世界首例人造无核红细胞诞生
时间:2008-08-24 05:34 来源:搜狐科学 作者:bioguider 点击:次
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据《新科学家》网站8月20日报道，美国科学家首次在实验室培育出人体无核红细胞，这意味着人类在人造血液的进程上又迈出非常重要的一步。在不久的将来，献血将成为历史。 普通人平均每200毫升血液中有2万亿个红细胞。红细胞的功能是运输氧、二氧化碳、电解质、葡萄糖以及氨基酸这些人体新陈代谢所必须的物质。因此，若要制成人造血液，科学家首先必须大批量培养出红细胞。美国生物科技集团先进细胞技术公司(Advanced Cell Technology)首席科学家、人胚胎干细胞克隆先驱罗伯特－兰萨（Robert Lanza）教授表示，他们已经在这一技术上取得重大突破，“以后人们就不用担心血液短缺的问题了。一旦这项技术成功的应用于实际生产，你想要多少血液就有多少”。 罗伯特－兰萨教授和他的合作伙伴首先从人体干细胞中提取营养物质和合成红细胞所必须的物质，然后将它们培养成血管原细胞（haemangioblasts）， 血管原细胞是血液红细胞形成之前的一种形态。最后研究人员将它们培养成成熟的红细胞。罗伯特－兰萨教授指出，虽然在此之前已经有科学家制造出红细胞，但是在很多关键问题上都没有取得突破，比如无法传递营养物质，或者无法形成代谢。但是他们这项技术在这些关键点上都取得了重大突破。实验结果证明，通过他们这项技术造出来的红细胞可以和人体体内的红细胞一样有效的传递氧气和营养物质，最重要的是这种人造红细胞是没有核的。罗伯特－兰萨教授说，“在此之前，许多专家认为人造红细胞去核是不可能的。但是，我们非常吃惊在这个问题上我们取得了突破”。 罗伯特－兰萨教授指出，成熟的红细胞必须是无核的，红色、呈双凹圆盘形、直径大约7～8微米，中央较薄，周边较厚。这种形态特点的生理意义在于使红细胞的可塑性增大，在通过管径微小的毛细血管和血窦时，能发生变形一挤而过，然后又恢复原状。另一方面，双凹盘形结构使细胞表面积增大，扩大与血浆之间的交换面积，提高气体交换效率。因此，要保证人造红细胞的活性，去核非常重要。运用这项技术，研究人员已经能够在实验室批量生产红细胞了，每次制造的红细胞可以达到1000亿个。 罗伯特－兰萨教授表示，他们的研究成果具有非常重要的意义。人造血液可以降低因接受捐赠者血液而感染疾病的风险，而且他们这项技术可以批量制造“万能血液”－O型血。整个白种人中只有8％的人是O型血，而亚洲人中O型血的比率则更低。不过，他也指出，制造O型血还需要攻克基因遗传这一关，因为人体的血液类型是由基因来决定的。但是目前在美国，对人体胚胎干细胞的基因进行研究还是不允许的，他们打算利用人体的皮肤细胞来进行相关研究。罗伯特－兰萨教授相信，他们这项技术在不久的将来一定会得到实际应用的，因为它必将造福全人类。 一批美国科学家首次成功利用胚胎干细胞，在实验室内培植出人类血液。这是干细胞研究的一项重大突破，将来可以利用这项技术制造大量血液，解决血液长期以来短缺的问题，也令透过输血感染致命病毒的风险不复存在。 据星岛日报报道，该批科学家在学术性期刊《血液》(Blood)中发表研究报告，宣布他们成功利用胚胎干细胞培植出可带氧的红血球细胞。理论上，这种红血球细胞与正常人体内的红血球细胞没有分别，可输送氧份到身体各个部位。 医学界最快会在明年底开始，对这种方式制造出来的血液进行临床试验。长远来说，这种血液会取代现时靠热心人士捐出来的血液和血制品，供应给需要输血的人士使用。换言之，有朝一日捐血会变得并无需要。 O 型的血液，适合输给任何血型的病人，但此类血型的血液经常短缺。如果胚胎干细胞的血型是O的话，培植出来的新鲜血液同样可以十分安全地输给任何血型的人。 中新浙江网8月21日电 据英国《泰晤士报》报道，美国科学家日前称，他们最近首次在实验室成功地利用胚胎干细胞人工培育出O型阴性血液。由于O型阴性血也被称为“万能血型”，能够与任何其它血型相匹配，这就使得人类未来将不必再为血源紧张而发愁。 美国的科学家表示，胚胎干细胞被称为“万能细胞”，它可以分化出皮肤细胞等各种组织细胞，因而有巨大的医疗应用潜力。如果通过胚胎干细胞能够生产出O型阴性血液，那么就意味着人类将不必再为血源紧张而发愁。因为O型阴性血液能够与任何血型相匹配，任何需要输血的病人都可以接受O型阴性血液。但是，目前O型阴性血液的库存有限，供应不足。此外，通过胚胎干细胞生产血液，还可以避免因为献血和输血而引起的病原体感染，如HIV感染、肝炎感染以及克雅氏症感染等。研究人员对于这项成果的医学应用前景充满信心。他们认为，血液生产只是胚胎干细胞研究的首项应用，此后必将在临床医学中得到更为广泛的应用。 美国马萨诸塞州先进细胞技术公司科学家罗伯特-兰扎认为，供血不足对于失血过多的病人来说，是一个致命的威胁。而胚胎干细胞则是未来一个非常重要的血液来源，可以产生无穷无尽的血液。一条利用胚胎干细胞技术的O型阴性血液生产线将等同于“万能供血者”。此前，已有科学家通过胚胎干细胞制造出少量的红血球。但是，美国先进细胞技术公司却是首个专门针对医疗需要进行大批量生产的厂家。虽然在该公司的实验中使用的是胚胎干细胞，但诱导多功能干细胞同样有可能生产血液。参与研究的科学家表示，人体血型共有四种，A型、B型、AB型以及O型，并分别有阴阳两性。其中，只有某些血型才可以与其他一种血型相匹配。比如，A型血的人可以向A型或AB型血的人献血，可以接受A型血或O型血。只有O型阴性血液才可以捐献给任何人，因此，O型阴性血液经常应用于战场医疗救助。 除了血液生产外，胚胎干细胞技术研究还有其他重要的临床意义。比如，胚胎干细胞还可以应用于糖尿病和帕金森症等多种病症的治疗。但是，胚胎干细胞技术正式进入临床应用还要面临更多的考验。其中最大的安全问题就是自由细胞的生长可能存在致癌的风险。但是，如果通过胚胎干细胞生产的红血球中不携带遗传物质，则可以避免这种危险。兰扎认为，这将是胚胎干细胞技术早期应用的最大突破。要实现这一突破，仍将付出许多努力。也许在未来一两年内就会有所进展。 美国科学家表示，血型是根据血细胞表面的“特异抗原物质”而对血液的分型，由遗传基因所决定。由于血液内部包括红细胞、白细胞、血小板、血清蛋白、血清酶等不同成分，各自所具有的抗原物质的性质也不一样，因此血型存在千差万别，除单卵双生外，世界上很难找到两个血型完全相同的人。在临床医学上，真正“万能”血型只有O型血Rh阴型，这种血液最适合用于输血。然而，这种血型一直非常稀缺。由于用途广泛，血库中普遍存在O型血、特别是O型血Rh阴型供不应求的现象，造成血液抽取、检测和保存的费用高昂。科学家希望，这种通过摘除抗原转换血型的技术可以解决这一问题。另外，要制造O型血Rh阴型，需要A、B和AB型血Rh阴型作为原料。但目前还没有研究出把阳型血转变为阴型血的技术。 据英国《泰晤士报》8月20日报道，美国先进细胞技术公司的科学家们日前宣布，他们已在实验室中利用干细胞制造出人造血。倘若这一研究成果能继续推广，人类将从此结束献血，血液可以被源源不断地创造出来。也令输血感染致命病毒的风险不复存在。 避免血源不足悲剧 该批科学家在学术性期刊《血液》(Blood)中发表研究报告，宣布他们成功利用胚胎干细胞培植出可带氧的红血球细胞。理论上，这种红血球细胞与正常人体内的红血球细胞没有分别，可输送氧份到身体各个部位。医学界最快会在明年底开始对这种人造血进行临床试验。长远来说，这种血液会取代现时靠热心人士捐出来的血液和血制品，供应给需要输血的人士使用。换言之，有朝一日捐血会变得并无需要。 世界各地的医院每年需要大量血液，但全世界每年捐献的血液远远无法满足这一需求。此次实验的负责人、美国先进细胞技术公司的罗伯特·兰扎博士表示：“对于大量失血的病人来说，血源不足往往会造成一些无法挽回的悲剧。利用干细胞人造血，可以一定程度上避免悲剧发生，因为人造血可以无限量供应。”此次实验还吸引了一些科学家自愿加入。爱丁堡大学的血细胞研究专家亚历克斯·麦迪文说：“依靠捐血有很大的弊端，怎么样产生大量红细胞才是最大的难题。” 不存在血型匹配问题 研究人员表示，人的血液可以分为四种类型：A、B、O、AB。举例来说，A型血的人只能给血型是A型或AB型的人输血；如果A型血的人需要输血，只能接受A型血或O型血的人的捐献。只有O型血可以为任何血型的病人输血，这也就造成了O型血紧缺的局面。 利用干细胞制造出的人造血不存在血型匹配的问题，它可以用于任何血型的人，这样既避免了可能发生的血型确认失误，也省去了血型化验的过程。 此外，人造血还能有效避免输血时被感染各种疾病。肝炎、艾滋病以及古兹菲德—雅各氏病等疾病往往会通过输血发生交叉感染，而人造血能避免病原体入侵。罗伯特博士解释说：“人造红血球没有携带遗传信息的内核，从而也就断绝了患癌的危险。” 研究人员表示，利用干细胞造血这项技术具有巨大的治疗潜能，人造血完全可以满足全世界患者的需要，这是胚胎干细胞研究临床应用的最大突破之一。他们还将研究如何用胚胎干细胞培养成其他组织，以治疗糖尿病或者帕金森病。 (责任编辑：泉水) |
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