人工心脏瓣膜片或可使心脏病患者获得新生

http://www.sina.com.cn 2007年12月31日10:26 科技日报
进展四：从皮肤中提取干细胞两本权威期刊《细胞》及《科学》在11月20日同时刊出来自美国及日本两个研究团队的报告，证实皮肤细胞经过“基因直接重组”后可以转化成为具有胚胎干细胞特性的细胞。
●点评：
金颖(中科院上海生命科学院、上海交通大学医学院健康科学研究所研究员)去年，日本科学家发表了使整个科学界为之振奋的消息：仅仅4种因子诱导小鼠成纤维细胞成为多能干细胞(诱导性多能干细胞iPS)。今年，另外几个研究组不仅重复出日本科学家的工作，更进一步证实了iPS细胞的发育全能性。更令人兴奋的是，最近日本和美国两个研究组分别用特定的因子诱导人类成纤维细胞成为iPS。iPS细胞是干细胞研究乃至生命科学领域的里程碑。它首次证明可以用已知的因子在体外逆转已经分化的细胞，使之成为具有发育全能性的细胞。其意义在于：有可能建立病人特异的iPS细胞；建立疾病特异的iPS细胞；实现因人而异的药物安全性和毒性检验；避开伦理障碍。
进展五：培育出心脏瓣膜片英国伦敦大学帝国学院心脏学研究中心马格迪·亚库布博士领导实施了一项研究，这项历时10年的努力将有望在不久结出果实。届时，借助于特制的胶原质支架，他们可以将骨髓干细胞诱变培育成为心脏瓣膜细胞。
●点评：
孟旭(北京安贞医院心脏外科主任医师)现代心脏外科手术中，人体组织材料的选择仍然是一个未解决的重要研究课题，目前常用的生物瓣膜取自猪或牛心脏瓣膜组织，植入人体后不可避免地会发生瓣膜毁损。据2007年美国Cleverland中心统计，10—15年会有50%患者生物瓣膜发生毁损，在亚洲人中比例可能会更高。而对于机械瓣膜患者，他们需要终生服用华发林抗凝，抗凝过强会导致出血，过弱则不能防止机械瓣膜血栓形成。在儿童患者瓣膜手术时，由于这种人工瓣膜不能随着机体发育生长，这种矛盾更加突出。英国科学家成功地用骨髓干细胞培育出人体瓣膜组织细胞，并把其覆盖在骨胶原质支架上，培育出了人体瓣膜片，这项研究无疑是生物医学技术领域的一大突破，是近年来细胞组织工程技术取得的最新成就之一。尽管这种人体瓣膜片结构的理化特性和空间结构距离真正的人体心脏瓣膜有一定差距，但是它已经揭开了生物医学领域的新篇章。相信今后随着细胞组织工程技术的飞速发展，不久的将来将会培育出这种既没有毁损又不需要抗凝治疗的理想的人体心脏瓣膜替代组织。另外，将来研究培育出完整的人体心脏来替代重症患者的衰竭心脏，也不再是天方夜谭。这将大大减少目前众多的晚期心衰患者在等待供体心脏过程中的死亡，以及改变移植术后患者需要终生服用价格不菲的抗排斥药物的现状，给广大心脏病患者带来巨大福音。
进展六：人工可以合成生命美国基因学家克雷格·文特尔领导的研究小组合成的人造染色体，有381个基因，包括58万对基础基因代码。将它嵌入已经被剔除遗传密码的细菌细胞之中，使之在细胞中起主控作用。按照实验计划，最终这个染色体将控制这个细胞并使其变成一个新的生命形式。
●点评：
于军(中国科学院北京基因组研究所副所长)严格地讲，人们目前并没有真正从模拟生命进化的过程来合成生命。因为生命的从头合成———从无机物质到有机物质再到简单的生命———是模拟生命起源的过程，难以在实验室里实现。这个自然发生过程充满了未知和偶然性，至少经历了10亿年。什么样的里程碑式发现可以称为人工合成生命呢？就目前的能力而言，那就是创造一个能利用自然界存在的简单营养源，可以自主复制和自由进化，并具有科学应用价值的人工合成细菌。合成生命的科学原理并不复杂：合成一长段DNA，有足够多的基因，再移植到一个没有遗传物质的细胞里面就行了。但目前的人工合成技术还不能一次性合成(用化学合成的方法将核苷酸逐一连接)由上百万个核苷酸(细菌的大小就在这个范围，而人的染色体长度是30亿个核苷酸)组成的染色体，几千到数万个核苷酸还勉强可以分步合成。文特尔团队正在走这条路。不过，对于这种研究，科学家们首先面临的是技术和工程的挑战，而不是科学理论难题。
-编者按
2007年即将过去。过去的一年中，世界范围内的科学家们继续为人类的生命科学事业进行着不懈地探索，取得了许多与人类生命和健康紧密相关的重大成果。
如人类第一个个体基因组排序已经完成、首次成功研制出真正意义上的第一台分子机器、外科手术机器人系统进行微细手术、从皮肤中提取出干细胞、人工合成生命等这些成果的意义何在？它们在未来将如何影响人类的生命健康？年终，我们邀请国内相关专家就本年度影响人类生命健康的6项重大科技进展进行点评，以飨读者。