選擇干細胞治療必須知道的王洪偉中國生物醫學發展的大環境衛生部部長陳竺：中國是從事生物醫學研究最好的地方陳竺的成功之路美國普林斯頓大學講席教授施一公博士，他在介紹陳竺時說：“與我們很不同的一點是，他不僅是很好的科學家，而且是一位很好的醫生，這一點是很多科學家夢寐以求的。包括我在內，很多人都希望自己的項目能轉化為臨床治療，但都沒有付諸實施。但陳部長做到了，他從治療中發現問題，并將之作為研究課題，又將研究工作轉化為治療方法，最有代表性的一項工作就是用組合方法治療一種非常難治的白血病，為中國衛生事業發展起到非常大的促進作用。我相信，在陳部長的領導下，中國的衛生事業將會有一個新的起點。”

干細胞研究在中國stemcell干細胞產業發展的機遇與前景很有可能使中國在本領域做到全世界的第一；極有可能使中國擁有如通訊產業中聯想、華為、中興等齊名的生物醫學龍頭企業；整體提升中國的整體醫療水平；為中國可持續發展注入新的活力與希望。中國干細胞發展的優勢政府支持宗教、倫理限制少技術產業化優勢形成臨床應用國際領先，療效顯著中國干細胞的機遇與前景中國干細胞的臨床應用及神經干細胞療效在世界領先資料來源：美國BusinessCommunicationsCompany的研究報告，2004年200億4000億干細胞醫療市場正處于早期階段，其未來的發展空間和潛力非常巨大。巨大的市場潛力市場增長迅速.干細胞治療的部分國內市場

疾病病名患病人數疾病病名患病人數

（百萬）（百萬）

帕金森氏病10.5糖尿病41.6

阿爾茨海墨氏病94骨質疏松癥70

脊髓損傷1.62腫瘤14.6

心血管疾病240嚴重燒傷2.3

自身免疫性疾病97.5出生缺陷10/年國際的持續關注2006年度諾貝爾化學獎授予

美國科學家科恩伯格

以表彰他對真核轉錄的分子基礎所作的研究調節轉錄可以控制干細胞向不同組織器官中的特異功能細胞發育。所以要真正發揮干細胞在醫學上的全部潛力，移植干細胞用于治療各類疾病、引導其只向我們所需要的細胞發育是關鍵，而理解轉錄過程則是必需的一步再說干細胞在正常人體組織中，每秒約有600萬新生的紅細胞替代相同數量死亡的紅細胞；腸粘膜上皮每周需更新一次；在特殊情況下(如損傷)，骨骼肌、肝臟等也可以再生得到補充。所以，機體需要一群具有保持分裂、分化能力的細胞，稱為干細胞(Stemcell)。所謂干細胞是一類未成熟、未分化的細胞群，具有再生各種組織細胞，甚至器官的潛在功能，醫學界稱之為“萬用細胞”。從細胞談起核仁細胞核

粒腺體微脂粒粗糙內質網高基氏體

細胞骨架

平滑內質網

粒腺體

濾泡

細胞質溶脢體

中心粒

細胞功能細胞的成長與分裂~30,000個基因生殖細胞的形成增殖分化干細胞的分化是不對稱的分離，當一個變兩個的時候，其中一個能基本保留母體的個性，就像造酒的藥引似的，需要的時候，就可以隨時拿來提供源泉。全能干細胞神經營養因子神經元和神經膠質細胞正常功能的維持需要神經營養因子(NTFs)的作用。神經元是所有細胞中最容易受到缺血損害的細胞,外源性使用神經營養因子可以使敏感的神經元受到保護。動物實驗篇干細胞在治療神經系統疾病中的應用

缺血性疾病

MSCs可以通過其分泌的細胞因子改善鼠的缺血性疾病的功能。Kazuhiko等利用轉染了BDNF基因FPRGD載體的MSCs進行研究,證實在大腦中動脈梗死模型中具有明顯的功能恢復作用。

出處：KurozumiK,NakamuraK,TamiyaT,etal.BDNFgene2modifiedmesenchymalstemcellspromotefunctionalrecoveryandreduceinfarctsizeintheratmiddlecerebralarteryocclusionmodel[J].MolTher,2004,9(2):1892197.

神經干細胞治療脊髓損傷在進一步的實驗中，脊髓嚴重受損而部分癱瘓的實驗鼠在接受人類神經干細胞注射后，已能依靠后肢爬行，而且后肢運動比較協調，而對照實驗鼠沒有類似的改善。接受人類神經干細胞移植的實驗鼠，運動機能的改善至少持續了４個月。但是，當研究人員為實驗鼠注射只殺死人類細胞的白喉毒素后，它們馬上又回到部分癱瘓狀態，這表明是人類神經細胞治好了它們的傷病。對實驗鼠的解剖顯示，人類神經干細胞移植到它們體內后，分化成了少突膠質細胞和新的神經元細胞。其中新生的神經元細胞提高了實驗鼠受損的神經元細胞之間的“通信聯系”；而少突膠質細胞分泌髓磷脂，髓磷脂是神經纖維表面的髓鞘的組成物質。髓鞘不僅能像電線塑料皮一樣保護“神經電線”不致短路，同時還能加速神經信號的傳導。一些神經系統疾病，如多發性硬化癥就是由于髓鞘缺失導致的。髓磷脂的分泌改善了脊髓受損實驗鼠神經纖維間的絕緣性，使神經纖維中的生物電不“亂竄”，提高了實驗鼠的運動協調能力。在腦外傷方面,Lu等把人臍血細胞經靜脈移植于外傷性腦損傷的大鼠體內后發現,臍血細胞顯著地降低大鼠的運動和神經功能缺陷。這些細胞優先進入損傷側腦實質,富集于損傷邊緣區并表達NeuN、MAP-2和GFAP,部分臍血細胞還整合到損傷邊緣區的血管壁中。結果提示,除分化為神經細胞外,臍血細胞還可能在分泌營養性因子、促進血管再生和清除自由基等方面促進損傷的恢復。

LuD,SanbergPR,MahmoodA,etal.Intravenousadminis2trationofhumanumbilicalcordbloodreducesneurologicaldef2icitintherataftertraumaticbraininjury[J].CellTransplant,2002,11(3):275-281.在脊髓損傷方面,Sporta等[1]將臍血單個核細胞經靜脈移植于脊髓壓傷的大鼠模型內。5d后,移植組即有明顯的功能改善。移植細胞多聚集于損傷區周圍,但細胞形態并非是典型的膠質細胞或神經元形態,而仍然保持圓形。作者由此推論,臍血細胞在移植處分化為神經細胞不足以解釋神經功能的恢復,臍血細胞分泌的營養因子可能起到了更重要的作用。Zhao等將磁柱分選的臍血CD34+細胞和骨髓MSC直接移植到脊髓半切大鼠模型的損傷區周圍,發現兩組大鼠的神經功能均有明顯改善,但前者較后者在移植后7d和14d的功能改善更為明顯[2]。這表明臍血在促進脊髓損傷的功能恢復方面,比骨髓MSC發揮作用的時間窗要早。[1]SaportaS,KimJJ,WillingAE,etal.Humanumbilicalcordbloodstemcellsinfusioninspinalcordinjury:engraftmentandbeneficialinfluenceonbehavior[J].JHematotherStemCellRes,2003,12(3):271-278.[2]ZhaoZM,LiHJ,LiuHY,etal.IntraspinaltransplantationofCD34+humanumbilicalcordbloodcellsafterspinalcordhe2misectioninjuryfunctionalrecoveryinadultrats[J].CellTransplant,2004,13(2):113-122.在腦梗死方面,將富含CD34+細胞(77.2%～95%)的臍血細胞移植于短暫大腦中動脈閉塞(MCAO)的大鼠體內發現,僅有一小部分細胞表達神經細胞表型,而神經功能恢復在移植后幾天就可以出現,提示臍血細胞還可能通過刺激內源性大腦修復機制而發揮作用[1]。也有實驗比較了股靜脈和紋狀體兩種移植方式,結果發現,經股靜脈移植較紋狀體內移植對MCAO的功能恢復更有效[2],這也是臍血細胞優于其他移植物的一個優點。[1]ChenJL,SanbergPR,LiY,etal.Intravenousadministrationmodelofamyotrophiclateralsclerosis:distribution,migration,ofhumanumbilicalcordbloodreducesbehavioraldeficitsafteranddifferentiation[J].JHematotherStemCellRes,2003,12strokeinrats[J].Stoke,2001,32(11):2682-2688.(3):255-270.[2]WillingAE,LixianJ,MillikenM,etal.Intravenousversus[22]BuzanskaL,StachowiakE,StachowiakM,etal.Neuralstemintrastriatalcordbloodadministrationinarodentmodelofcelllinederivedfromhumanumbilicalcordblood2morphologi2stroke[J].JNeurosciRes,2003,73(3):296-307.利用干細胞治療缺血性腦損害有兩種方法。神經退行性疾病在神經退行性疾病方面,經靜脈移植臍血細胞到肌萎縮側索硬化(ALS)的小鼠后,發現臍血細胞可將疾病的發生延緩2～3周,并延長了患病小鼠的壽命。在腦和脊髓運動神經元損傷區域內,移植細胞可存活10～12周,部分細胞表達神經標志物NSE、TUJ1和GFAP。該實驗還表明,臍血細胞分化、替代損傷的神經元可能不是損傷修復的惟一機制,還可能通過分泌營養因子和調節自體免疫過程來實現神經保護功能。Garbuzova2DavisS,WillingAE,ZigovaT,etal.Intravenous33.administrationofhumanumbilicalcordbloodcellsinamousecalandfunctionalproperties[J].JNeurochem,2003,85(2):其他的疾病

Zhang等應用MSCs治療亞急性硬化性全腦炎,顯示脫髓鞘和血管周圍炎性細胞的浸潤得到了明顯的抑制,其機制可能是MSCs刺激了少突膠質細胞增生和提高了BDNF的表達。出處：ZhangaJ,LiaY,ChenaJ,etal.Humanbonemarrowstromalcelltreat2mentimprovesneurologicalfunctionalrecoveryinEAEmice[J].ExpNeurol,2005,195(1):16226.臍帶血

臍血是胎兒出生時臍帶內及胎盤近胎兒側血管內血液，是胎兒血液循環的一部分。研究表明,臍血干/祖細胞含量豐富,占有核細胞的0.98%,是造血、內皮、間充質和神經等多種干祖細胞的豐富來源。[NayarB,GMKRaju,DDeka.HematopoieticstemPprogenitorcellhaverstingformumbilicalcordblood[J].IntJGynecolOb2stetr,2002,79:31-32.]

在臍血細胞中造血和神經干細胞標志的共表達以及間充質干細胞的存在說明臍血中含有多能干細胞。多能干細胞的存在為臍血在造血、血管、神經等多系統疾病中的應用奠定了基礎。臍血作為胎兒血液循環的一部分，既具有較為原始、多分化潛能和較強增殖能力的優點，又無形成畸胎瘤的危險，已成為組織工程和細胞移植的理想選擇。臍血具有來源豐富、采集方便且無倫理學問題等優點，其中不但含有豐富的造血干細胞，而且還含有可向多種組織分化的多潛能干細胞，是合適的細胞進行移植以代替受損的神經細胞修復神經損傷。在特定的誘導條件下，臍血干細胞能夠出現類似神經細胞樣的形態學變化，并表達不同神經發育標志以及電生理特征：在動物體內實驗中，臍帶血細胞能定向遷移至受損神經組織并存活，改善神經損傷后遺癥。臍血干細胞為一種有效的細胞資源，應用于人類中樞神經系統疾病的細胞替代治療以及神經保護與支持。臍帶血的臨床應用自1988年首例臍血移植成功以來，迄今為止已有超過6000例兒童及成人接受了同胞或無關臍血移植（CBT）。臍帶血臨床應用的優勢①來源豐富,易于獲得;②采集方便,對供者無痛苦;③臍血細胞免疫源性較弱,能耐受更大程度上的HLA配型不符,異體移植后免疫排斥反應發生率低、程度較輕;④干細胞含量高,細胞原始,能在移植部位更好的存活、增殖、分化和整合,發揮細胞移植替代病變組織的功能;⑤臍血是易于擴增的MSC的良好來源;⑥目前已有臍血源神經干細胞系建立,可為神經系統細胞移植治療提供充足的細胞來源;⑦臍血中同時存在內皮干/祖細胞等原始細胞,有益于損傷部位的血管重建和血運改善,發揮輔助修復的功能;⑧臍血細胞還有可能通過分泌營養因子、調節自體免疫來實現神經保護和修復功能;⑨可利用其對神經損傷的趨化作用,以對臍血細胞轉染神經營養因子(如BDNF、NT-3和GDNF等),使之成為基因治療的載體細胞,發揮靶向治療作用;⑩可通過靜脈輸注方式移植,并表現出良好的向病變區域遷移與整合的特征,較其他細胞的需中樞神經系統內直接移植更易接受。骨髓間充質干細胞骨髓間充質干細胞具有