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生命奥秘 V I 人类干细胞的应用前景及问题 将小鼠成体干细胞注 将人类成体骨髓干细胞注 入小鼠受损的左心室 入大鼠尾部血管内 壁肌肉内 小鼠心脏 干细胞诱导受损心肌内 成体干细胞 新生血管的形成，并促 使已有的血管增殖 成体干细胞 干细胞有助 新的血管 受损心肌的 再生 受损的心肌 受损的心肌 细胞 细胞 图4 用成体干细胞修复心肌 人体干细胞在可以以多种 和分子调控，则可以帮助我们了 胞类型中进行。然而，为了有效 方式应用于基础和临床研究。然 解疾病是如何发生并为治疗提供 地筛选药物，比较不同药物时条 而，干细胞预期的作用与真正实 新的对策。但是，干细胞的此种 件必须相应一致。因此，科学家 现之间仍存在许多技术上的障 用途和其它大多数的用途都存在 们必须准确地控制干细胞分化成 碍，而这些障碍只能在更深入的 一个显著的障碍，那就是科学家 被测试药物所需的细胞类型。目 后续研究中才得以克服。对人类 们尚未完全了解启动或关闭特殊 前由于对控制细胞分化的信号认 胚胎干细胞进行研究可能帮助我 基因来影响干细胞分化的信号。 识不足，所以不能够精确地模拟 们了解更多人类发育过程中产生 人体干细胞同样可以用于新 这些条件，并为每一个待测药物 的复杂事件的信息。此项工作的 药实验。例如，新的药物可以在 提供相应的分化细胞。 首要目标是鉴定未分化的干细胞 从人多潜能细胞系中分离的已分 也许人体干细胞最重要的潜 是如何分化的。科学家们了解到 化的细胞上测试其安全性。其它 在用途是生产细胞和组织，并应 基因的启动和关闭对该过程来说 种类的细胞系已经以该方式得到 用于细胞疗法。今天，捐赠的器 是最为关键的一环。许多医学难 了应用。例如，肿瘤细胞系被用 官和组织常被用于取代患病的或 题，如肿瘤和先天缺陷就是归咎 于筛选具有抗肿瘤活性的药物。 者损伤的组织，但是组织器官移 于异常的细胞分裂和分化。如果 但是，多潜能细胞系的有效性使 植的需求远远超过了可获得的供 可以更好的理解对该过程的遗传 得药物测试可以在更大范围的细 给。干细胞可直接分化为特定的 回目录 10 细胞类型，这为替代细胞和组织来源的更新提供了可 能，从而用于更多疾病的治疗，包括帕金森症、阿尔 茨海默症、脊髓损伤、中风、烧伤、心脏病、糖尿 病、骨关节炎和类风湿性关节炎。 例如，目前已经可以在实验室生成健康的 心肌细胞，然后再把这些细胞移植入患有慢性 心脏病的病人体内。在小鼠和其它动物上的初 步研究证明，骨髓干细胞被移植入一个损坏的 心脏组织后，可以发育成心肌细胞并且成功地 再生心脏组织。最近其他在细胞培养体系中的研 究表明，诱导胚胎细胞的分化或者将成体骨髓细 胞分化成心肌细胞已成为可能 （图4 ）。 I 在 型糖尿病患者中，通常分泌胰岛素的胰腺细胞 的功能被患者自身免疫系统所破坏。新的研究提示通过细 胞培养诱导人胚胎干细胞分化形成产胰岛