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干细胞能成为器官“仓库”吗？

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2005年7月10日，上海向香港捐献首例造血干细胞。说起干细胞，大家都知道干细胞拥有能变化成人体内所有类型细胞的“本事”，那么，干细胞能成为提供器官的仓库吗？干细胞能不停地自我更新，还能变化成一种或者许许多多特定类型的细胞。从干细胞能变化成人体内所有类型细胞的“本事”来看，它们确实有希望成为替换人体组织和器官的源源不绝的“仓库”。要想知道为什么干细胞能有这种“千变万化”的本事，就要看看各种细胞之间的差别是什么。人体内有各式各样的细胞，比如大脑中的神经细胞、肝脏中的肝细胞、心脏中的心肌细胞、血液中的白细胞等。它们不但功能各异，外表形状也不同。如果“钻”到细胞里面去“看一看”，就会发现在不同的细胞内，蛋白质的种类是不同的。由于所有的生命活动都是由蛋白质来具体“执行”的，每种细胞内的蛋白质类型不但能决定这种细胞的结构，也能决定它的功能。如果把蛋白质比作一份电报，那么DNA就是决定电报内容的密电码。既然不同的细胞内合成的蛋白质不同，那么，它们的DNA是不是也不同呢？答案也许出乎你的意料：所有不同类型的细胞里，DNA构成都一模一样，也就是说每个细胞都携带着全套完整的“密电码（遗传密码）”。既然每种细胞都具有所有类型蛋白质的遗传密码，为什么还会有这么多蛋白质种类不同的细胞呢？秘密就在于，没有一种细胞能使用所有密码，而是你使用这一部分密码，我使用另一部分密码。由于使用的密码不同，合成出来的蛋白质就不一样，含有这些蛋白质的细胞当然也就不一样了。所以在理论上，如果能够把两种细胞使用的密码对调，一种细胞就可以变为另一种细胞。与这些细胞相比，干细胞是一种处于“待命”状态的细胞。它们可以根据需要，变化成为指定类型的细胞。由同种细胞变成两种以上的细胞称为分化，如受精卵变成肝细胞、心肌细胞等就是分化。可以用一个形象的比喻说明它们之间的关系：细胞就像一个个餐馆，细胞里的蛋白质就像餐馆里做出来的一道道菜肴，而DNA就是菜谱。每种生物的每个细胞里都有做所有菜的菜谱，它们只是被做成了小部分的菜肴，还有大部分菜肴有待开发。干细胞就是可以根据需要，随时去制作成一道道新的菜肴。在人体内，干细胞只能在正常情况下替换受损或死亡的细胞，在许多疾病状况下就“缩手缩脚”，不能完全发挥其修补功能了。而且人体对细胞的分工有严格的规定，每种细胞只能干分配给它的活，不许“多管闲事”去干别的细胞的活。比如人的耳朵里只有几千个听觉细胞。它们中的一些受损时，虽然周围还有数以万计的其他细胞，但它们不能接替听觉细胞的工作，人的听力就会下降。干细胞技术就是要打破细胞间不能替代的限制，使干细胞成为能替代任何种类受损或死亡细胞的“全能运动员”。一个办法就是提取现成的干细胞，在人工培养条件下使它们增殖，再用各种培养条件把它们“诱导”成为我们所需要的细胞。现在人的干细胞已经可以从早期的胚胎、羊水、脐带血、骨髓、胸腺、皮肤、小肠、大脑、眼睛、胰脏、肝脏、脂肪、肌肉等地方得到。不过现成的干细胞数量毕竟有限，分离提取也较困难。为了克服这些困难，科学家们另辟蹊径，用已经分化的细胞来“制造”干细胞。2005年，日本京都大学再生医学研究所的山中伸弥，借助逆转录病毒，把4种基因运送到老鼠的皮肤细胞中，老鼠的皮肤细胞在得到外来基因后居然变成了多能干细胞。到2007年，山中伸弥和美国威斯康星大学的詹姆斯·汤姆森实验室的科研人员，又用转基因的办法使人的皮肤细胞变成了干细胞。山中伸弥也因此与格登一起荣获2012年诺贝尔生理学医学奖。

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