自干细胞研究兴起以来,人胚胎干细胞(简称hESC)因其最能表达人类生物学特性、具有很高的临床应用价值的特性,受到广泛关注.在科学家的不断尝试下,人胚胎干细胞可以分化成多种细胞,比如神经元、心肌细胞、胰岛细胞和血细胞等.

    2013新年伊始,《自然》杂志展望了今年可能出现的一些重要发现和重大事件.其中一项利用人类胚胎干细胞(hESC)进行的早期临床试验尤为值得关注,美国加利福尼亚洲圣塔莫妮卡市的一家生物技术公司"先进细胞技术",正在将源自hESC的视网膜细胞注入36名患有两种形式的无法治愈的退行性失明的患者眼中.今年2月份,英国赫瑞瓦特大学和一家干细胞技术公司合作,开发出一种真空阀门式(valve-based)三维(3D)打印技术,首次将3D打印拓展到人类胚胎干细胞范围.有关于人胚胎干细胞的相关研究正飞速发展,笔者整理了近一年来关于人胚胎干细胞的一些重要的研究进展如下.

    利用人胚胎干细胞有望恢复视力

    根据一项新的研究,人干细胞能够自发地形成一种组织,其中这种组织能够产生眼睛中让我们看见东西的那一部分.相关研究结果于2012年6月14日发表在Cell Stem Cell期刊上.在未来,移植这种三维组织可能能够帮助视力受损的病人清晰地看见东西.在发育期间,位于眼睛后方的光敏性组织被称作视网膜,形成一种被称作视杯(optic cup)的结构.在这项新研究中,多亏Sasai和他的研究团队对细胞培养方法进行优化,这种结构能够自发地由人胚胎干细胞产生.论文通讯作者、日本理化研究所发育生物学中心研究员Yoshiki Sasai说,"这项研究为理解人特异性的眼睛发育特征打开大门,因为研究人员在此之前是不能够研究这些发育特征的."

    应用胚胎干细胞修复小鼠记忆

    2013年4月21日 《Nature Biotechnol》登载了Wisconsin-Madison大学神经科学和神经学教授Su-Chun Zhang的一项研究,首次证明人类胚胎干细胞能转化为神经细胞,帮助老鼠重新获得学习和记忆能力.人类干细胞可以成功地植入自己的大脑,治疗神经功能缺损.

    利用人胚胎干细胞可成功分化为骨细胞

    纽约干细胞研究中心(NYSCF)的研究者表示,人类的胚胎干细胞可以分化成骨组织用以进行移植研究以及潜在的治疗方法,这项研究刊登在了2012年5月14日的国际杂志PNAS上,文章中,研究者第一次使用源于胚胎干细胞的骨细胞祖细胞来大量生成紧凑的骨组织用以修复厘米大小的缺陷.

    首次利用胚胎干细胞再生出甲状腺组织

    2012年10月12日,瑞士研究人员在美国同事们的帮助下,成功地利用小鼠胚胎干细胞成功地制造出甲状腺组织(thyroid tissue).他们还发现将这种新产生的组织移植到10只实验小鼠的发生功能故障的甲状腺之上,能够让它们中的9只小鼠的甲状腺功能完全恢复.相关研究结果2012年10月刊登在《自然》期刊上.

    人胚胎干细胞可被诱导成为精子前体细胞

    匹兹堡大学医学院研究人员证实:人类胚胎干细胞和人诱导性多能干细胞(iPS细胞)可以被诱导成为精子前体细胞,这表明它未来可能用于恢复不育男性的生育能力,他们的研究结果将发表在Cell Reports杂志上.

    利用人胚胎干细胞高效制造抗癌症的治疗性疫苗

    2012年9月,新加坡生物工程与纳米技术研究所开展的一项研究利用人类胚胎干细胞(胚胎干细胞)生成树突状细胞(DC)来刺激免疫系统来抗肿瘤,该新方法可能是一个更经济方式来生成抗癌症的治疗性疫苗.

    应用人胚胎干细胞诱导培养心肌细胞

    早在人们刚刚发现的干细胞的"万能"潜能的时候,就已经有很多科学家开始研究如何利用干细胞诱导培养心肌细胞、神经细胞等在人体内较难再生的细胞.这些研究的进展很快,以至于在2004年,美国就有了第一个成功实施了用自体干细胞修补受损心脏的患者.但由于利用干细胞诱导培养的心肌细胞纯度较差,所以很难在临床推广.

    在2013年5月即将出版的《Biomaterials》上,韩国科学家的研究成果为这一问题的解决带来了希望,他们利用某种非血清介质使从人胚胎干细胞分化的心肌细胞纯度增加,并成功应用这种方法恢复了心梗小鼠的心脏功能.

    随着研究的不断深入,相信在不久的未来,人胚胎干细胞修复自身各类器官将会有更加光明的前景