?科學(xué)家成功地誘使多功能干細(xì)胞分化為了造血干細(xì)胞。?
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科學(xué)家首次在實(shí)驗(yàn)室培育出人類造血干細(xì)胞，有望繞開骨髓移植，直接用患者自身細(xì)胞治療白血病等血液疾病。這些細(xì)胞還可以制造血液用于輸血。
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瑞典隆德大學(xué)的卡羅琳娜·吉本提弗（Carolina Guibentif）評(píng)論說：“這是一項(xiàng)了不起的成就。如果可以用安全的方法在實(shí)驗(yàn)室培育出大量造血干細(xì)胞，人們就不需要再依賴捐獻(xiàn)者了。”
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在一個(gè)健康成人體內(nèi)，造血干細(xì)胞存在于骨髓中，紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板的更新、補(bǔ)充都離不開這些造血干細(xì)胞。“它們算得上種子細(xì)胞（master cell），”哈佛醫(yī)學(xué)院研究員喬治·達(dá)利（George Daley）說。
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當(dāng)造血干細(xì)胞無法正常工作時(shí)，它們就無法持續(xù)供應(yīng)充足的血細(xì)胞，進(jìn)而導(dǎo)致身體組織供氧不足。如果像心臟這樣的器官受到影響，還可能引起嚴(yán)重疾病。腫瘤化療也會(huì)造成造血干細(xì)胞的缺失。
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患有這種疾病的人往往需要進(jìn)行骨髓移植，從健康的捐獻(xiàn)者那里獲得帶有造血干細(xì)胞的完整骨髓。而骨髓移植的困難在于找到適當(dāng)?shù)呐湫?。在健康的兄弟姐妹中找到合適配型的幾率是四分之一，一旦必須從陌生人當(dāng)中尋找合適的配型，幾率就會(huì)下降到百萬分之一，達(dá)利說。
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動(dòng)手培育造血干細(xì)胞
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達(dá)利的團(tuán)隊(duì)從人類多功能干細(xì)胞入手，這種細(xì)胞具有分化成所有類型體細(xì)胞的潛能。研究人員要把它分化成造血干細(xì)胞，關(guān)鍵就是找到能刺激它分化成造血干細(xì)胞的化學(xué)物質(zhì)。
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在分析了參與造血過程的基因之后，研究者確定了控制這些基因的蛋白質(zhì)。緊接著，研究人員把這些蛋白質(zhì)加入到干細(xì)胞培養(yǎng)皿中。
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研究人員測(cè)試了很多蛋白質(zhì)的組合，最終找到了5種蛋白質(zhì)。同時(shí)加入這5種蛋白質(zhì)，就可以刺激多功能干細(xì)胞分化成造血干細(xì)胞。當(dāng)他們把這些造血干細(xì)胞注入小鼠體內(nèi)后，它們產(chǎn)生出了紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板?！斑@真是太棒了，我們對(duì)結(jié)果都很興奮！”達(dá)利說。
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另一個(gè)獨(dú)立的研究團(tuán)隊(duì)從成年老鼠體內(nèi)提取干細(xì)胞，也獲得了同樣的成功。紐約康奈爾大學(xué)醫(yī)學(xué)院的拉斐爾·利斯（Raphael Lis）和他的團(tuán)隊(duì)使用的是動(dòng)物肺表面的細(xì)胞，基于第一代造血干細(xì)胞也是從胚胎細(xì)胞分化而來的觀點(diǎn)。他們還發(fā)現(xiàn)了能刺激肺部干細(xì)胞形成造血干細(xì)胞的四個(gè)因素。
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重大進(jìn)步
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這兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)成果帶來的重大突破，“是研究人員長期以來一直想要實(shí)現(xiàn)的，”格本提夫說。通過研究成年老鼠上皮細(xì)胞，利斯和他的團(tuán)隊(duì)表明同樣的成果也能在成年人類細(xì)胞上實(shí)現(xiàn)。達(dá)利的團(tuán)隊(duì)使用的人造干細(xì)胞理論上可以由皮膚細(xì)胞獲得，這項(xiàng)突破為下一階段在實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生人類血液帶來了光明前景。
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但是，實(shí)驗(yàn)室培育的造血干細(xì)胞還不能馬上應(yīng)用在人身上，達(dá)利謹(jǐn)慎地說。?雖然在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，小鼠的健康狀況十分良好，但細(xì)胞突變導(dǎo)致癌癥的風(fēng)險(xiǎn)依然存在。而且與體造血干細(xì)胞相比，這些細(xì)胞的造血功能并不高效。
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更加安全的人造血液
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但在達(dá)利的團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)過程后，他們也許能在實(shí)驗(yàn)室制造紅細(xì)胞和血小板，并在醫(yī)院使用。這些細(xì)胞不包含細(xì)胞核，它們不能分裂，也就沒法誘發(fā)癌癥。?研究人員希望這項(xiàng)成果可以在未來幾年內(nèi)得到應(yīng)用。
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達(dá)利希望他的成果最終應(yīng)用于制造適合輸血用的血液，這種血液不僅比捐獻(xiàn)者提供的更加可靠，而且還沒有疾病。“當(dāng)一種新的病原體，比如寨卡病毒出現(xiàn)時(shí)，你必須確保血液的安全。未來，我們對(duì)血液質(zhì)量會(huì)有更多的控制權(quán)，”達(dá)利說。
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撰文?杰西卡·哈姆澤羅（Jessica Hamzelou）
編譯?朱雅文
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