Science Now Daily News (11/08/2006)
每個都是幹細胞--------
過去科學界的認知,只有胚胎幹細胞(embryonic stem cell)會具有多能性(pluripotency),能夠分化出大多系(lineage)的細胞。然而科學家發現,經由四個特定分子的作用後,已分化的細胞也可以表現出胚胎幹細胞的特質!
胚胎幹細胞最重要的特質就是自我複製、更新(self-renew)的能力,以及多能性。也因為這兩種特質,胚胎幹細胞在很多方面被寄予厚望,例如將胚胎幹細胞分化成特定神經細胞期能治療帕金森氏症,或者分化成能分泌特定賀爾蒙的內分泌細胞來進行糖尿病的治療。
儘管胚胎幹細胞如此令人充滿希望,但過去其來源一直有道德上的爭議,因為最常用的方法是將內細胞團(inner cell mass)從囊胚(blastocyst)分離出來,並培養成胚胎幹細胞,但這種方法往往會破壞整個胚胎而引起爭論。最近科學界雖然發展出將單一的胚葉細胞(blastomere)培養成胚胎幹細胞等方法,但仍或多或少潛在著胚胎遭損壞的風險,且異體移植的幹細胞也可能有排斥的危險存在,因此科學家們便有將病患本身細胞重新導引(reprogram)成為胚胎幹細胞的想法。
過去的實驗已經證實了將體細胞的細胞核經由體細胞核轉殖(somatic cell nuclear transfer)到卵母細胞(oocyte)而產生的囊胚可發育出活的個體,且將體細胞的細胞核轉殖到卵母細胞產生胚胎的內細胞團可培養成胚胎幹細胞。這些都暗示了卵母細胞的細胞質可能含有一些因子可以將轉殖後的體細胞核重新導引到具有多能性的狀態。經由老鼠實驗後科學家發現,Oct4、Sox2、c-Myc、Klf4等分子可以使得已分化的纖維組織母細胞(fibroblast)重新展現出幹細胞特有的多能性,科學家把這些細胞稱為被誘導而成的多能性幹細胞(induced pluripotent stem cell)。若將這些細胞打到裸鼠皮下則可以產生腫瘤,這些腫瘤包含了起源於三胚層的多種組織,這是一種常被認定為細胞具有幹細胞特質的依據。若將這群細胞打入囊胚,它們也會參與胚胎的發育。這些實驗提供了初步的證據顯示這群被誘導而成的多能性幹細胞具有胚胎幹細胞的特質,也暗示著也許人類將來可以從自己的體細胞裡,培育出多能性的細胞作為治療之用。
目前科學家對此技術仍有些許疑慮,例如這部份實驗是否適用在人類身上?因為過去發現控制多能性幹細胞的因子如STAT3等,在人類與老鼠細胞中參與的程度差異很大。另外,利用c-Myc一個被廣泛認定與癌症相關的分子來進行此技術所隱含的風險,以及這些被誘導而成的多能性幹細胞是否真正具有完全的胚胎幹細胞功能等等問題,仍然需要後續的研究。儘管如此,此項技術的確讓人在幹細胞的領域看到了新希望。
*************人工操作,基因功能及變異問題**************
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