干细胞的生物医学世纪

干细胞理论概述

涛涛推开爸爸的双手,蹒跚着往前走了几步,高兴地扑到妈妈的怀里,顿时引起围在旁边的医生叔叔阿姨的一片掌声等涛涛是广东省中医院大学城医院细胞治疗科应用干细胞治疗的脑瘫患儿.涛涛出生后因为持续2个月的发热、黄疸,造成脑细胞受损,以至于运动发育严重落后于正常儿童,家里人坚持给涛涛进行康复训练,并辗转全国各地治疗,但是直到5岁,涛涛还是无法握笔、执筷,不能抬头平视,更不能自己站立和行走,也不会说话.

由于辗转了多地进行治疗,涛涛的父母也因此认识了很多病友,在病友的家长中他们得到了一个消息：广东省中医院大学城医院目前开展干细胞治疗神经系统疾病.涛涛父母于是带着涛涛立刻赶来医院,经过20天的干细胞治疗,大家惊喜地发现涛涛可以短时间抬头看东西了!细胞治疗科的医生告诉他们,干细胞在神经系统损伤的修复过程还需要3到6个月,从涛涛对干细胞治疗的近期效果看,他应该还会有更多的进步,并约好半年后一定回来评估疗效.半年之后,涛涛父母高高兴兴地带着涛涛再次回到了医院,就出现了本文开头的那一幕.涛涛父母告诉医生：这半年来,涛涛整个人都有了大变化,能站,能走,可以开口说话了,虽然做的都不那么好,但是所有人都知道涛涛终于找到未来的方向了――那就是干细胞治疗!这个干细胞治疗是个什么技术呢?在10年前,无论你是问一个普通民众还是一个医生,甚至一个生物学家,只要不是专门研究干细胞的人,可能谁都答不上来.

干细胞理论概述

其实干细胞的概念最早出现在19世纪末.1896年,E.B.Wilson在论述细胞生物学文献中第一次使用“stemcell”一词,拉丁语的意思是主干的细胞,或者说是细胞的主干,也就是我们通常所讲的“种子”细胞.上世纪60年代,美国学者多纳尔托马斯率先开展了骨髓移植技术.其实骨髓移植技术的实质就是造血干细胞移植技术,也就是利用造血干细胞来重建患者的造血和免疫功能,治疗多种血液疾病和免疫性疾病,但是当时的人们都还不知道这就是干细胞移植治疗.那为什么直到这个世纪初还是没有更多的人了解干细胞呢?这个得要从干细胞发展说起.

干细胞是一类具有自我复制、高度增殖和多向分化潜能的原始细胞,这些细胞可以通过细胞分裂维持自身数量的恒定,同时又可以进一步分化成为各种不同的细胞,从而构成人体各种复杂的组织和器官.干细胞从发生学分为胚胎干细胞和成体干细胞.从广义上来说,一个受精卵细胞,就是一个特殊的干细胞,这个特殊的干细胞能够发育成我们人体的任何一种组织、器官.胚胎干细胞具有全能性,能够产生人体所有的200余种细胞.成体干细胞存在于出生后的各种组织器官,如前面所提到的造血干细胞,其他如肝干细胞、神经干细胞、皮肤干细胞、脂肪干细胞等,都是成体干细胞,他们具有分化为各种特殊组织细胞的能力.

风雨历程：干细胞技术的发展

以往的理论认为,人类作为高等动物,细胞、器官的功能分化很完全,一个组织中存在的干细胞只能相应地再生、修复自己的组织器官,人体内很难从各个不同的组织取得足够量的干细胞以修复器官功能.但就在上世纪末,美国学者发现,干细胞具有再生分化为其他组织细胞的能力,进而提出了干细胞横向分化的理论.该理论认为,成体干细胞在一定条件下可以跨组织、甚至跨胚层分化,它颠覆了从前的理论认识,也从而拓宽了干细胞的临床应用.1998年,人类胚胎干细胞系建立成功.同年,世界权威杂志《科学》将干细胞研究列为世界十大科技进展之首.从此,干细胞临床终于突破了发展的瓶颈,走上了快速通道.在全世界各个地方尤其在中国,干细胞临床治疗蓬勃发展起来.近几年干细胞已经应用到除了血液系统疾病外的神经系统、循环系统及免疫系统疾病等多个方面.为了研究干细胞,世界各国不惜一掷千金：英国准备投资10亿英镑；日本则将干细胞作为“千年世纪工程”的重中之重；韩国2005年一年就投入265亿韩元；新加坡也投资38亿美元参与干细胞研究的竞争!2007年,美、英科学家利用干细胞将特定基因引入到成年动物体内技术获得诺贝尔生物医学奖.可以说,干细胞研究已成为衡量一个国家生命科学发展水平的重要指标.

2009年3月9日,据《纽约时报》报道,美国执行了近8年对胚胎干细胞研究的禁令,被新任总统废除.这是一个历史性时刻.当奥巴马总统在仪式上宣布“将取消禁止联邦政府资助胚胎干细胞研究的限制,大力支持致力于这一研究的科学家.”当奥巴马在仪式上说道：“总有一天,‘绝症’和‘不治之症’这样的字眼,将有可能从我们的词汇里消失.”现场人员全体起立长时间鼓掌.

当今世界面临着人口激增、环境恶化等诸多问题,人类疑难病不断涌现,造成人体各种各样组织受损、功能缺失,譬如围产期中枢神经系统损伤造成的脑性瘫痪；基因缺陷导致的共济失调、I型糖尿病等.面对这些疾病,传统医疗手段心有余而力不足.干细胞的发现为这些疾病治疗提供了更新、更有希望的治疗手段,干细胞研究无疑成了最受关注的领域之一.现阶段的干细胞治疗技术是通过对干细胞进行分离、体外培养、定向诱导、甚至基因修饰等过程,繁育出全新的、正常的、甚至更年轻的细胞、组织或器官.通过这些处理,干细胞可以分化为几乎全部200多种以上的成熟细胞类型,并最终通过细胞的移植实现对临床疾病的治疗.

干细胞治疗的临床运用

干细胞治疗已经涉及各个系统、多种疾病,特别在神经系统疑难疾病的治疗方面疗效突出,包括小儿脑瘫、脊髓损伤、自闭症、运动神经元病、中风后遗症等.其他疾病还包括进行性肌营养不良、遗传性共济失调、多系统萎缩、多发性硬化、缺血缺氧性脑病、脑外伤、脑炎后遗症、帕金森病、视神经萎缩等.2009年4月我们开科以来,我们已经治疗了来自世界各地30多个国家和地区的患者共450例,收到了满意的疗效.这种先进的治疗技术基本无毒性和严重副作用,患者痛苦少.就我们观察的伴随反应小于7%,主要包括低热,多小于38.5摄氏度,经过退热药物处理大多2天可以退热.其次为头痛或腰痛,颅低压等,适当对症处理都可以较快缓解.

当然,关于干细胞治疗的争论还较多,但大家都清楚看到这个生物治疗技术带来的医学、生物学的革命是不可阻挡的,将来会有越来越多的科学工作者投身到这个事业中去,将会有更多的疾病治疗出现从未有过的希望,将会改变我们许多的认知和行为习惯!历史将会告诉我们,这个小小的干细胞到底会有多大的能量.

落地生根：中西结合

上世纪90年代以来,国内外大量的研究证实,干细胞可以分化为神经细胞,以促进神经的再生和修复,因此应用干细胞移植可以改善这些患者症状和生活质量.西方发达国家高度重视干细胞研究,把它定位为21世纪生物医学方面的最重要的领域,将为人类的生命和健康带来重大的突破.

广东省中医院的领导敏锐注意到了这方面的动态,决定开展这方面的研究.医院专门成立细胞治疗科并将领导重担交给了我.面对这一全新和重大的挑战,我夜以继日地学习干细胞方面的知识,并前往其他医院学习考察,拜访国内的专家和院士.在收集大量研究资料证实干细胞移植在神经系统疾病治疗中具有良好疗效和安全性的基础上,结合自己多年的造血干细胞研究成果,最终把我们细胞实验室培养的干细胞应用于患者身上.在医院领导的支持下,由我带领细胞治疗科率先在国内开展了中西结合干细胞移植治疗神经系统疾病工作.在对患者进行干细胞移植的同时,充分发挥中医药治疗的特色和优势,综合应用中医药、康复、针灸、推拿等手段,提高了治疗效果,展示了干细胞治疗与中医药结合的美好前景.

干细胞与中医理论的“精、气”相似,干细胞移植的作用与中医填补肾精,大补元气的作用相关.采用中医的“精”、“气”等学说理论来指导临床实践,在对患者进行干细胞移植的同时,给予补肾填精益气类的中药或者针刺肾经脾经等穴位,就可能对干细胞在患者体内的分化增殖起到良性的作用,从而取得比单纯干细胞或单纯中医药治疗更好的效果.临床观察,采用干细胞移植结合中医药综合治疗,尤其对小儿脑瘫、肌营养不良、运动神经元病、脊髓损伤、脑血管意外等疾病具有明显疗效,治疗效果远超过去传统的方法.如今,不少省外和国外患者慕名前来求治,科内常年有国外患者住院,迄今已收治欧美等30多个国家的150名外籍患者.

干细胞的研究与临床运用现在已经取得了一些成绩,但我们还要加强干细胞与中医药相互作用的机理研究,进一步解开其中的奥秘.同时要探索干细胞与中医药结合的最佳治疗方案,不断优化治疗效果.现在科室拥有一支高水平的专业医护队伍,在干细胞治疗和神经系统疾病治疗康复方面积累了丰富的经验.未来总是充满光明的!

代喜平,湖北十堰人,医学硕士,副主任医师

1993年6月湖北中医学院本科毕业,2002年6月上海中医药大学中医内科学血液病专业硕士研究生毕业,目前在职攻读广州中医药大学中医内科学博士研究生.现任广东省中医院大学城医院细胞治疗科主任,广东省中西医结合学会血液病专业委员会委员.

从事中西医结合内科临床、科研和教学工作18年,在国内较早开展神经系统疾病的干细胞治疗研究,尤其擅长应用脐血干细胞、骨髓干细胞治疗小儿脑瘫、自闭症、脊髓损伤、运动神经元病、小脑性共济失调等神经系统疑难杂症,对血液病如各类贫血、血小板减少性紫癜、急慢性白血病、恶性淋巴瘤、多发性骨髓瘤的中西医结合治疗积累了丰富的临床经验.已主持和参与省级、厅局级课题9项,发表医学论文10余篇.