在我们日常的生活当中,有很多关于干细胞的现象,还有很多关于干细胞研究的奢侈期待一直在脑海里。第一个例子,干细胞代表了一种生命力,我们说“野火烧不尽、春风吹又生”,指的是植物的根茎埋在地底下,它里面有一些类似于干细胞的细胞。把地面上的东西弄掉之后,根茎又重新再长出来完全一样的东西。

第二个是“种瓜得瓜种豆得豆”。比如说我们做一些嫁接,把植物的枝条接在另外一个植物上,它就长出来枝条相应的东西。它只是借助于(植物的)根吸取营养,但是后面长出来的东西,所有的性状跟放进去的枝条上面的细胞是一模一样的,这也是一种类似于干细胞的特征。比如干细胞可能跟衰老有一定的关系,是不是可以通过一些相应的手段,来延缓我们的衰老?

第三个例子,种族的繁衍。鸡是怎么出来的?鸡生蛋、蛋生鸡,这个话题一直不知道答案。有时我们可能会有一些想法:比如说一只公鸡能不能下蛋,公鸡能不能有它的孩子,还是一定要公鸡和母鸡在一起,才能生出孩子来。再比如已经灭绝的物种,是否能让它们重新回来。或者一些动物死后,是不是可以使其死而复生,再有一个长的和它一模一样动物。这都是一些非常高、非常奢侈的需求,但是这种需求的的确确地存在着,就摆在我们面前。

在日常生活当中,可以观察到很多现象,蜗虫切成几段,每一段都可以重新再长出来一个一模一样的。一条蚯蚓、一条蚂蟥,把它用刀切割成不同段数以后,每一段都可以长出完整的生物。这说明,在动物的体内,有一些非常独特的性状。把它的一部分去掉,还可以重新生长出来,这代表此类动物有非常强的再生能力。

这些都是在日常生活当中观察到的东西,以及由此引发的一些思考。作为科学家,需要通过不断地研究对科学进行相应的应用,这是我们努力的方向。

干细胞发展史:什么样的细胞才是干细胞?

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人们对干细胞的认识起源于肿瘤。在实验室养的动物里面,雄性的129品系小鼠的睾丸里长出一种肿瘤。奇怪的是,这个肿瘤切出来后,里面有头发、牙齿、肌肉、心脏,什么东西都有,像个胚胎,后来这被称之为畸胎瘤。那么雄性动物怎么可能生出孩子来?后来研究人员发现,原来在雄性动物的睾丸里面有一种细胞,它能变成一个类似于胚胎的组织。

有了这样的认识以后,科学家们就慢慢地形成了干细胞的概念。怎么辨别干细胞呢?干细胞有两个最简单的特征,一个特征是多,干细胞能够变得越来越多,而且种类不变。第二个特征是变,干细胞能够变成其他的各种各样的细胞类型。符合这两种特征,就能称之为干细胞。拥有这样特征的现象在胚胎发育过程中一直在发生,因为哺乳动物就是从一个细胞变成一个个体,这个过程中的细胞很明显就是干细胞。那么我们对干细胞缺少的认知是什么?是不是能够给干细胞一个环境,或者一个条件,把干细胞不变的、稳定维持的性状保留下来?

科学家经过研究,发现在早期胚胎发育的过程当中,这部分细胞确实可以通过一定条件的优化,在体外维持细胞类型不变的情况下,让细胞越来越多,得到的干细胞也就越来越多。

科学家最早从肿瘤里面认识到干细胞。这个如何证明呢?就是从肿瘤里面把一种细胞拿出来之后,再接种到另外一个没有肿瘤的动物体内去,这个没有肿瘤的动物就会长出来一个肿瘤。在这个时候就建立起了肿瘤干细胞的概念。但人类对干细胞的认识是一个逐步发展的过程,从19世纪50年代一直到现在,历经百余年的时间,才慢慢积累下来我们对于干细胞的理解和概念。