自干細胞研究興起以來,人胚胎干細胞(簡稱hESC)因其最能表達人類生物學(xué)特性、具有很高的臨床應(yīng)用價值的特性,受到廣泛關(guān)注.在科學(xué)家的不斷嘗試下,人胚胎干細胞可以分化成多種細胞,比如神經(jīng)元、心肌細胞、胰島細胞和血細胞等.

    2013新年伊始,《自然》雜志展望了今年可能出現(xiàn)的一些重要發(fā)現(xiàn)和重大事件.其中一項利用人類胚胎干細胞(hESC)進行的早期臨床試驗尤為值得關(guān)注,美國加利福尼亞洲圣塔莫妮卡市的一家生物技術(shù)公司"先進細胞技術(shù)",正在將源自hESC的視網(wǎng)膜細胞注入36名患有兩種形式的無法治愈的退行性失明的患者眼中.今年2月份,英國赫瑞瓦特大學(xué)和一家干細胞技術(shù)公司合作,開發(fā)出一種真空閥門式(valve-based)三維(3D)打印技術(shù),首次將3D打印拓展到人類胚胎干細胞范圍.有關(guān)于人胚胎干細胞的相關(guān)研究正飛速發(fā)展,筆者整理了近一年來關(guān)于人胚胎干細胞的一些重要的研究進展如下.

    利用人胚胎干細胞有望恢復(fù)視力

    根據(jù)一項新的研究,人干細胞能夠自發(fā)地形成一種組織,其中這種組織能夠產(chǎn)生眼睛中讓我們看見東西的那一部分.相關(guān)研究結(jié)果于2012年6月14日發(fā)表在Cell Stem Cell期刊上.在未來,移植這種三維組織可能能夠幫助視力受損的病人清晰地看見東西.在發(fā)育期間,位于眼睛后方的光敏性組織被稱作視網(wǎng)膜,形成一種被稱作視杯(optic cup)的結(jié)構(gòu).在這項新研究中,多虧Sasai和他的研究團隊對細胞培養(yǎng)方法進行優(yōu)化,這種結(jié)構(gòu)能夠自發(fā)地由人胚胎干細胞產(chǎn)生.論文通訊作者、日本理化研究所發(fā)育生物學(xué)中心研究員Yoshiki Sasai說,"這項研究為理解人特異性的眼睛發(fā)育特征打開大門,因為研究人員在此之前是不能夠研究這些發(fā)育特征的."

    應(yīng)用胚胎干細胞修復(fù)小鼠記憶

    2013年4月21日 《Nature Biotechnol》登載了Wisconsin-Madison大學(xué)神經(jīng)科學(xué)和神經(jīng)學(xué)教授Su-Chun Zhang的一項研究,首次證明人類胚胎干細胞能轉(zhuǎn)化為神經(jīng)細胞,幫助老鼠重新獲得學(xué)習(xí)和記憶能力.人類干細胞可以成功地植入自己的大腦,治療神經(jīng)功能缺損.

    利用人胚胎干細胞可成功分化為骨細胞

    紐約干細胞研究中心(NYSCF)的研究者表示,人類的胚胎干細胞可以分化成骨組織用以進行移植研究以及潛在的治療方法,這項研究刊登在了2012年5月14日的國際雜志PNAS上,文章中,研究者第一次使用源于胚胎干細胞的骨細胞祖細胞來大量生成緊湊的骨組織用以修復(fù)厘米大小的缺陷.

    首次利用胚胎干細胞再生出甲狀腺組織

    2012年10月12日,瑞士研究人員在美國同事們的幫助下,成功地利用小鼠胚胎干細胞成功地制造出甲狀腺組織(thyroid tissue).他們還發(fā)現(xiàn)將這種新產(chǎn)生的組織移植到10只實驗小鼠的發(fā)生功能故障的甲狀腺之上,能夠讓它們中的9只小鼠的甲狀腺功能完全恢復(fù).相關(guān)研究結(jié)果2012年10月刊登在《自然》期刊上.

    人胚胎干細胞可被誘導(dǎo)成為精子前體細胞

    匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究人員證實:人類胚胎干細胞和人誘導(dǎo)性多能干細胞(iPS細胞)可以被誘導(dǎo)成為精子前體細胞,這表明它未來可能用于恢復(fù)不育男性的生育能力,他們的研究結(jié)果將發(fā)表在Cell Reports雜志上.

    利用人胚胎干細胞高效制造抗癌癥的治療性疫苗

    2012年9月,新加坡生物工程與納米技術(shù)研究所開展的一項研究利用人類胚胎干細胞(胚胎干細胞)生成樹突狀細胞(DC)來刺激免疫系統(tǒng)來抗腫瘤,該新方法可能是一個更經(jīng)濟方式來生成抗癌癥的治療性疫苗.

    應(yīng)用人胚胎干細胞誘導(dǎo)培養(yǎng)心肌細胞

    早在人們剛剛發(fā)現(xiàn)的干細胞的"萬能"潛能的時候,就已經(jīng)有很多科學(xué)家開始研究如何利用干細胞誘導(dǎo)培養(yǎng)心肌細胞、神經(jīng)細胞等在人體內(nèi)較難再生的細胞.這些研究的進展很快,以至于在2004年,美國就有了第一個成功實施了用自體干細胞修補受損心臟的患者.但由于利用干細胞誘導(dǎo)培養(yǎng)的心肌細胞純度較差,所以很難在臨床推廣.

    在2013年5月即將出版的《Biomaterials》上,韓國科學(xué)家的研究成果為這一問題的解決帶來了希望,他們利用某種非血清介質(zhì)使從人胚胎干細胞分化的心肌細胞純度增加,并成功應(yīng)用這種方法恢復(fù)了心梗小鼠的心臟功能.

    隨著研究的不斷深入,相信在不久的未來,人胚胎干細胞修復(fù)自身各類器官將會有更加光明的前景