幹細胞的研究和醫學用途

[2011-05-02]

科學家和研究人員熱衷於幹細胞的研究,雖然幹細胞本身並沒有任何功用,但分化(differentiation)後有提供任何功用的能力,人體的每一個細胞都是來自胚胎發育初期形成的幹細胞,所以,從胚胎抽取的幹細胞可被引導發育成為所需的細胞類型,這項特點令幹細胞在適當的環境下可發揮使受損的組織重生的作用。

郭詠觀醫生(Dr. Jason Kwok)

科學家和研究人員熱衷於幹細胞的研究,雖然幹細胞本身並沒有任何功用,但分化(differentiation)後有提供任何功用的能力,人體的每一個細胞都是來自胚胎發育初期形成的幹細胞,所以,從胚胎抽取的幹細胞可被引導發育成為所需的細胞類型,這項特點令幹細胞在適當的環境下可發揮使受損的組織重生的作用。

幹細胞研究的最大應用是組織再生,現在,醫治器官衰竭的唯一方法是器官移植,但器官的供應並不足夠,遠遠低於需求,幹細胞在受到適當的指令會分化成為適用的組織,例如,從皮下抽取的幹細胞可刺激分化成為皮膚組織,用作皮膚移植,醫治被嚴重燒傷的病人。此外,補充損壞的腦細胞可能用作醫治某些腦病,例如柏金遜病和老人癡呆症等,最近,有報告謂已能將胚胎幹細胞分化成為這些腦細胞,所以,成功治療這些頑疾已初露曙光。

在實驗室從幹細胞分化出來的心臟細胞將會移植到患上嚴重心臟病的病人,使用正常和健康的心臟細胞替補損壞了的細胞。現今唯一根治一型糖尿病的方法是胰臟移植手術,但由於胰臟的供應短缺,絕大多數的一型糖尿病人都不可能接受胰臟移植,但接受從幹細胞分化出來、製造胰島素的胰小島細胞(pancreatic islet cells)卻是可行的。

從骨髓和血液抽取出來的「成體造血幹細胞」(adult hematopoietic stem cells)已被用來醫治多種血病,包括白血病(leukemia又稱血癌)、再生障礙性貧血(aplastic anemia又稱再生不良性貧血)、鐮狀細胞貧血(sickle cell anemia)等,這些幹細胞能分化成為不同類型的血細胞,包括將氧氣運往其他組織和器官的紅血球(red blood cells又稱erythrocytes)、抵抗感染的白血球(white blood cells又稱leucocytes)和幫助凝血的血小板(platelets 又稱thrombocytes),可是,抽取這些細胞需要繁複的骨髓移植,幸好,臍帶和胎盤都含有造血幹細胞,所以,有醫生建議為初生嬰兒儲存臍帶血,以備將來有病患時可用,並因此而不需輸入他人的幹細胞所引起排斥作用;現今科技已發展至可從血液中提取造血幹細胞,使捐贈幹細胞更簡單容易。

幹細胞的研究也可增加我們對人類發育和成長的認識,未分化的幹細胞在遺傳基因的影響下開始和繼續分化,幹細胞研究能澄清不同基因在人的發育和成長中所擔當的角色;此外,先天性缺陷和癌病是因細胞不正常的分裂和分化引起的,幹細胞研究有助對這些疾病的認識和治療。

幹細胞的研究也有助藥物的研製,科學家不再需要在人的身體、而是可在從幹細胞生長出來健康和正常的組織測試藥物的療效和副作用。

對幹細胞研究的爭議主要環繞在抽取胚胎幹細胞的方法,抽取胚胎幹細胞會令胚泡(blastocyst)死亡,換言之,沒有給受了精的卵子發育成為一個人的機會,爭議的核心(如同對墮胎的爭議)集中在「生命何時開始?」這個問題上,有人認為生命始於卵子受精的一刻,所以,胚胎也應享有與完全發育的人同等權利,抽取胚胎幹細胞令胚泡死亡等同謀殺、完全不可接受;但亦有人將生命的開端訂在懷孕期的某階段,例如某一器官的形成或過了某一時段。

另一爭議的論點是幹細胞的研究可能製造出「人獸雜配」(chimera),因為,在幹細胞的研究中,人類細胞會植入其他動物(例如老鼠等)的體內,讓研究人員測試移植的效果,不過,很多人反對製造出不人不獸的怪物。

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