自干細(xì)胞研究興起以來,人胚胎干細(xì)胞(簡稱hESC)因其最能表達(dá)人類生物學(xué)特性、具有很高的臨床應(yīng)用價值的特性,受到廣泛關(guān)注.在科學(xué)家的不斷嘗試下,人胚胎干細(xì)胞可以分化成多種細(xì)胞,比如神經(jīng)元、心肌細(xì)胞、胰島細(xì)胞和血細(xì)胞等.

    2013新年伊始,《自然》雜志展望了今年可能出現(xiàn)的一些重要發(fā)現(xiàn)和重大事件.其中一項(xiàng)利用人類胚胎干細(xì)胞(hESC)進(jìn)行的早期臨床試驗(yàn)尤為值得關(guān)注,美國加利福尼亞洲圣塔莫妮卡市的一家生物技術(shù)公司"先進(jìn)細(xì)胞技術(shù)",正在將源自hESC的視網(wǎng)膜細(xì)胞注入36名患有兩種形式的無法治愈的退行性失明的患者眼中.今年2月份,英國赫瑞瓦特大學(xué)和一家干細(xì)胞技術(shù)公司合作,開發(fā)出一種真空閥門式(valve-based)三維(3D)打印技術(shù),首次將3D打印拓展到人類胚胎干細(xì)胞范圍.有關(guān)于人胚胎干細(xì)胞的相關(guān)研究正飛速發(fā)展,筆者整理了近一年來關(guān)于人胚胎干細(xì)胞的一些重要的研究進(jìn)展如下.

    利用人胚胎干細(xì)胞有望恢復(fù)視力

    根據(jù)一項(xiàng)新的研究,人干細(xì)胞能夠自發(fā)地形成一種組織,其中這種組織能夠產(chǎn)生眼睛中讓我們看見東西的那一部分.相關(guān)研究結(jié)果于2012年6月14日發(fā)表在Cell Stem Cell期刊上.在未來,移植這種三維組織可能能夠幫助視力受損的病人清晰地看見東西.在發(fā)育期間,位于眼睛后方的光敏性組織被稱作視網(wǎng)膜,形成一種被稱作視杯(optic cup)的結(jié)構(gòu).在這項(xiàng)新研究中,多虧Sasai和他的研究團(tuán)隊(duì)對細(xì)胞培養(yǎng)方法進(jìn)行優(yōu)化,這種結(jié)構(gòu)能夠自發(fā)地由人胚胎干細(xì)胞產(chǎn)生.論文通訊作者、日本理化研究所發(fā)育生物學(xué)中心研究員Yoshiki Sasai說,"這項(xiàng)研究為理解人特異性的眼睛發(fā)育特征打開大門,因?yàn)檠芯咳藛T在此之前是不能夠研究這些發(fā)育特征的."

    應(yīng)用胚胎干細(xì)胞修復(fù)小鼠記憶

    2013年4月21日 《Nature Biotechnol》登載了Wisconsin-Madison大學(xué)神經(jīng)科學(xué)和神經(jīng)學(xué)教授Su-Chun Zhang的一項(xiàng)研究,首次證明人類胚胎干細(xì)胞能轉(zhuǎn)化為神經(jīng)細(xì)胞,幫助老鼠重新獲得學(xué)習(xí)和記憶能力.人類干細(xì)胞可以成功地植入自己的大腦,治療神經(jīng)功能缺損.

    利用人胚胎干細(xì)胞可成功分化為骨細(xì)胞

    紐約干細(xì)胞研究中心(NYSCF)的研究者表示,人類的胚胎干細(xì)胞可以分化成骨組織用以進(jìn)行移植研究以及潛在的治療方法,這項(xiàng)研究刊登在了2012年5月14日的國際雜志PNAS上,文章中,研究者第一次使用源于胚胎干細(xì)胞的骨細(xì)胞祖細(xì)胞來大量生成緊湊的骨組織用以修復(fù)厘米大小的缺陷.

    首次利用胚胎干細(xì)胞再生出甲狀腺組織

    2012年10月12日,瑞士研究人員在美國同事們的幫助下,成功地利用小鼠胚胎干細(xì)胞成功地制造出甲狀腺組織(thyroid tissue).他們還發(fā)現(xiàn)將這種新產(chǎn)生的組織移植到10只實(shí)驗(yàn)小鼠的發(fā)生功能故障的甲狀腺之上,能夠讓它們中的9只小鼠的甲狀腺功能完全恢復(fù).相關(guān)研究結(jié)果2012年10月刊登在《自然》期刊上.

    人胚胎干細(xì)胞可被誘導(dǎo)成為精子前體細(xì)胞

    匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究人員證實(shí):人類胚胎干細(xì)胞和人誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)可以被誘導(dǎo)成為精子前體細(xì)胞,這表明它未來可能用于恢復(fù)不育男性的生育能力,他們的研究結(jié)果將發(fā)表在Cell Reports雜志上.

    利用人胚胎干細(xì)胞高效制造抗癌癥的治療性疫苗

    2012年9月,新加坡生物工程與納米技術(shù)研究所開展的一項(xiàng)研究利用人類胚胎干細(xì)胞(胚胎干細(xì)胞)生成樹突狀細(xì)胞(DC)來刺激免疫系統(tǒng)來抗腫瘤,該新方法可能是一個更經(jīng)濟(jì)方式來生成抗癌癥的治療性疫苗.

    應(yīng)用人胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)培養(yǎng)心肌細(xì)胞

    早在人們剛剛發(fā)現(xiàn)的干細(xì)胞的"萬能"潛能的時候,就已經(jīng)有很多科學(xué)家開始研究如何利用干細(xì)胞誘導(dǎo)培養(yǎng)心肌細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞等在人體內(nèi)較難再生的細(xì)胞.這些研究的進(jìn)展很快,以至于在2004年,美國就有了第一個成功實(shí)施了用自體干細(xì)胞修補(bǔ)受損心臟的患者.但由于利用干細(xì)胞誘導(dǎo)培養(yǎng)的心肌細(xì)胞純度較差,所以很難在臨床推廣.

    在2013年5月即將出版的《Biomaterials》上,韓國科學(xué)家的研究成果為這一問題的解決帶來了希望,他們利用某種非血清介質(zhì)使從人胚胎干細(xì)胞分化的心肌細(xì)胞純度增加,并成功應(yīng)用這種方法恢復(fù)了心梗小鼠的心臟功能.

    隨著研究的不斷深入,相信在不久的未來,人胚胎干細(xì)胞修復(fù)自身各類器官將會有更加光明的前景