个已经分化了的细胞又回到具有干细胞潜能的状态,这样的一个逆转打开了人类了解细胞生物学的一扇大门。人类延年益寿、健康长生的美好愿景将看到新的希望,因为这与干细胞息息相关。

这个方法将大大扩充干细胞的应用领域,胃病、心脏病、高血糖、高血压等疾病,都能通过提升干细胞的功能而得到预防甚至是治疗。

人造器官 人类健康的功臣

一台车随着时间的推移总会出现某些零部件的老化、破损,这时我们习惯于把它送到修理厂去维修,是轮胎换了换轮胎,是水泵坏了换水泵。如果人类的健康也能通过维修,那我们的生命将会大大延期,生命品质将有质的飞跃。早在一百多年前,外科医生就提出了“器官移植”的概念,但目前面临的最大问题是器官的来源。汽车能通过更换零部件而延长使用,这些零部件是由零件生产厂来提供的;那人类是不是也能通过“器官生产厂”来更换我们老化、不健康的某些“零部件”。这就是我们现在常常谈论起的器官工程、组织工程。

而干细胞就成了一个比较理想的材料,因为它是一种全能型的细胞,在某种条件下它能从一个特定细胞变成干细胞、肾细胞、肺细胞、心脏细胞……再通过一些必要条件,它就能变成器官。一旦这个功能器官形成之后,那向我们器官的供应就不成问题,人类的健康长寿也将得到更好的保证。

正确看待干细胞的发展,不能因噎废食

任何事物都是具有两面性的,像其他任何一门新生科学一样,干细胞虽然能造福人类,但也存在一些相应的问题,特别是伦理道德问题。我们对此不能掉以轻心,也不能谈虎色变。现如今科学界比较关注的基因编辑,饱受世人非议。一方面,人类某些天生的遗传病,能通过此项技术在基因里进行治疗、纠正,从而改写某个个体的人生。但另一方面,这种基因编辑是在胚胎或是精子、卵子上进行操作的,不单单改变的是一个人的人生轨迹,而是他全部后代,甚至整个人类的发展。

就好比人工智能,人类一方面在大力研究它,另一方面也担心它的发展程度一旦超越人类,便可能统治我们。基因编辑也存在这样的问题,但裴钢教授谈到,科学是人类文明进步的一个重要武器、方法和手段,我们不能害怕它,要以理性的态度在社会能接受的道德伦理范围内去操作。一件事物有好的方面,同时也有不好的方面,不能因为一些不好的方面就放弃了整个好的方面,希望大家不要因噎废食。

干细胞的研究在我们国家发展非常迅速,目前已成跃居世界第二,在十几年间取得了许多瞩目的成果。我们应当看到美好的希望,因为它对社会、整个经济的发展、人民的健康都将带来巨大的影响。

出品:科普中国

制作:SELF格致论道讲坛 墨子沙龙

监制:中国科学院计算机网络信息中心

来源:科普中国 2016年9月8日

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