人體幹細胞 (Human stem cells)

孫嶠望

 國立陽明大學生命科學系助理教授

  jsun@ym.edu.tw

生命科學近期的發展成果

雖然現代科技爆炸性的發展，使得人類旅遊外太空已不再是夢想，但另一方面卻對於人類本身的瞭解程度還是停留在一個落後階段。打開生物教科書介紹一個新生命的啟始，源於一個精子和一個卵細胞結合所形成個受精卵 (fertilized egg)，在經過多次的分化而成為一個胚胎 (embryo)，胚胎在母體內充分的成長及發育，最後一個健康胎兒 (fetus) 的誕生。生命的奧秘，直到今年才有了革命性的突破，也就是對人類基因圖譜的破解及可能達到三到四萬個基因的辨認。這些進展雖然有助於未來對新生兒遺傳疾病的預防甚至於療治，然而令人失望的是沒有人能夠真正瞭解或解釋DNA序列中ATCG排列組合所隱藏個基因和生命的相關性。

1997年”桃莉羊”複製成功的報導，其影響之深遠不僅徹底改變了人們傳統精卵結合生殖的觀念，並引發了一連串的瘋狂複製行動，從小到老鼠的複製，大到牛隻甚至於人類的複製都在進行，而媒體誇大的報導，雖然也教育廣泛民眾對於生命有了更深一層的瞭解，並希望能夠探究竟，但同時也使得許多宗教信仰受到衝擊，上帝創造萬物的信念受到質疑，而對於追求青春永駐及長生不老的幻想，人們也再一次的燃起了一線希望。由於複製人的後果將動搖人的存在，價值及道德標準，所以遭到各國政府的禁止。

美國小布希總統今年宣佈有條件的支持人類幹細胞 (human stem cells) 研究，這項決定將影響未來十年生物科技發展的方向，尤其在媒體大肆的宣傳下，多數民眾對於神奇的幹細胞都有相當程度的興趣，例如什麼是人類幹細胞？幹細胞倒底長什麼樣子？來自於何處？它其所具有的功能是什麼？現在就讓我門來一探究竟。

幹細胞的簡介

幹細胞是人體內能產生所有組織的母細胞，有兩個美國研究小組，約翰霍浦金斯大學教授吉爾哈特(John D. Gearhart)及威斯康辛大學的湯姆森教授(James Thomson)，在去年底分別宣布首次成功的分離並培育人類胚胎幹細胞，人體幹細胞的研究由此濫觴。首先讓我們先談談學術上所謂的”具多樣化潛能幹細胞”(Pluripotent Stem Cells)，或多塑性幹細胞 (Multipotent Stem Cells)，或是簡單稱之為”幹細胞”(Stem Cells)，其實都是指一群未分化的細胞。由於來源的不同而稱之為不同的組織特異性幹細胞，例如胚胎幹細胞 (Embryonic Stem Cells)，淋巴幹細胞 (Lymphoid stem cells)或是骨髓幹細胞 (Myeloid stem cells)。其中胚胎幹細胞為最早期的幹細胞，所以其分化及可塑性潛能也最高，故也稱為”具多樣化潛能幹細胞”，而其他的組織特異性幹細胞則統稱為”多塑性幹細胞”。幹細胞最重要的特點除大量複製幹細胞本身外，部份幹細胞也可同時進一步分化成為其他組織特殊功能細胞。以實驗室內培養並分化胚胎幹細胞為例，胚胎幹細胞可以分化成為骨骼細胞 (Bone Marrow Stromal Cells)、淋巴幹細胞和骨髓幹細胞；而淋巴幹細胞可以再進一步分化成為T細胞 (T-cells)與B細胞 (B-cells)；而骨髓幹細胞則可以分化成為血紅細胞 (RBC)、血小板 (Platelets)、嗜中性細胞 (Neutrophil)、嗜酸性細胞 (Eosinophil)、嗜鹼性細胞 (Basophil)、巨大細胞 (Mast Cells)及巨噬細胞 (Macrophages)等。

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