人類幹細胞最早是從骨髓中發現的。20世紀50年代,美國華盛頓大學的醫學家多納爾·托馬斯發現骨髓中具有一些能分化為血細胞的“母細胞”,他把它們稱作“幹細胞”。1956年,托馬斯完成了世界上第一例骨髓移植手術,這也是世界上第一例幹細胞移植手術。托馬斯也由此成為造血幹細胞移植術的奠基人。經過將近10年的潛心研究,托馬斯於1967年發表了一篇重要的關於幹細胞研究的論文。這篇論文詳細地闡述了骨髓中幹細胞的造血原理、骨髓移植過程、幹細胞對造血功能障礙患者的作用。這篇論文為白血病、再生障礙性貧血、地中海貧血等遺傳性疾病和免疫係統疾病的治療展示了廣闊的前景。此後,幹細胞研究引起各國生物學家和醫學家的重視,幹細胞移植迅速在世界各國開展。托馬斯也因此獲得了1990年諾貝爾生理學和醫學獎。
20世紀60年代,研究人員還在脾髒中發現了造血幹細胞。此後,研究發現在體內一些經常更新的組織,如血液、皮膚和腸道黏膜上皮中也存在著幹細胞。它們能不斷地提供分化細胞用以補充組織中衰老死亡或受損的細胞。以血液係統為例,一個體重70公斤的人,每天需要更新至少100億個血細胞。這種消耗量就依賴造血幹細胞分化產生的細胞來補充。1988年,人類胚胎幹細胞的分離首次獲得成功,引發了世界範圍內新一輪的幹細胞研究熱潮。
目前,世界各國科學家正在致力於幹細胞技術的研究。作為再生醫學的重要組成部分,幹細胞技術最顯著的作用就是能再造一種全新的、正常的甚至更年輕的細胞、組織或器官。由此人們可以用自身或他人的幹細胞和幹細胞衍生組織、器官替代病變或衰老的組織、器官,並可以廣泛涉及用於治療傳統醫學方法難以醫治的多種頑症,諸如白血病、早老性癡呆、帕金森氏病、糖尿病、中風和脊柱損傷等一係列目前尚不能治愈的疾病。從理論上說,應用幹細胞技術能治療各種疾病,且其較很多的傳統治療方法具有無可比擬的優點。
幹細胞技術的迅猛發展,給人類健康帶來了巨大的福音。但現在幹細胞治療仍受限於安全性及其治療效果,還沒有普遍應用。若要利用幹細胞進行研究與產品開發,仍需要熟悉細胞培養,了解細胞分化機製,這有賴於廣泛的科學研究來提供相關理論。目前,越來越多的研究確認,多能成體幹細胞具有高度應用價值。將來也許能避開胚胎幹細胞研究引起的倫理爭論,並應用於細胞療法、組織工程以及再生醫學,帶動幹細胞產業的發展。
幹細胞技術是生物技術領域最具有發展前景和後勁的前沿技術,其已成為世界高新技術的新亮點,勢必將引發一場醫學和生物學革命。可以預見,隨著技術的發展和標準的完善,不久的將來,人們身體的任何部位都可以再生。
在我國,造血幹細胞技術已經成為一種有效的血液病治療技術。造血幹細胞是體內各種血細胞的唯一來源,它主要存在於骨髓、外周血、臍帶血中。以臍帶血幹細胞為例,我國於1988年最早用於兒童遺傳性血液病的治療,以後逐漸用於兒童和成人白血病再生障礙性貧血、輻射損傷和免疫缺陷性疾病等疾病的治療。
未來的疫苗
從人類控製和消滅了一個又一個傳染病的曆程來看,疫苗是重要的武器。疫苗應用已有200年的曆史了,但在第二次世界大戰後人用疫苗才迅速發展,20世紀最後10年被稱為“疫苗10年”。特別是近年來免疫學的進展促進了疫苗研製與開發。大量的新型疫苗正不斷用於臨床。用最先進的技術不僅可開發新型疫苗,還可用於改進現有疫苗。
疫苗的發展,經曆了死疫苗、減毒活疫苗、化學合成疫苗和基因疫苗四個階段。前三種都有不足之處,如製造方法複雜,注射後容易出現反應。基因疫苗則是20世紀90年代隨著基因免疫技術的發展而出現的新疫苗,比普通的疫苗有無可比擬的優點,被稱為免疫史上的一次革命。有的專家認為像癌症、艾滋病,采用基因免疫和基因疫苗有可能被攻克。
還有,目前小孩兒出生後幾年內約需接種近10種疫苗,如果有打一針可以預防多種傳染病的聯合疫苗,一定備受家長和小孩兒歡迎。因為目前已經有百白破混合製劑,打一針可同時預防百日咳、白喉、破傷風3種病。不久將有集甲肝、脊髓灰質炎、風疹、麻疹、霍亂、狂犬病、乙肝 7種疫苗為一體的聯合疫苗問世,打一針可預防 7種病,既經濟又方便。無疑,將來還會有更多更好的聯合疫苗問世。
近年來,將外源基因轉移到植物細胞中,並由此產生一種經過基因改造的新植物的技術已經形成。科學家們正在將先進的植物生物學技術與現代醫學研究的新進展結合起來,以開拓植物造福於人類的新局麵。於是,一個嶄新的關於疫苗生產和應用的概念應運而生,這就是可食用疫苗。