人胚胎干細胞生成紅細胞 輸血不在愁

        對于大量失血的病人來說，如果輸血供應不足，將會對病人的生命造成嚴重的威脅。而胚胎干細胞具有快速繁殖以及多向分化的能力，所以有潛在的源源不斷生成紅細胞的能力。近日，美國的科學家開發出一種非常高效率的實驗方法，可以用人胚胎干細胞生成年輕的紅細胞，然后再在實驗室將其培養成成熟的紅細胞，從而可以大量的生成紅細胞。這一新的研究進展意味著，將來有可能在實驗室中就可以滿足輸血所需要的大量紅細胞，但是專家指出，要達到這一目標，仍然還有很多的障礙需要逾越。

        這一研究是由來自美國馬薩諸塞州伍斯特的ACT公司、芝加哥伊利諾斯大學以及明尼蘇達州的Mayo  Clinic醫學院的科學家們共同完成的，其結果在8月《血液》雜志網絡版率先發表。

  

        解決血源問題

        人體內紅細胞的生成過程是非常復雜的。在成年人的體內，紅細胞是在骨髓中生成的，但是在早期的胚胎中，紅細胞是在卵黃囊的中胚層細胞中生成的。隨著年齡的增長，紅細胞的生成部位轉為脾和肝臟，然后轉移至骨髓。肝細胞到紅細胞的分化也包括幾個不同的階段。

        雖然有研究者也對其它可大量生成紅細胞的祖系細胞進行了研究，包括臍帶血、骨髓以及外周血，但是都沒有成功，原因還是受到捐贈血源的限制。此外，對于急診以及外傷患者中非常少見的O型陰性[O（-）]血患者，血源緊張的問題就更加嚴重，所以，此研究解決血源問題意義尤其重大。

        在該研究中，研究者們在體外對多個干細胞系給予適宜的刺激，使其分化生成功能性的紅細胞（A、B、O型，以及RhD+和RhD-）。結果，研究者們證明，能夠大批量將人的胚胎干細胞分化并培養出功能性的、能夠攜帶氧的紅細胞。

        紅細胞對于人體來說之所以非常重要，是因為它們能夠將對人體至關重要的氧氣運輸至人體內的每一個細胞。用于評價紅細胞功能的方法之一就是檢測其攜氧能力以及穩定性，也就是血液病學中所說的氧離曲線。

        研究者們指出，他們在實驗中已經證明，用人類胚胎干細胞培養出的紅細胞的氧離曲線，與正常紅細胞的氧離曲線是相似的，而且也隨著pH值、2，3-二磷酸甘油酸的改變而改變，攜帶和釋放氧的能力也通過了關鍵性實驗的檢測。

  

        “重要的第一步”

        雖然與成年人的紅細胞相比，干細胞源性的紅細胞更像胎兒和胚胎的紅細胞，但是在體外經過培養后，還是表現出了成年紅細胞的特征。在培養過程中，將β-球蛋白（β-球蛋白為成人血液中最常見的血液蛋白質血色素）的數量從0%增加到了16%以上。

        科學家指出，最為重要的是，細胞在成熟的過程中會經歷幾個階段，包括越來越小、逐漸表現出更多成年細胞的特征，比如表達其它重要的蛋白質以及細胞核濃縮。人胚胎干細胞源性紅細胞能否進入臨床應用的一個至關重要的問題是，這些細胞能否在體外培養時完成去核的過程，從而成為成熟的紅細胞。結果，該研究的結果表明，有60%以上的紅細胞完成了去核的過程，從而成為成年的紅細胞。

        研究者們在文章中總結指出：該研究的結果表明，將人胚胎干細胞大量的分化并培養成功能性的攜氧紅細胞是可行的。

        研究者們希望將來有一天，這一技術可以為O型陰性紅細胞輸血者提供“萬能供血者”。

        美國國家心肺血液研究所的代理主任Susan  Shurin將這一研究結果稱為“重要的第一步”，她指出，研究者們在試管里培育這些細胞，并將其培養成熟，使其在很多方面與正常人產生的紅細胞相似，但是這些細胞在人體內能否存活還需要進一步的研究證明。

        還有一個非常重要的問題，就是免疫系統。人體的免疫系統將會識別紅細胞表面糖類的抗原，如果這些抗原與免疫系統所識別的不相符，則會被視為異類，從而遭到免疫系統的攻擊。雖然還有大量的工作要做，但至少科學家們朝著正確的方向邁出了非常重要的一步。