胚胎干细胞：要么天堂，要么地狱(图)

邓宇歌　　一把钥匙既可开启治疗性克隆之光明大门，也可打开克隆人的潘多拉魔盒。是培育人类胚胎干细胞还是克隆人，仅系于实验者一念之间。

　　在禁止一切形式的人类胚胎克隆问题上分成两个阵营，英国、俄罗斯、中国、日本、比利时、法国、德国等国支持禁止克隆婴儿，但希望由各个国家自主决定是否允许开展用于研究和医学试验的人类克隆。然而，另外一些国家，包括美国在内，希望治疗性克隆同样被列入禁令之列，因为其中涉及毁损人类胚胎的一环。

　　科学的前进，何人能挡，该来的，总有一天会来。

　　每当克隆向“人”靠近一步，必定引来论战无数，欢呼一片同时又隐忧重重。而如今，它们真得仅一步之遥了。

　　这一次，创造历史的是韩国科学家。Woo　Suk　Hwang和Shin　Yong　Moon，来自汉城国立大学，带领他们的科研组，成功克隆出了人类早期胚胎，并从中提取出胚胎干细胞。这一科研成果刊登于2月11日的美国《科学》杂志上，这是科学家首次利用克隆技术获得人类胚胎干细胞。

　　“我们的方法为在移植医学中使用这些特别培育的细胞开启了大门……”Woo　Suk　Hwang在一项声明中说。随后他们向世人进一步展示由这些细胞分裂分化而成的各类人体组织。

　　从克隆羊到克隆人

　　记得那只让生命科学家引以为豪的克隆羊多利吗？它的诞生令人如此激动，过程却只是如此平铺直叙：采集一枚羊卵细胞，通过显微操作使其核质分离，卵子就此失去了原有的遗传物质，仅余一座空房———细胞质；其次将供体（即多利的母版羊）体细胞的核移入到无核卵细胞中；核质融合后的新卵通过体外培养发育成早期胚胎，并移植入假孕羊母体子宫中，最后发育成为个体（克隆羊多利）。

　　多利与之前的各种克隆动物的根本区别或者是突破，不在于是不是无性繁殖，而在于那个供核细胞的分化程度。在多利之前所谓的那些克隆动物，其供核细胞基本取自未分化或分化程度很低的胚胎细胞，而多利采用的可是成年个体已特化的体细胞（乳腺上皮细胞）。能将已特化细胞克隆成一个成活的个体，从理论上讲无疑是一次重大突破。因为这说明，已特化细胞的遗传结构虽然发生了变化，却也是可逆的，至少特化至乳腺上皮细胞时没有问题。

　　然而，多利羊的成功，激起了科学界对人类克隆的无限热情。虽然绝大多数人能坚守将其引入治疗性克隆方向的原则，但也不乏跃跃欲试，欲创历史第一的离经叛道者存在。直至2003年初，克隆人已诞生的消息更是传得玄之又玄。然而同年，（美国）宾夕法尼亚Magee－Womens研究院的发育生物学家Gerald　Schatten在《科学》杂志上发表了一篇影响力极大的文章，其中指出，该研究组对恒河猴的研究发现，克隆“核移除”的过程中使胚胎失去了一些对细胞分裂至关重要的蛋白因子。在老鼠，绵羊（多利）等其他动物的克隆中，它们的卵细胞具有援助补给这些蛋白因子的特点。而灵长类动物（包括人类）因为缺乏这种特点而难以被克隆，即使前几次具有这类缺陷的细胞分裂不会影响胚胎的生存，但发育过程很快会不可救药地“脱轨”。

　　对于研究者来说，在进行人类和灵长类动物的相关克隆实验中，最大难点在于摸索出能帮助细胞分裂的化学因子。

　　此次，韩国科学家采用的是16名健康妇女为这项研究志愿捐献的242个卵细胞以及被称为卵丘细胞的体细胞。他们将卵丘细胞内的细胞核，植入来自同一位妇女身上，去除细胞核的卵细胞内，并采用改良的特殊化学手段刺激卵细胞分裂，共有30个克隆细胞经过约7天的时间发育到至少几十个细胞组成的、被称为囊胚的早期胚胎阶段。虽然Woo　Suk　Hwang及其同事暂时无法解释为何30个囊胚最终只有一个生长出人类胚胎干细胞系，怀疑失败的囊胚可能与其中的染色体畸变有关。但无论如何，他们首次证明，尽管效率并不高，但进行人类克隆是完全可行的。

　　“这绝对是意义非常的发现和成就。为此这个研究组当之无愧于生命科学的至高褒奖。”Gerald　Schatten评价道。

　　一把钥匙，一念之间

　　然而，如果此时直接将这些核转移卵或囊胚植入人体子宫，那等待我们的恐怕就是克隆人的诞生和潘多拉魔盒的开启。是培育人类胚胎干细胞还是克隆人，仅系于实验者一念之间。

　　这二者极具相似之处，均要通过体细胞核转移技术获得，二者不同的是，克隆人或动物是将核转移卵细胞直接移植到子宫内，继而发育成胚胎，再分娩出成熟的个体；而制备胚胎干细胞则是将核转移卵细胞置于体外培养体系中进行培养，待囊胚形成后取其内细胞团，再经过体外培养，最后制备成胚胎干细胞。这一过程的真正意义在于获得携带有某一生物个体特异性遗传物质的干细胞。因此，人们将前者称为生殖发生性克隆，将后者称为治疗性克隆。

　　一把钥匙既可开启治疗性克隆之光明大门，也可打开克隆人的罪恶潘多拉魔盒。在2月12日西雅图举行的美国科学促进协会年会上，尽管韩国科学家一再声称自己是克隆人和生殖性克隆的反对者。然而，一些科学家依旧担心，对于已公开发表出来的如此详尽的实验流程和规则，无疑是帮助了某些离经叛道的科学家去克隆婴儿。科学界普遍的观点是，一旦克隆婴儿出世，必将给整个世界和人类带来难以想象的危机。还有批评家认为，由于它涉及毁损一个人类胚胎，无论它有多小，因此都是不道德的。

　　美国麻省先进细胞技术公司的医学博士Robert　Lanza向媒体坦言：“如今成套的方法已公诸于众，制定和颁布禁止生殖性克隆的相关法律刻不容缓”该公司已于2?1年首次克隆出含十几个细胞的人类早期胚胎，但一直未在学术刊物上发表成果。

　　联合国191个成员国几乎一致反对克隆人，但是在禁止一切形式的人类胚胎克隆问题上则分成两个阵营，英国、俄罗斯、中国、日本、比利时、法国、德国等国支持禁止克隆婴儿，但希望由各个国家自主决定是否允许开展用于研究和医学试验的人类克隆。然而，另外一些国家，包括美国在内，希望治疗性克隆同样被列入禁令之列，因为其中涉及毁损人类胚胎的一环。所以在制定和颁布禁止克隆人国际公约的问题上，一拖再拖。联大最终在去年12月初通过了美国等国家提出的议案，把有关禁止克隆人国际公约的议题推迟至2004年讨论。科学家指出，即使联合国制定出国际公约，但能否规范克隆人的研究很难保证。

　　看它72变

　　树干分生出许多枝叶，树的生命因此完整，因此生机盎然。干细胞与树干，最多算个极抽象的比喻，哪里概括得了干细胞的本事，看它72变，分化出各种各样的分支组织细胞，精密复杂的机体就这么构成了。

　　所谓“干细胞”，说白了就是那些尚未分化并具有能力分化成不同类型细胞的原始细胞。按照所处阶段的不同，干细胞可以分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类。当受精卵分裂发育，一个细胞会变为两个，两个变为四个……发育到囊胚期时，内层细胞团的细胞就是胚胎干细胞。胚胎干细胞具有发育全能性，它不仅可以自我复制，而且具有分化发育成体内所有组织和器官的能力。而成体干细胞目前分为多能干细胞和单能干细胞。多能干细胞具有分化出多种组织细胞的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力，比如，骨髓造血干细胞和肠的干细胞。单能干细胞只能向一种类型和密切相关的两种类型的细胞分化，上皮组织基底层的干细胞和肌肉中的成肌细胞就属于此类。

　　一般认为，胚胎干细胞具有全能性，能分化为体内所有的组织和器官。而成体干细胞的分化潜能较弱，只能分化成一种或有限的几种组织功能细胞。去年，美国有关科学家在《自然》杂志上发表的相关研究报告指出，一些从成年动物体中提取的干细胞，并不如预想的那样能转化成各种器官组织。科研人员认为，如果有关人体干细胞试验出现这样的情况，从成年人体的骨髓、大脑等提取的干细胞，分化形成的新细胞或转化的组织将不适用于治疗疾病，在干细胞医疗研究方面，胚胎干细胞的研究则相比显示出更好的医疗前景。

　　然而，好东西得来终究要多费些周折。目前，胚胎干细胞的来源有三种：1.取自由受精卵发育成的胚泡期胚胎的内细胞团；2.从终止妊娠的胎儿组织分离；3.应用克隆技术，正如此次韩国科学家所为，用体细胞核置换卵细胞的遗传物质，然后在体外将其培育至胚泡期，再从胚泡的内细胞团中分离。这第三种方法不用经过有性繁殖过程，减少了来自伦理方面的压力。韩国科学家对此的科研贡献，得到了全世界的充分肯定和极高评价。

　　七十二变实在低估了人体干细胞的本事。人体由200多种细胞构成，例如神经细胞、乳腺细胞等等，分别担负着各种不同的功能，作为全能的胚胎干细胞，理论上可就是两百变。谈及应用，恐怕最为深远的用途要算生产细胞和组织了。许多疾病及功能失调往往是由于细胞功能障碍或组织破坏所致。如今，一些捐赠的器官和组织常常用以取代生病的或遭破坏的组织。但是，受这些疾病折磨的病人数量远远超过了可供移植的器官数量。而多能干细胞经刺激后可发展为特化的细胞，可用于治疗无数的疾病、身体不适状况和残疾，包括帕金森氏病、Alzheimer＇s病（老年痴呆症）、脊髓损伤、中风、烧伤、心脏病、糖尿病、骨关节炎和类风湿性关节炎。人体干细胞一直被科学家们誉为修补组织损伤的“万能胶”。

　　韩国科学家此次获得的人类胚胎干细胞经实验证明具有多能性。他们将其注入老鼠体内后，发现可成功分化成骨骼细胞、肌肉细胞和未成熟的脑细胞等某些细胞类型。

　　迄今为止，干细胞在动物实验中已经被证明将成为病患动物的福音，比如：脊椎受伤的动物在移植干细胞后已能活动四肢，并支撑身体部分重量；中风的小白鼠接受移植后，重新恢复了活动能力，甚至感染老年痴呆症、帕金森症的小白鼠在经过干细胞治疗后也表现出某种程度的康复。然而，在如今人类干细胞的研究初期，许多未解之谜亟待科学家的进一步深入研究，但是，正如来自美国密歇根大学的教授Cibelli（此次韩国科研小组内唯一的美国科学家）所说：“干细胞要真正用于人类治疗，我们要走的路还很长。”

　　图：

　　0———实验中提供细胞材料的妇女

　　1———体细胞

　　2———卵细胞

　　3———体细胞，核内基因处于被激活状态

　　4———去除了细胞核（遗传物质）后，余下的卵细胞质

　　5.6———核质融合

　　7———囊胚

　　8———人类胚胎干细胞系

　　9———分化出的各类组织

　　10———囊胚植入人体后，可能产生的克隆人

　　图形　美琦