科学家首次在实验室中培育出了人工造血干细胞；这项研究成果给需要骨髓移植但无法找到捐献者的血液病患者提供了希望
日前，生命科学界获得一项重大突破，科学家首次在实验室培育出人工造血干细胞。这项成果，有望让白血病等疾病的患者可利用自身组织培养的健康细胞进行治疗，而不再依赖骨髓移植作为最后的治疗手段。
造血干细胞是目前治疗血液病的重要物质。类似白血病这种血液病，主要和骨髓内造血功能的破坏有关，而部分高危病人则需要进行骨髓移植，获得他人骨髓内正常的造血干细胞。但要找到匹配的类型较为困难，如果捐献者和对象患者多项指标不一致，便会发生拒绝反应，导致出现移植物抗宿主病，无法进行骨髓移植。
图片来自 Nature网站截图
5月17日，Nature期刊发表了一篇论文，论文标题为“Conversion of adult endothelium to immunocompetent haematopoietic stem cells”（成人内皮细胞向免疫活性造血干细胞转化的研究）。这是来自两家机构独立的实验结果，这项研究成果给需要骨髓移植但无法找到捐献者的血液病患者提供了希望。
两组科学家通过重新编程人类或小鼠细胞产生造血干细胞，在这两种情况下，这些造血干细胞成功地在植入小鼠时产生血细胞。
做出成果的其中一个团队，是美国波士顿儿童医院干细胞生物学家乔治•戴利的团队，该团队培养出了人类造血干细胞，这些细胞非常接近天然造血干细胞，但与天然的人类造血干细胞仍存在不同。另一个是来自纽约康奈尔大学威尔医学院干细胞生物学家Shahin Rafii的团队，团队通过诱导内皮细胞转化成小鼠造血干细胞，但还未在人身上试验。
Shahin Rafii博士在论文中说，“这是一项改变游戏规则的突破，不仅让治疗血液疾病更接近一步，而且也揭示干细胞自我更新机制的复杂生物学性质。”
“这项工作非常重要，”威斯康星大学医学和公共卫生学院的科学家Igor Slukvin在接受《The Scientist》采访时表示，这两项研究都促进了科学家们对产生造血干细胞的途径和细胞信号的理解。
戴利团队选择皮肤细胞，首先诱导出诱导多能干细胞iPS，这些细胞虽然可以分化成多种类型的细胞，但并不能自然分化为血液细胞。戴利团队另外导入七个转录因子，以让ips细胞转变为造血干细胞，并把这些人类细胞注射到老鼠身上来培养。12周后，这些ips转化为人类造血祖细胞，并分化出包括免疫淋巴细胞在内的血液细胞成分。
Shahin Rafii的团队则绕过ips干细胞阶段，从小鼠身上生产真正的造血干细胞。团队从成熟小鼠的血管内壁提取细胞，将四种转录因子插入这些细胞的基因组中去，并在模仿人类血管内部环境的培养皿中培养它们。在那里，培养的细胞演变成血液干细胞并繁殖。当团队将这些干细胞注射到经过辐射治疗（杀死了大部分的血液和免疫细胞）的小鼠身上后，这些动物就恢复了。干细胞再生了包括免疫细胞的血液，小鼠在实验室里活了1.5年。
Shahin Rafii在接受《The Scientist》采访时表示，这种模拟人类血管的培养环境，似乎是成功地重编程的一个关键因素。他把细胞和环境的关系比作母亲和婴儿，“母亲为婴儿提供营养，并支持它，没有母亲，婴儿不存在，这些细胞也一样。”
然而，诸如《洛杉矶时报》等外媒在报道时也表示，Shahin Rafii团队不能够证实他们制造出了真正的造血干细胞。这是因为只有将人的造血干细胞移植到小鼠体内，才能够粗略估计它们的功能和再生潜力；但是这种移植也不能真正模拟人体生物学特征。
国内有专家也表示，在产生干细胞的过程中，每次添加一个基因，就有可能增添因为其它部分不与其合作而放弃的风险。另外的风险是，有些在实验室被修改过的细胞会发生突变，移植到人身上后可能会形成肿瘤。■
