人为何不能像壁虎再生 干细胞"疯长"会造成癌症

人体干细胞培育出的颚骨

    美国《新英格兰医学杂志》8月11日刊登明尼苏达大学研究者约翰·瓦格纳和雅各布·托拉尔的研究报告，首次显示骨髓干细胞可用于治疗皮肤病和上消化道系统疾病。

    利用干细胞产生新的组织和器官，修复破损的组织、器官，被称为再生医学。目前，再生医学的发展已经使得人类可以通过干细胞使血管、汗腺、神经再生，并生产出组织工程皮肤和组织工程软骨，甚至组织工程耳朵和膀胱等。

干细胞“疯长”会造成癌症

    但是，干细胞用于治病却一直有个让人不安的担心：控制不好，治病所用的干细胞就有可能演变为难以制约的肿瘤，尤其是全能分化的胚胎干细胞，如果不受控制地生长，会造成癌症。

    再生医学的概念起源于蝾螈和壁虎等动物，它们体内不仅有功能强大的再生干细胞，还有能启动其迅速生长的机制，因此断了尾巴和四肢后，很快就能长出新的。不过，人类也应庆幸自身没有这样的再生能力，癌症就是因为机体内一些器官和组织的细胞不能受到控制而疯长时产生的，这些疯长的细胞要么是干细胞，要么与干细胞有关。在乳腺癌、脑癌、前列腺癌、结肠癌、胰腺癌、卵巢癌、肺癌、膀胱癌、黑色素瘤、肉瘤等恶性肿瘤中，都有干细胞的踪影。

    所以，研究人员提出了两种假说。一种认为，干细胞控制肿瘤的发生。而另一种假说则认为，干细胞直接引发肿瘤，尤其是在用干细胞治疗疾病后。

    以色列医生发现一名患致命性脑病的男孩采用了注射胚胎干细胞治疗后，由于注入其体内的外源性胚胎神经干细胞增生，引发了大脑和脊髓中肿瘤。目前，人们倾向于认为是干细胞不受控制的生长造成了癌症。

    期待有修复功能但不致癌的干细胞

    美国和日本的两个科学小组曾同时宣布，他们成功地将人体皮肤细胞改造成了几乎可以和胚胎干细胞媲美的干细胞。

    其中，日本京都大学的山中伸弥研究小组的成果更引人关注。他们使用逆转录病毒，把4种基因Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4转移到人的成体细胞中，把成体细胞转化为了诱导多能干细胞（iPS）。这也意味着，未来临床上不需要人体胚胎干细胞，就可以直接获得干细胞来治疗疾病。如果在培育诱导多能干细胞的时候，调整某种基因，如用L－Myc基因代替c－Myc基因，就可以大幅降低诱导多能干细胞癌变的风险，从而生成安全的诱导多能干细胞。

    研究表明，用含c－Myc基因的诱导多能干细胞孕育的实验鼠后代，70％以上出现了肿瘤；但利用L－Myc基因的诱导多能干细胞孕育的实验鼠后代，则几乎未发现肿瘤。同时，将这种诱导多能干细胞培育成神经干细胞，然后移植到因脊髓神经受损而失去行动能力的老鼠体内，结果新细胞在老鼠脊髓内存活，并且使运动神经获得再生，老鼠的行动能力因此得到恢复。

    实验表明，用基因组合新方法研制的诱导多能干细胞进行组织再生治疗不仅有效，而且安全。现在就剩下进行人体实验，一旦人体实验获得成功，再生医学会产生突破性进展。

人为何不能像壁虎一样有再生能力

    美国斯坦福大学和加利福尼亚大学的研究人员，发现了哺乳动物为何不能像壁虎一样再生的原因。他们的研究再次证明了过去的假说，哺乳动物放弃再生能力，是因为这可能导致癌症。在这个过程中，一种称为肿瘤抑制的基因(Rb)和另一种称为ARF的基因起到了重要作用，它们具有阻止组织再生的功能。

    研究人员把称为Gata4、Mef2c和Tbx5的三种基因植入老鼠体内的细胞，同时抑制Rb和ARF基因的作用，结果老鼠体内原本只具有结构功能的普通成纤维细胞转变为搏动的心脏细胞，这一过程只需要几天。如果这一实验未来能在人体证实，那么，利用干细胞修复组织的再生医学将会进入一个新的境界。（张田勘）