用诱导性干细胞离体培养出器官移植所需要的器官只是一美丽的肥皂泡
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2010-5-27 08:34
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肥皂泡, 器官移植, 人工诱导干细胞, 器官的离体培养, 位置效应
近来有关人造生命的新闻炒得沸沸扬扬,但仔细看来还是一典型的以吸引眼球为目的的“名词创新”,还要借用原来的细胞,怎么是人造呢?我的这篇博文已写完好久了,现在发出来,与“人造生命”抗抗衡:
现在已有越来越多证据说明,诱导性干细胞与癌干细胞没有本质区别。这一点连它的发明人也已承认。我这里要说的是想用此类干细胞离体培养出可用于医疗性器官移植的器官只是一美丽的肥皂泡,然而这可是此类研究之所以能轻易拿到大笔研究经费的原因所在,也是文章多发表在顶尖杂志上的原因。所以我要在此以对植物器官和组织再生的几十年研究经历和对动物学有关研究的了解,戳穿这一肥皂泡,以让真正有利于医疗实践发展的研究得到支持。
植物的克隆早在1958年就成功了,可是动物的克隆成功却是在39年后的1997年。而且严格讲动物的克隆水平根本与植物的克隆不在一个数量级上。在植物中是能把取自营养体的组织块或单个细胞,甚至是去壁的原生质体培养成一个完整植株或某一器官(根、茎叶系统、叶、花、果),而动物仅仅是把体细胞核移植到卵细胞中培养成胚胎,而且细胞分裂几次后就必须移植到代孕母亲的子宫中才能发育成胚胎,就是现在热的发烫的诱导性干细胞发育成胚也必须移植到代孕母亲的子宫中。二者之所以有这么大的区别,绝不是因为动物学研究者没有植物学研究者那么聪明,更不是动物学研究者的经费少(实际正好相反),而是因为动物和植物的获取营养的方式不同,因而所要求的位置信息就不同。植物属于自养生物,其根可直接从它所接触的土壤环境中获取无机盐和水,叶和其他绿色组织可从大气中获取二氧化碳和光能,进而通过光合作用和各种合成作用生产出自身生长发育所需要的一切有机物质。种子植物的大小孢子和雌雄配子体发育过程中就是分别靠其相邻的珠心组织细胞和绒毡层细胞的编程死亡(programmed cell death)提供营养,而胚胎的发育过程则靠其周围的胚乳细胞的编程死亡,所以当这些该死的细胞死的太早或太晚都会引起它们所滋养的幼小植物体的败育(死亡)。而动物则属于异养生物,不仅不能吸收光能合成有机物质,也很少能直接吸收无机盐自己合成所需要的有机物,就是在代谢过程中许多较小分子的氨基酸也不能自己合成。而大分子的有机物也很难通过动物体表面直接吸收到体内,所以要通过口将植物(食草动物)或动物(食肉动物)切碎吞入体内,进而通过消化系统消化吸收,还要通过循环系统运送到身体各部位,再通过自身的代谢活动满足生长发育对营养的需求,就是代谢活动所需要的氧也不能像植物那样靠身体表面的简单器官(气孔或皮孔)与外界环境直接进行气体交换来满足,而是要有专门的呼吸系统和血液循环系统来完成。因此植物在细胞或组织培养中可直接在固体或液体培养基上发育成完整的植物体或器官,其个体很小时,甚至单个细胞中就分化有可进行光合作用的叶绿体,不仅分化出的根可从培养基直接吸收营养物质,即使没有根的幼小茎叶系统(shoot)也可。动物的细胞或组织培养则不同,只有单个细胞或少数几个细胞组成的细胞团才能从培养基中吸收营养。所以克隆的胚胎分裂少数几次后就要移植到代孕母亲的子宫内坐床,逐步形成能从母体吸收营养的脐带,胚胎发育中要逐步形成自己的消化系统、呼吸系统和循环系统等。我们知道任何一个动物的器官都有着复杂的结构,都有着庞大的循环系统的血管、神经系统的神经……它们都是在胚胎发育中逐步发育成的,在离体培养条件下能发育成吗?没有其他器官的存在他们的营养如何获得?难道也要像胚胎那样移植到人体内吗?这不同样有伦理问题吗?移植到动物体内能发育出人类器官吗?如果用人类基因改造成能发育人类器官的动物就没有伦理问题吗?那还是动物吗?再说了,几个细胞的幼小器官移植到体内能像胚胎那样通过坐床就成为母体的一部分吗?显然不能。
由上述可见,靠诱导性干细胞离体培养出医疗性器官移植所需要的人体器官是像制造永动机一样不可能实现的美丽肥皂泡。那么这样的病人就永远没希望了吗,不,希望就在徐荣祥大夫的思路和做法,就是原位再生。因为人体内组成各种器官的许多细胞都可在一定条件下脱分化成为干细胞,它们就可在相应部位分裂分化出组成该器官的细胞取代旧的的失去功能的细胞(可能发生指令性程序死亡(PCD)),因为人体是一个整体,现在对PCD的研究说明在生物体发育过程中正常的组织器官发育过程中许多不必要的、甚至有害的细胞都会发生指令性PCD,以保证正常组织器官的发育,而且一旦这些该死的细胞不死就会是正常发育的器官或胚胎死亡。像植物中的胚乳和胚的关系,小孢子及雄配子体与绒毡层的关系,大孢子及雌配子体与珠心组织的关系。因此这可能不仅是医疗一些器官衰竭的新思路,还可能是医疗癌症的新思路。
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