干细胞讲座

干细胞讲座 讲稿提纲： 1 干细胞研究的意义 2 什么是干细胞（分化，干细胞的分类，特点） 3 胚胎干细胞（建系的意义、如何建系，其标志，它可以分化成？临床价值，问题） 4 成体干细胞 5 与基因治疗相比 6 我国的现状 一．干细胞研究的意义 我们知道在世纪之交，人类基因组引起全世界的关注，它被誉为是“”，与阿波罗计划、 曼哈顿计划并列人类历史三大计划，但就这一个全世界关注的科学成果，却在 1999 年度美 国《科学》杂志评选的 1999 年度世界十大科学突破中仅排位第二。而干细胞生物学被 1999 年美国《科学》推举为二十一世纪最重要的十项科学领域之首，使浩大的“人类基因组计划” 测序图位居其后。2000 年干细胞研究成果再度入选《科学》评选的当年十大科技成就。 （ 另附：美《Science》杂志评选出今年十大科学成果 12 月 17 日出版的美国《Science》 杂志公布了它评出的 1999 年世界十大科学成果，它们依次是： 1. 美国科学家发现，取自人胚胎或骨髓的干细胞可用于培育不同的人体细胞、组织和器官， 这有望成为移植器官的新来源。 2. 科学家完成了对 3 种微生物基因序列的测定，并测出了三分之一的人类基因组序列，其 中包括完全破译了人体第 22 对染色体的遗传密码。 3. 科学家将费米子冷却到接近绝对零度，从而使原子呈现出波而不是单个粒子的性质。 4. 科学家绘制出了第一张核糖体结构图。 5. 天文学家发现了一些新的太阳系外行星，使得人类发现的太阳系外行星总数达到约30颗， 并有科学家声称首次探测到一颗太阳系外行星反射的恒星光芒。 6. 科学家在大脑中发现了与记忆和学习能力有关的新分子。 7、天文学家获得新证据明宇宙是平坦的，并建立了物质和能量之间的精确平衡体系，从 而为宇宙起源的大爆炸理论提供了新的佐证。 8. 美、英科学家研制出光学晶体，这种晶体能够像半导体操纵电流那样操纵光波。 9. 考古学家在澳大利亚发现迄今最古老的细胞化石，把已知的复杂生命最早存在时间向前 推进到距今 27 亿年，比原先认为的时间提早 10 亿年。 10. 科学家发现伽马射线爆发与黑洞的诞生有关。 （中央电视台 1999 年 12 月 21 日引 新华社消息）） 二十世纪是生命科学发展最为迅猛的时代，它已成为自然科学中最为引人注目的领域。 干细胞研究具有不可估量的医学价值，干细胞具有非凡的再生能力， 可以培养出各种特定的细胞组织。将促使科学家们重新认识细胞生长、分化的基本生命原理。 生命科学家们在今年内取得了十多项具有划时代意义的干细胞研究成果。分离、保存并在体 外人工大量培养使之成长为各种组织和器官成为干细胞研究的首要课题。 二． 什么是干细胞？ 1998 年 11 月，威斯康星大学的汤姆生和约翰.霍普金斯大学的吉尔哈特教授分别在《科学》 （Science,1998,Vol282:1145－1147）和《美国科学院集》（PNAS,1998,Vol95:13726－13731） 上报道，他们用不同的方法获得了具有无限增殖和全能分化潜力的人胚胎干细胞。这一成就 将会给移植治疗、药物发现及筛选、细胞及基因治疗和生物发育的基础研究等带来深远的影 响，打开在体外生产所有类型的可供移植治疗的人体细胞、组织乃至器官的大门。因为从理 论上讲，人胚胎干细胞具有全能性，在一定的诱导条件下，既可发育分化为感受和传导生物 电信号的神经组织，也可分化为携带氧的血细胞，还可分化为提 供血液循环动力的心肌细 胞等等。 这条消息立刻引起世界的关注，并引发对干细胞研究热潮。 1.干细胞的定义： 那么，什么是干细胞？它有什么特点？ 在细胞的分化过程中，细胞往往由于高度分化而完全失去了再分裂的能力，最终衰老死亡。 机体在发展适应过程中为了弥补这一不足，保留了一部分未分化的原始细胞，称之为干细胞 （stem cell）。一旦生理需要，这些干细胞可按照发育途径通过分裂而产生分化细胞。即干 细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。 细胞分化（cell differentiation ）：同一来源的细胞，通过细胞分裂在细胞间产生形态结构、 生化特征和生理功能有稳定性差异的过程。 细胞分化是个体发育中组织器官形成的基础 细胞分化是发育生物学的中心问题 时间上的分化：一个细胞在不同的发育阶段有不同的形态结构、生化特征和生理功能，如骨 髓内血细胞的发生过程 ? 空间上的分化：同一种细胞的子代细胞所处的环境位置不同，其形态结构、生化特征和 生理功能也不一样，如外胚层来源的细胞可发育成表皮细胞、神经细胞等。 2.干细胞的特点： 干细胞有以下特点： （1）干细胞本身不是处于分化途径的终端。 （2）干细胞能无限的增殖分裂。 （3）干细胞可连续分裂几代，也可在较长时间内处于静止状态。 （4）干细胞通过两种方式生长 ，一种是对称分裂--形成两个相同的干细胞，另一种是非对 称分裂--由于细胞质中的调节分化蛋白不均匀地分配，使得一个子细胞不可逆的走向分化的 终端成为功能专一的分化细胞；另一个保持亲代的特征，仍作为干细胞保留下来。分化细胞 的数目受分化前干细胞的数目和分裂次数控制。可以说，干细胞是具多潜能和自我更新特点 的增殖速度较缓慢的细胞。 3.干细胞的分类： 根据个体发育过程中出现的先后次序不同，干细胞又可分为胚胎干细胞和成体干细胞。 胚胎干细胞 干细胞 成体干细胞 干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。根据其发育阶段，它包括胚胎干细胞和成体 干细胞。胚胎干细胞是一种高度未分化细胞。它具有发育的全能性，能分化出成体动物的所 有组织和器官，包括生殖细胞。成体干细胞是存在于成年动物的许多组织和器官，比如表皮 和造血系统，具有修复和再生的能力的细胞。在特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细 胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态 平衡。过去认为成体干细胞主要包括上皮干细胞和造血干细胞。最近研究表明，成体干细胞 普遍存在于机体的大多数组织器官中。 在胚胎的发生发育中，单个受精卵可以分裂发育为多细胞的组织或器官。在成年动物中，正 常的生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复再生。胚胎的分化形成和成年组织的再 生是干细胞进一步分化的结果。传统观点认为：胚胎干细胞是全能的，具有分化为几乎全部 组织和器官的能力。而成年组织或器官内的干细胞一般认为具有组织特异性，只能分化成特 定的细胞或组织。这个观点目前受到了挑战。最新的研究表明，组织特异性干细胞同样具有 分化成其他细胞或组织的潜能，也就是说干细胞具有横向分化的能力。这为干细胞的应用开 创了更广泛的空间。 按分化潜能的大小 ，干细胞还可分为三种类型：（1）全能性干细胞，它具有形成完整个体 的分化潜能。如胚胎干细胞（简称 ES 细胞），具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的 分化能力，可以无限增殖并分化成为全身 200 多种细胞类型，进一步形成机体的所有组织、 器官。人类的全能干细胞可以分化成人体的各种细胞，这些分化出的细胞构成人体的各种组 织和器官，最终发育成一个完整的人。人类的精子和卵子结合后形成受精卵，这个受精卵就 是一个最初始的全能干细胞，受精卵继续分化，在前几个分化过程中，可以分化出许多全能 干细胞，提取出这些细胞中的任意一个放置到妇女子宫中，就可以发育出一个完整的人体。 （2）多能性干细胞，这种干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，但却失去了发育成完整 个体的能力，发育潜能受到一定的限制，骨髓多能造血干细胞是典型的例子，它可分化出至 少十二种血细胞，但不能分化出造血系统以外的其它细胞。 （3）单能干细胞（也称专能、偏能干细胞），这类干细胞只能向一种类型或密切相关的两种 类型的细胞分化，如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞或叫卫星细胞。 按分化潜能的大小： 全能性干细胞 干细胞 多能性干细胞 单能干细胞 4．干细胞的意义： 目前，世界各国都十分重视干细胞研究工作，纷纷投入大量的人力物力加紧研究开发。2000 年 4 月，美国 61 名诺贝尔获得者及其他科学家联名要求美国政府对干细胞研究给予全面支 持。美国总统同年 8 月 4 日宣布：美国政府自即日起准许用政府经费进行人体胚胎干细胞研 究；2000 年 5 月，日本把干细胞技术视作在生命科学和生物技术领域超欧美国家的绝好机 遇。在 2000 年度启动的“千年世纪工程”中，日本把干细胞工程作为四大重点之一，并且 在第一年度就投入 108 亿日元的巨额资金；2000 年 12 月 19 日，英国下议院也以超过 2／3 的多数票通过了允许克隆人类早期胚胎，并从中提取干细胞进行医疗研究的决议。 三。胚胎干细胞（ES） 1．什么是胚胎干细胞 胚胎干细胞是在人胚胎发育早期——囊胚（受精后约 5—7 天）中未分化的细胞。囊胚含有 约 140 个细胞，外表是一层扁平细胞，称滋养层，可发育成胚胎的支持组织如胎盘等。中心 的腔称囊胚腔，腔内一侧的细胞群，称内细胞群，这些未分化的细胞可进一步分裂、分化， 发育成个体。内细胞群在形成内、中、外三个胚层时开始分化。每个胚层将分别分化形成人 体的各种组织和器官。如外胚层将分化为皮肤、眼睛和神经系统等，中胚层将形成骨骼、血 液和肌肉等组织，内胚层将分化为肝、肺和肠等。由于内细胞群可以发育成完整的个体，因 而这些细胞被认为具有全能性。当内细胞群在培养皿中培养时，我们称之为胚胎干细胞。 2．胚胎干细胞研究的意义： 早在 1970 年 Martin Evans 首次从小鼠胚囊中分离出小鼠胚胎干细胞，小鼠胚胎干细胞 就可以成功地在体外进行培养。人的胚胎干细胞的体外培养在 1998 年由美国科学家培养成 功。 研究证实：分离的小鼠胚胎干细胞在体外可以分化成各种细胞，包括神经细胞，造血干细胞 （血细胞的前体）和心肌细胞。令人惊奇的是，这些细胞还具有自发发育成某些原始结构的 趋势。如在一定的培养条件下，一部分胚胎干细胞会分化为胚状体（与小的跳动的心脏具有 奇异的相似之处），而另一些细胞会发育成包含造血干细胞的卵黄囊。形成胚状体和卵黄囊 的比例可通过改变培养基而改变，但至今还没有诱导胚胎干细胞发育为一纯的分化细胞群的 报道。从理论上讲，小鼠胚胎干细胞具有发育成某一器官的能力，但还没有用干细胞体外培 养成器官的报道。不过，如果将小鼠胚胎干细胞移植到重度复合免疫缺损小鼠（SCID，它不 会排斥移植的细胞）体内时，胚胎干细胞则能够发育成肌肉、软骨、骨骼、牙齿和毛发。但 无论如何，如果直接将分离的小鼠胚胎干细胞植入子宫内，它们不会发育成个体小鼠，因为 没有着床必需的滋养层细胞。这种条件下，胚胎干细胞被认为是多能的（pluripotent），而 不是全能的（totipotent）。尽管如此，如果将胚胎干细胞植入不能发育成个体的四倍体胚胎 中，再将该胚胎植入小鼠子宫中，那么可以获得完全是由培养的胚胎干细胞产生的正常个体 小鼠。这表明了胚胎干细胞具有难以置信的全能性。 由于以下几个原因，胚胎干细胞的研究使人感到激动。首先是它们拥有类似胚胎的全能 分化性，可以从单个的受精卵发育成完整的个体，能够给我们解释完整的发育体系，而成体 个体来源的多能干细胞就不可能。同时，极早期的胚胎发育均可追溯到 ES 细胞，而不可能 是成熟个体来源的多能干细胞。ES 细胞也是唯一不死的细胞，能够非限定地分化，是细胞 的源头。ES 细胞天生就是全能的，这就是问题的关键，换言之，他们能制造机体需要的全 部细胞。最后，ES 细胞是遗传操作的最早期细胞。因此，尽管目前的争论集中在治疗方面， 但也许 ES 细胞最伟大的用途是作为科学研究的工具。 人胚胎干细胞的分离及体外培养的成功，将给人类带来医学革命。如果科学家最终能够成功 诱导和调控体外培养的胚胎干细胞正常的分化，这一技术将对基础研究和临床应用产生巨大 的影响，有可能在以下领域发挥作用：体外研究人胚胎的发生发育，非正常发育（通过改变 细胞系的靶基因），新人类基因的发现，药物筛选和致畸实验，以及作为组织移植、细胞治 疗和基因治疗的细胞源等。 人胚胎干细胞提供了在细胞和分子水平上研究人体发育过程中的极早期事件的良好材 料和方法，这种研究不会引起与胚胎实验相关的伦理问题。采用基因芯片等技术，比较胚胎 干细胞以及不同发育阶段的干细胞和分化细胞的基因转录和表达，可以确定胚胎发育及细胞 分化的分子机制，发现新的人类基因。结合基因打靶技术，可发现不同基因在生命活动中的 功能等。另一个令人兴奋的应用在于新药的发现及筛选。胚胎干细胞提供了新药的药理、药 效、毒理及药代等研究的细胞水平的研究手段，大大减少了药物实验所需动物的数量。目前 上述实验使用的细胞系或来自其他种属的细胞系，很多时候并不能真正代表正常的人体细胞 对药物的反应。胚胎干细胞还可用来研究人类疾病的发生机制和发展过程，以便找到有效和 持久的治疗方法。 国家自然科学基金项目――《药物介导胚胎干细胞体外定向分化的干预效应研究》近日在杭 州取得重大突破。科学家们通过通过生物因子的作用和药物的诱导，目前已成功地将胚胎干 细胞体外定向分化成搏动的心肌细胞，并在此基础上首次利用胚胎干细胞成功地构建了新药 筛选模型。到目前为止，他们已在实验室中先后两次成功地培养出了总共 30 个自主跳动的 单一心肌细胞团，分化成功率已高达 80％。实验室观察表明，这些细胞团均具有正常心肌 细胞的自律性、应激性和兴奋性。据介绍，在成功分化出心肌细胞的基础上，课题组将于近 期开始定向分化单一的神经细胞和胰岛细胞的工作。 这一成果的重大意义在于：单一细胞 的形成过程重现了胚胎细胞发育过程的全部生物信息，反映人类疾病的发生机制和发展过程， 并提供了药物作用的重要靶点，从而在世界上首次利用胚胎干细胞成功地创建了一个新药的 筛选模型。该筛选模型可在基因层面上对新药的疗效、作用机理和安全性进行快速安全的鉴 定，并对于发现和研制治疗新药具有积极意义。 美国麻省理工学院的科学家 2002-03-26 日宣布，他们首次利用人体胚胎干细胞培育出毛细 血管，进一步证明了胚胎干细胞技术在治疗心血管疾病等领域的应用潜力。 在研究中，兰 格等首先使这些干细胞发育至能分化成不同细胞类型的阶段，然后从中提取出有可能分化成 内皮细胞的干细胞，进一步对其进行培养。当这些细胞形成原始的血管结构时，研究人员将 其移植入经过处理后不会产生排异反应的实验鼠体内，并发现它们在１４天后形成了毛细血 管网。他们的研究还显示，其中一些毛细血管中含有鼠的血细胞，显示这些血管已经自发地 与鼠循环系统相结合。 3．胚胎干细胞的标志及建系： 长期以来，科学家一直在寻找确定干细胞的精确方法。干细胞表面有许多特殊的标记，以造 血系统为例，干细胞的表面标志有 Sca-1 和 c-kit 等。另外各种成体干细胞还有各自独特的标 记物，如人造血干细胞表现为 CD34+和 Thylo 而 CD10，CD14，CD15，CD16，CD19，CD20 皆为阴性[8]。这些特异的标记物可能与其分化调控有关，如上皮干细胞有β1 整合素的高表 达，而β1 整合素可介导干细胞与细胞外基质粘附从而抑制其分化的发生。另外干细胞还有 不同于一般分化细胞的物理特性，比如干细胞不被染料Hoechst33324和Rhodamine123染色。 利用这些特性及表面标志，采用荧光细胞分离器从单细胞悬液中即可分离纯化干细胞。但大 多数用这种方法确定的细胞都不是真正的干细胞。 人们不断寻找各种各样的标记，但没有人找到绝对特异的干细胞标记。St.Jude 儿童研究医 院实验血液学部主任 Brian Sorrentino 博士领导的研究人员找到了他们认为是世界上第一个 “通用的”干细胞标记--ABCG2/Bcrp1。这个基因在不同来源的干细胞中都有表达，而在大 多数成熟细胞中不表达，它将成为干细胞标记。 这项发现公布在 9 月出版的《自然医学》 上，暗示新发现的 ABCG2/Bcrp1 基因将为科学家提供确定真正干细胞的更精确方法。研究人 员发现在骨髓、骨骼肌以及早期小鼠胚胎干细胞中 ABCG2/Bcrp1 基因都以一种高度特异性形 式表达。 目前，人类多能性干细胞系的建立有两个来源，其方法与以往在动物模型中建立的方法 相同。 （1） 从人类胚胎的囊胚期内细胞群中直接分离多能干细胞。 Dr. Thomson 从 IVF（体外受精）临床实验室得到胚胎，这些胚胎是不育症临床治疗不需要的， 用于繁殖，而非研究目的。从捐献者夫妇处获得知情同意书后，Dr.Thomson 分离了内细胞 群（图 III），将这些细胞进行培养，产生一个多能性干细胞系。 （2）从终止妊娠的胎儿组织中分离出多能性干细胞。 捐献者自行决定了终止妊娠，从他们那儿获得了知情同意书后，Dr. Gearheart 从原本要发育 成睾丸或卵巢的胎儿部位取得细胞。尽管 Dr. Thomson 实验室和 Dr. Gearheart 实验室使用的 细胞系来源不同，但发育成熟的细胞看起来非常相似。 体细胞核转移（SCNT）是得到多能性干细胞的另一种途径。在 SCNT 的动物研究中，研究者 将一个正常的动物卵细胞去除细胞核（含染色体的细胞结构）。存留在卵细胞内的物质含营 养成分和对胚胎发育非常重要的能量物质。而后，在非常精细调控的实验室条件下，将单个 体细胞——除卵细胞或精子细胞之外的任一种细胞——与除去核卵细胞放在一起，使两者相 融合。融合细胞以及其子细胞具有发育成一个完整个体的潜能，因此是全能性的。正如图 I 所示，这些全能性细胞不久将形成胚囊，从理论上来说，可利用胚囊的内细胞群来建立多能 性干细胞系。实际上，任何一种可生成人类胚囊细胞的方法都有可能成为人体多能性干细胞 的来源。 建立稳定的永生化的胚胎干细胞细胞系更为实用和可行的有三个：（1）应用克隆技术， 用人成熟细胞核置换人卵细胞的遗传物质，然后在体外将其培养至胚泡期，分离胚胎干细胞， 用于研究和治疗。此时胚胎尚未开始分化，各系统也未开始发育，故不能称之为“人”，因 此这一技术与“克隆人”有明显区别。这一策略具有很大的诱惑力，如将正常细胞核置入受 体无核卵细胞中，培养和分离胚胎干细胞，在将其体外定向诱导分化为各种特定的功能细胞， 用于治疗因这些细胞损伤而引起的多种严重疾病。例如分化为多巴胺神经元治疗帕金森病， 分化为胰岛细胞治疗糖尿病，分化为肝细胞和肌细胞治疗肝纤维化和肌萎缩，甚至还可以分 化为 CD4+细胞治疗艾滋病。目前利用核移植技术获取胚胎干细胞已在羊和小鼠实验中得到 验证，但距其应用于人类疾病的治疗还需较长时间。（2）将人类的细胞核置入到其它哺乳动 物的无核卵细胞以获取胚胎干细胞。通过对牛、羊、鼠的研究已经证实，克隆的后代看起来 都与提供起源细胞核的供核动物的后代相象，而不象供卵者的后代。因此，这一策略可以用 来获取胚胎干细胞，并已开始在牛和鼠身上进行实验，如果可行，那么便可以避免应用人的 卵细胞。目前异种核移植尚未得到令人鼓舞的结果。此外在伦理学上，这种通过其它动物的 卵细胞获得的胚胎能否被称为人的胚胎也将成为一个新的课题。（3）将成人的细胞核植入胚 胎干细胞的胞浆内，通过胚胎干细胞的胞浆与供体细胞核的作用，诱导表达胚胎干细胞特异 性的基因已有研究发现，将成纤维细胞核植入肝细胞的胞浆中，结果可以表达一个肝细胞特 异性的基因。但这一技术目前还不成熟。 胚胎干细胞最激动人心的潜在应用是用来修复甚至替换丧失功能的组织和器官，因为它具有 发育分化为所有类型组织细胞的能力。任何涉及丧失正常细胞的疾病都可以通过移植由胚胎 干细胞分化而来的特异组织细胞来治疗，如用神经细胞治疗神经变性疾病（帕金森氏综合症、 亨廷顿舞蹈症、阿尔茨海默氏病等），美国威斯康星大学的研究人员于 2001 年 9 月首次将人 类胚胎干细胞转化为血细胞，向为医学治疗创造血液供应迈出了重要关键的一步。 用胰岛 细胞治疗糖尿病，用心肌细胞修复坏死的心肌等。尤其是对于后两项，胚胎干细胞可能会有 特别疗效，因为目前认为成年人的心脏和胰岛几乎没有干细胞，因而仅靠自身无法得到修复。 为了基因治疗和防止免疫排斥效应，还可以对胚胎干细胞的基因做某些修改。干细胞是基因 治疗的较理想的靶细胞，因为它可以自我复制更新，治疗基因通过它带入人体中，能够持久 地发挥作用，而不必担心象分化的细胞那样，在细胞更新中可能丢失治疗基因的结果。通过 胚胎干细胞和基因治疗技术，可以矫正缺陷基因。例如，如果发现早期胚胎有某种基因缺陷 而会患基因缺陷病如囊性纤维化——一种 30 岁以前便会致人死亡的疾病，可以收集部分或 全部胚胎干细胞，通过基因工程技术将正常的基因替代干细胞中的缺陷基因，再将修复后的 胚胎干细胞嵌入胚胎中，经过九月怀胎将会出生一个健康的婴儿。由于伦理和某些技术问题， 现在还未开展此类实验。改变胚胎干细胞的某些基因的另一目的是创建“万能供者细胞”， 即破坏细胞中表达组织相容性复合物的基因，躲避受者免疫系统的监视，从而达到防止免疫 排斥效应发生的目的。但这种方法需要破坏和改变细胞中许多基因，而且这种细胞发育成的 组织和器官是否有生理缺陷如免疫能力降低还不得而知。 另一种克服移植免疫排斥的途径就是前面描述的结合克隆技术创建病人特异性的胚胎干细 胞。用这种胚胎干细胞培养获得的细胞、组织或器官，其基因和细胞膜表面的主要组织相容 性复合体与提供体细胞的病人完全一致，不会导致任何免疫排斥反应。如果这一设想能够变 为现实，将是人类医学中一项划时代的成就，它将使器官培养工业化，解决供体器官来源不 足的问题；器官供应专一化，提供病人特异性器官。人体中的任何器官和组织一旦出现故障， 将像更换损坏的汽车零 件一样可随意更换和修理。 胚胎干细胞临床价值： 有关专家表示，现在的种种尝试仅是开始。用干细胞技术治疗疾病至少还要经历三个阶段： 第一个阶段是把一种组织的成体干细胞直接移植给相应组织坏损的病人以治疗疾病。 第二阶段则是如果掌握了干细胞向某种组织细胞分化的条件，就可以在体外对干细胞进 行诱导使之“定向”分化成所需的细胞。对于某些遗传性疾病，还可对干细胞进行基因修饰。 对经过“定向分化”或“基因修饰”后的干细胞进行筛选后，把“合格”的细胞移植给病人。 第三阶段：即在体外进行“器官克隆”以供病人移植。真正在体外形成一个具有正常生理功 能和结构的人体器官，绝不是五六年就能实现的。目前，“器官克隆”还只是一个“美好的 愿望”。当然，这个“美好的愿望”最终一定能够实现，但是现在还没有哪个研究者能对这 个时间做 胚胎干细胞研究的技术和伦理问题： 但是要使以上设想变为现实，还需要对胚胎干细胞做深入研究，还需要解决很多技术难 题，这些问题包括： 1)胚胎干细胞极易分化为其他细胞，如何维持体外扩增时不分化？虽然在防止体外培养 时干细胞分化方面已取得了很大成绩，如在培养基中加入白血病抑制因子等可抑制干细胞分 化，但仍需进一步研究干细胞的培养条件。 2)如何定向诱导干细胞分化？细胞分化是多种细胞因子相互作用引起细胞一系列复杂 的生理生化反应的过程，因而要诱导产生某种特异类型的组织，需要了解各种因子在何时何 地开始作用，以及何时何地停止作用。令人高兴的是，科学家相信只要将胚胎干细胞诱导分 化为所需组织细胞的前体（祖细胞），将祖细胞移植到适当的环境中就能够产生所需的组织， 因为机体能够分泌所有指导细胞正确分化的因子。并且不必在体外形成结构精确的多细胞组 织后再移植，只需要将已诱导的分散的胚胎细胞或细胞悬液注射到发病部位就可发挥作用， 这些移植的细胞与周围细胞及胞外基质相互作用便可有机 地整合至受体组织中。 3)由胚胎干细胞在体外发育成一完整的器官尤其是像心、肝、肾、肺等大型精细复杂的器 官这一目标还需要技术上的突破。因为器官的形成是一个非常复杂的三维过程。很多器官是 两个不同胚层的组织相互作用而形成的。例如，肺中的肌组织、血管和结缔组织来源于中胚 层，而上皮组织源自内胚层。每个细胞要获得营养和排泄代谢废物，分化的组织中需要产生 血管，组织血管化目前还处于起步研究阶段。退一步讲，即便是一发育完整的来自自然机体 的器官，要离体培养并维持其正常的生理功能目前还无法做到，器官的体外保存和维持仍是 器官移植中的难题。一种可能的方法是将干细胞注射到重度免疫缺陷动物的脏器中，让移植 的人干细胞逐步替代动物细胞，使其脏器人源化，成为可供移植的器官。 4)如何克服移植排斥反应？前面提到的改变基因创建“万能供者细胞”的方法是否可行 还不清楚。核移植后的卵细胞能否激活沉默基因，启动 DNA 的合成，会不会改变染色体的 结构等等问题，还有待进一步研究。而且，胚胎干细胞有形成畸胎瘤的倾向，必须对胚胎干 细胞及其衍生细胞的移植的安全性做一全面、客观、深入的评价。 尽管人胚胎干细胞有着巨大的医学应用潜力，但围绕该研究的伦理道德问题也随之出现。 这些问题主要包括人胚胎干细胞的来源是否合乎法律及道德，应用潜力是否会引起伦理及法 律问题。从体外受精人胚中获得的 ES 细胞在适当条件下能否发育成人？干细胞要是来自自 愿终止妊娠的孕妇该如何办？为获得 ES 细胞而杀死人胚是否道德？是不是良好的愿望为邪 恶的手段提供了正当理由？使用来自自发或事故流产胚胎的细胞是否恰当？ 一、 争论产生的过程 1．争论的背景： 美国国会曾颁布法律禁止联邦政府赞助胚胎“被摧毁、抛弃或者受到伤害或死亡”的研究； 此后，美国卫生和福利部（DHHS）认为国会关于禁止人胚胎研究的法案不适用于胚胎干细 胞研究，因为胚胎干细胞植入子宫后，不具有依靠自身发育成人的能力，故胚胎干细胞不等 于胚胎，因此决定资助进行胚胎干细胞研究；对此，美国 73 位著名科学家（其中 67 位是诺 贝尔奖获得者）立即联名表示支持，美国几个颇具影响的学术团体也都支持这一决定，NIH 主任沃马斯称这将使该项研究前景辉煌。克林顿政府对这一问题也持支持态度，并采用迂回 做法，规定只要用于研究的干细胞是从私立第三方研究机构获得的，联邦资金即可进行资助。 但 DHHS 和克林顿政府的态度却遭到某些国会、教会和人权组织人士的反对。天主教人士指 责该决定严重违反法律，会导致利用私人资金摧毁胚胎，而利用联邦资金从事胚胎实验；1999 年 2 月，70 位众议员致信 DHHS，认为该决定违犯了联邦法律；美国生命联盟人权组织抗议 使用干细胞，因为它们来自应受美国法律保护的可发育成人的胚胎；国会议员杰.迪凯极力 反对该规定，甚至声称要将 DHHS 告上法庭，他强调“科学应为人类服务，而不是人为科学 服务”；反堕胎活动分子也要求国会干预和阻挠此类研究。 在此情况下，美国国立卫生研究院（NIH）公布了《关于胚胎干细胞研究的指导原则》，该原 则允许使用私人资助的现已获得的来自人胚胎的细胞系进行研究；但禁止用干细胞创建人胚 胎的研究，禁止将人胚胎干细胞与动物胚胎结合的研究，禁止使用干细胞进行生殖克隆，禁 止使用为研究目而专门创建的胚胎干细胞。该指导原则对使用和研究来自胎儿组织的细胞系 相对比较宽容，可以说为人类胚胎干细胞研究打开了大门。 2．争论的导火索： 7 月初发生的一件事成为引发争论的导火索：美国琼斯生殖医学研究所的科学家对 12 名妇 女和 2 名男子捐献的卵子和精子进行了实验 ，培育出 40 个内含 100 到 300 个细胞的胚囊 （早期的胚胎），然后毁掉胚囊，提取出有重要治疗用途的干细胞，这一研究成果在 11 日出 版的《生育与不育》杂志上发表，立即轰动美国医学界，同时在社会各界引起了激烈的争论， 如何对待人体胚胎的问题再度成为美国社会的热门话题。许多反堕胎组织、人权组织、宗教 界人士纷纷表示强烈反对。他们认为，这一研究成果损害了生命，极大地违反了人类的道德 准则。但支持者的声音也不小，病人组织、医生组织以及主张扩大研究的人士认为，制造用 于研究目的的胚胎是合乎道德和科学的，而且有助于人类了解自己早期的发展情况，更为重 要的是，这有助于科学家们早日攻克许多疑难病症，从而更好地为人类服务。 3．美国国会的态度： 在此情况下，美国众议院于 7 月 31 日在国会休会前提出了两个关于人类克隆和胚胎干细胞 研究的紧急提案，其中由詹姆斯?格林伍德议员提出的一个法案禁止任何克隆人试验，但允 许用人胚胎干细胞进行医学研究；由戴夫?韦尔登议员提出的另一个法案则不仅禁止克隆人 的尝试，还禁止利用胚胎干细胞进行医学研究。结果，前者未能获得众议院多数支持，而后 一法案则以 262 票对 162 票获得通过。根据韦尔登法案，进行克隆人尝试或者利用克隆胚胎 进行研究者，将被处以至少 100 万美元罚款和多达 10 年的监禁，该法案还禁止运输、接受 或进口克隆胚胎及胚胎干细胞等克隆胚胎衍生产品的行为。这一法案在正式生效之前需要得 到美国参议院批准并由美国总统签署。美国国内有评论认为，如果“韦尔登法案”真的在美 国获得通过，大批从事干细胞研究的科学家将可能转向其他国家以继续研究，这样美国不仅 将失去一批优秀的科学家，还将失去在这个研究领域的领先地位。这一法案遭致了美国科学 家的强烈反对。 4．布什发表声明： 布什原定在 9 月初美国国会复会之前就胚胎干细胞研究作出正式决定，但科学界的强烈呼声 以及当时的形势迫使布什决定将宣布日期提前近一个月。８月９日布什在得州休假地突然向 全国发表了上任以来的首次电视讲话，他一改坚持反对干细胞研究的立场，宣布允许将联邦 政府经费用于胚胎干细胞研究，实际上是宣布否决了韦尔等法案，但布什也强调胚胎干细胞 研究要只限于目前已提取出的６０多种干细胞集群，即今后从胚胎获取干细胞的研究将不会 获得联邦经费资助。 5．各界的反应： 布什讲话立即在美国引起轩然大波：科学家和生物科技工业界认为布什的决定为进行这项大 有可为的科学研究项目规划了方向，将造福于人类；如果说这些人也有不满，那就是开的口 子还不够大，一些人质疑干细胞研究是否真的必须只限于现有的６０个细胞系；还有一些科 学家对向干细胞研究施加限制可能会阻碍科学发展表示忧虑；民主党人士则干脆批评布什的 决定力度不够，有在保守派和激进派之间取平衡之嫌。而反对者则称这一决定将造成滥用人 类胚胎，导致人类研究资源的枯竭；有的则认为应当将是否允许进行干细胞研究交给法庭决 断；更强大的反对声浪发自一些宗教人士和反堕胎组织，他们认为提取干细胞后胚胎必然被 破坏，这等于扼杀生命；有些反对者发誓将利用法律手段迫使联邦政府停止所有资金的拨款。 二、其它国家对胚胎干细胞研究的态度 1．英国在干细胞研究领域占据领先地位，英国政府对胚胎干细胞研究的态度也比较积极。 今年 1 月，英国第一个将克隆研究合法化，既允许科学家破坏被生育诊所废弃的胚胎用于研 究，也允许通过试管内受精培养研究用胚胎和克隆人类早期胚胎并从中提取干细胞进行研究， 并将这一研究定性为“治疗性克隆”，但要求研究中使用过的所有胚胎必须在 14 天后销毁， 因为他们认为人在胚胎存活 14 天后开始了生命历程。此后不少英国的实验室纷纷扩充设施， 向干细胞研究领域发起攻势，其中包括 4 年前克隆“多利”羊获得成功的爱丁堡罗斯林研究 所。 ２．法国政府对胚胎干细胞研究持相对谨慎态度，现正在酝酿一项禁止干细胞生产的法律， 但在该法律出台前允许继续相关研究。而法国部分学者对此不满，并联名向法国科研部长提 交报告，呼吁政府大力加强对干细胞研究的扶持力度。 ３．德国方面，胚胎受到极为严格的法律保护。德国 1990 年通过的胚胎保护法规定生命从 怀孕之时开始，每一个受精卵都有生存的权利，由于干细胞采集自存活的人体胚胎，因此“克 隆”干细胞或为采集干细胞而破坏胚胎在德国是非法的。因此德国政府下令终止一切涉及人 类胚胎组织，包括干细胞在内的研究工作。因此一些私营生物技术公司纷纷想办法避开本国 法律的限制，如以开发心脏病治疗药物为宗旨的卡迪昂公司在美国波士顿建立了一个遗传研 究分支机构，以便从一定程度上绕开德国的法规；海德堡的西托内公司正在考虑将其有关研 究外包给以色列或英国。现在在德国已经出现了相关领域科技人员大迁移的局面，这使圈内 人士深感忧虑，担心德国近年来刚刚恢复元气的生物技术会像 80 年代那样再度受挫。当时 在德国大部分遗传学研究甚至包括人类胰岛素生产一概被宣布为非法，由此造成科技人才纷 纷外流。施罗德总理最近也表示：“关注就业和经济繁荣同样是道德责任的一部分。”但他同 时又声称，最早在今秋之前不会对有关法律重新进行审核。 ４．在以色列，根据犹太人传统，胚胎只有在子宫内着床后才算是人，因此其干细胞研究与 出口方面均居领先地位。 ５．在日本，干细胞研究是其“千年世纪工程”的核心内容之一。但日本政府规定，用于研 究的胚胎细胞只能从那些本该被废弃、用于生育治疗目的的胚胎中获取。目前，日本京都大 学再生医科学研究所已向该校伦理委员会提出申请，要求加强胚胎干细胞研究，开发其国产 化的人体胚胎干细胞。 ６．在新加坡，干细胞研究在新加坡正在进行之中。今年早些时候，新加坡政府任命了一个 哲学、科学和法律专家组，专门研究与生物技术研究有关的伦理道德问题。 三、争论的焦点 从以上不难看出，此次争论的焦点在于干细胞的来源，即是否可以从胚胎中获取干细胞进行 研究，如果可以，是从治疗生育疾病所多余的或流产的胚胎中选取，还是从通过“克隆”等 技术制造出的专门用于干细胞研究的胚胎中选取。说到底就是人胚胎干细胞的来源是否合乎 法律及道德，应用过程中所产生的伦理及法律问题如何处理。 赞成胚胎干细胞研究的人认为，科学家并没有杀死胚胎，而只是改变了其命运，尤其是那些 治疗生育疾病过程中剩余的胚胎，与将其抛弃相比，利用它进行研究以利于科学发展和人类 健康是更可取的做法。此外，由于胚胎干细胞只是胚泡中的内细胞群，没有滋养层得支持， 不可能独立发育成胎儿，所以他们不是胚胎，因此胚胎干细胞研究并不违反伦理道德。也有 一些科学家用体细胞核转移的方法生成胚泡，然后分离培养多能干细胞系，他们认为既然实 验用的卵细胞是去核和未受精的，无不同个体的遗传物质融合，从而未发生受精过程，所以 用这种方法制造的干细胞并不违反道德和伦理准则。 反对者则认为，从胚胎中收集胚胎干细胞是不道德的，因为人的胚胎也是生命的一种形式， 无论目的如何高尚，破坏胚胎是对生命的不珍重，是无法容忍的；有些人担心，为获得更多 的细胞系，公司会资助体外受精获得囊胚及人工流产获得胎儿组织，可能导致人工流产的泛 滥；有人认为，如果胚胎干细胞和胚胎生殖细胞可以作为细胞系通过买卖获取，将会对传统 伦理道德产生巨大冲击；有人认为应该鼓励成体干细胞研究而应放弃胚胎干细胞研究。对于 用体细胞核转一生成胚泡的方法，反对者认为把这样的胚泡移植到妇女子宫中也有可能克隆 出人，尝试此类研究当然与现行道德准相驳，也是违法行为。 四、为什么一定要进行胚胎干细胞研究 有一种观点认为胚胎干细胞研究是没有必要的，因为成体干细胞完全可以取代胚胎干细胞。 最近一些研究报告表明人体脂肪、胎盘等组织中的干细胞，具有惊人的可塑性，和胚胎干细 胞一样，可以分化成各种各样的组织细胞，可以通过诱导使成体干细胞进行特化发育，然后 将其移植回病人体内，这样既可以避免发生排斥现象，也可以避免使用来源于人体胚胎或人 体胎儿的干细胞。 但应该看到，尽管成体干细胞具有一定的优越性，但仍有一些因素限制了它的利用，主要包 括：1.人们尚未从人体的全部组织中分离出成体干细胞，例如人们尚未发现人类的成体心脏 干细胞。2.成体干细胞含量极微，很难分离和纯化，且数量随年龄增长而降低。3.在一些遗 传缺陷疾病中，遗传错误很可能也会出现于病人的干细胞中，这样的干细胞不适于移植。4. 成人身上获得的干细胞可能没有年轻人的干细胞那样的增殖能力。5.由于日常生活中人是暴 露在各种环境之下的，日光和毒素等都有可能造成基因突变，成体干细胞可能包含更多的 DNA 异常等等。这些潜在的弱点必将在某种程度上限制成体干细胞的使用，因此成体干细 胞研究不可能完全代替胚胎干细胞。 成体干细胞 成年动物的许多组织和器官，比如表皮和造血系统，具有修复和再生的能力。成体干细胞在 其中起着关键的作用。在特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序 分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。过去认为成体干 细胞主要包括上皮干细胞和造血干细胞。最近研究表明，以往认为不能再生的神经组织仍然 包含神经干细胞,说明成体干细胞普遍存在，问题是如何寻找和分离各种组织特异性干细胞。 成体干细胞经常位于特定的微环境中。微环境中的间质细胞能够产生一系列生长因子或配体， 与干细胞相互作用，控制干细胞的更新和分化。 越来越多的证据表明，当成体干细胞被移植入受体中，它们表现出很强的可塑性。通常情况 下，供体的干细胞在受体中分化为与其组织来源一致的细胞。而在某些情况下干细胞的分化 并不遵循这种规律。1999 年 Goodell 等人分离出小鼠的肌肉干细胞，体外培养 5 天后，与少 量的骨髓间质细胞一起移植入接受致死量辐射的小鼠中，结果发现肌肉干细胞会分化为各种 血细胞系。这种现象被称为干细胞的横向分化（trans-differentiation） 目前国外科学家不仅重视人胚胎干细胞的研究，而且更加重视成体干细胞的研究。在短短的 不到三年时间里，干细胞的横向分化研究出现了非常令人兴奋的结果。人们现在突然发现人 体各个系统内的干细胞原来都是可以通过诱导而相互转化的。 科学家发现机体的多种成熟分化的组织中普遍存在成体干细胞，如造血干细胞、皮肤干细胞、 间质干细胞、肌肉干细胞，肝脏干细胞、神经干细胞等。这些干细胞大部分都可以“横向分 化”为至少 2-3 种以上其它的组织细胞。例如，从骨髓间质中分离出的一种名叫 MAPC（多 样成熟原始细胞）的干细胞以及从脐血中分离出的一种干细胞其分化潜能几乎可以和人胚胎 干细胞媲美，可以在体内外分化出机体的任一组织；皮肤干细胞及从脂肪组织中分离出的一 种干细胞在体内至少也能分化为 5 种以上的组织。表明了成体干细胞横向分化不仅具有相当 的普遍性，而且具有多能性。这种“横向分化”的分子机制一旦被研究清楚，就有望利用病 人自身健康组织的干细胞，诱导分化成可替代病变组织的功能细胞来治疗各种疾病。这样既 克服了由于异体细胞移植而应起的免疫排斥，又避免了由于胚胎细胞来源不足以及其他社会 伦理问题，人们可望从自体中分离出成体干细胞，在体外定向诱导分化为靶组织细胞并保持 增殖能力，将这些细胞回输入体内，从而达到长期治疗的目的。因此横向分化的发现在干细 胞研究中具有革命性意义，它为干细胞生物工程在临床治疗中的广泛应用奠定了基础。探讨 成体干细胞“横向分化”的机制已成为干细胞研究的另一个热点。 日本科学家最近通过动物实验发现，肝脏干细胞能够分化发育成为胰脏和小肠等其他内脏器 官。 日本筑波大学讲师谷口英树等科学家，把从老鼠的肝脏里取出来的干细胞大量地移植 到老鼠的胰管里。三个月后，从肝脏干细胞分化出来的细胞就取代了胰脏细胞，并且分泌出 胰脏所特有的液化酶等物质。把肝脏干细胞移植到小肠里去，它也转变成长为小肠细胞。 美国佛罗里达大学的研究人员最近在一项实验中，成功地将成年人的骨髓干细胞转化成鼠的 心肌细胞，这为将来在人体身上进行类似实验积累了经验。 这一成果发表在美国专业刊物《循环》上。论文作者之一伯恩指出，他们的新研究不仅证明 了“成人骨髓干细胞具备转化为心脏细胞的能力”，也为了解骨髓干细胞在心脏组织中的再 生机制提供了很多形象的细节。这些都有助于科学家们研究如何将骨髓干细胞用于治疗人类 的心脏疾病。 此前，已有科学家实验将鼠骨髓干细胞转化为鼠心脏细胞（加拿大研究者今天在 2000 年美 国心脏协会科学会议上报告说，一项新的干细胞技术提供给威胁生命的心力衰竭治疗的令人 兴奋的前景。该方法包括动物自身骨髓抽取成体干细胞，并且将其直接注射入心脏。这些细 胞，成为骨髓间质细胞，之后分化成心脏肌肉细胞。到目前为止，这些实验还仅仅在动物中 进行。来自加拿大的这一研究组报告说，他们已经在 22 只大鼠中的 20 只体内成功地制造了 可用的心肌。），而伯恩等人的研究在此基础上更进了一步。研究人员从成年人骨髓中提取出 的是一种间质干细胞，他们将其注入实验鼠的冠状动脉内。这些实验鼠都经过了免疫缺乏处 理，不会对人体细胞产生免疫反应。研究人员在两个星期后发现，经过鼠循环系统运输的成 人骨髓干细胞，有一部分会到达心脏部位，开始分化成鼠心肌细胞，并且具备与鼠自身的心 脏细胞完全一样的物理特征。这些心肌细胞能在鼠体内正常工作两个月以上，并一直保持健 康状态。 德国杜塞尔多夫大学医院的科学家 2001-8-24 日证实，他们运用自体干细胞移植方法治疗一 名心肌梗塞患者获得成功。这是世界上第一个自体干细胞移植治疗心脏病成功的病例。他们 从患者的脊椎中取出干细胞，经过必要处理后，又将其注入借助“球体膨胀法”撑开的梗塞 动脉中。经观察，手术 10 个星期后，患者心肌梗塞的规模便缩小了近三分之一，心脏功能 也得到明显改善。它证实，植入的干细胞成功地再造了被破坏的心肌组织，再造的心肌也已 部分地承担起已坏死组织的功能。 胚胎干细胞和成体干细胞研究的比较 与胚胎干细胞相比，成体干细胞具有许多优势： 1、 胚胎干细胞具有全能性和可以建系传代等优点，因此理论上应用前景广阔。但实际上 由于每个个体的主要组织相容性复合体（MHC）不同，同种异体胚胎干细胞及其分化组织细 胞用于临床会引起免疫排斥，因此基于胚胎干细胞的治疗方案要求对患者进行长期免疫抑制 剂治疗或将患者的造血系统和外来细胞形成嵌合体。尽管最近有研究证实，人胚胎干细胞能 诱导分化成为造血细胞，但小鼠胚胎干细胞的实验表明，来源于胚胎干细胞的造血细胞在体 内无法重建造血机制，因而限制了临床应用。为了解决免疫排斥的问题，研究人员探索将患 者的体细胞核移植到去核的健康供体卵细胞中，在体外克隆并随后发育分化产生携带患者自 己 MHC 的胚胎干细胞。这些胚胎干细胞及其衍生组织移植后不会产生免疫排斥，因此可以 用于患者病变组织及其功能的重建，这就是治疗性克隆。但一些研究观察到，胚胎干细胞发 育分化过程中具有极高的非整倍体发生率，美国马萨诸塞州耶尼德研究组的最新研究发现， 克隆动物的基因在构成没有缺陷的情况下，也不能像正常动物基因一样准确表达出来，也就 是说，克隆动物存在无法正确生长发育的危险。正是这个原因，造成现在 98％的动物克隆 实验失败，而顺利降生的克隆动物也经常出现体重超重等异常。研究还发现，利用目前的克 隆技术取患者体细胞核的细胞克隆培育出来的新组织一样会存在缺陷，这项技术还有待完善、 成熟。体细胞克隆所需的卵细胞难以获得，成体干细胞则可从患者自身获得，而不存在组织 相容性的问题，治疗时可避免长期应用免疫抑制剂对患者的伤害。此外，少量的骨髓切除治 疗有助于形成部分造血嵌合，可使异体成体干细胞的治疗成为可能。 2、 虽然胚胎干细胞能分化成各种细胞类型，但这种分化是“非定位性”的。目前尚不能控 制胚胎干细胞在特定的部位分化成相应的细胞，当前的做法容易导致畸胎瘤。在应用胚胎干 细胞治疗前，必须先进行初步的细胞诱导分化，以防止畸胎瘤的发生。应用胚胎干细胞时， 也必须确认胚胎干细胞供者没有诸如（肌）营养失调症之类的遗传性疾病。相对而言，成体 干细胞不存在上述问题，例如骨髓移植实验并不引发畸胎瘤。 3、 细胞也具有类胚胎干细胞的高度分化能力。 但应该看到，尽管成体干细胞具有一定的优越性，但仍有一些因素限制了它的利用，主要包 括：1.人们尚未从人体的全部组织中分离出成体干细胞，例如人们尚未发现人类的成体心脏 干细胞。2.成体干细胞含量极微，很难分离和纯化，且数量随年龄增长而降低。3.在一些遗 传缺陷疾病中，遗传错误很可能也会出现于病人的干细胞中，这样的干细胞不适于移植。4. 成人身上获得的干细胞可能没有年轻人的干细胞那样的增殖能力。5.由于日常生活中人是暴 露在各种环境之下的，日光和毒素等都有可能造成基因突变，成体干细胞可能包含更多的 DNA 异常等等。这些潜在的弱点必将在某种程度上限制成体干细胞的使用，因此成体干细 胞研究不可能完全代替胚胎干细胞。 胚胎干细胞自身的优势： 1、 胚胎干细胞能永生化，可以传代建系，且增殖能力强，来源充沛。 4、 胚胎干细胞具有全能性，研究的历史长，技术上有优势。虽然成体干细胞具有向多系 分化的能力，但这种分化的“效率”尚不理想。通过体外的扩增培养能提高转化效率，但是 体外的转化是否会引起成体干细胞遗传变化还有待证实，而且这种分化是否是成体干细胞多 系分化的结果尚无法肯定。即使是成体干细胞多系分化的结果，我们也不明了是何种信号诱 导了整个过程的发生。而胚胎干细胞的研究已经有三十多年的历史。鼠胚胎干细胞的研究已 经证明了胚胎干细胞的全能性。相应的信号诱导机制的研究也取得了长足的进展。目前鼠胚 胎干细胞的研究成果给正在进行的人体胚胎干细胞研究很大的助力。 成体干细胞和胚胎干细胞各有自身的优势和缺陷。对于一个实验室而言，同时开展对两者的 研究，不仅是可能的，而且能互为裨益，相得益彰。两者的研究对干细胞领域而言都是必要 的。 成体干细胞的问题： 人类成体干细胞研究表明，这些专能干细胞在细胞疗法的研究和发展中具有极大的利用价值。 例如，利用成体干细胞进行移植有诸多优势。如果能从病人身上分离出成体干细胞，诱使它 们分化并指导它们进行特化发育，而后将它们移植回病人体内，这样的细胞不可能发生排斥 现象。使用成体干细胞进行这样的治疗，显然会降低、甚至避免使用来源于人体胚胎或人体 胎儿的干细胞（这些来源往往会给人们带来伦理上的麻烦）。