結構生物化學/胚胎幹細胞

概述

只有一種細胞是完全通用的——它的基因表達非常廣泛，使其具有無限的職業潛力，可以成為體內任何型別的細胞。這些未分化的細胞在受孕後幾天存在，形成由三個層組成的囊胚，即外胚層、內胚層和中胚層，以及大約 100 個細胞。胚胎幹細胞由於高水平的端粒酶而具有幾乎無限的複製能力，端粒酶可防止衰老細胞中的端粒降解。不久之後，睪酮和刺蝟蛋白等生長激素波浪誘導囊胚從球形結構轉變，並開始呈現動物的粗略形態。

用途

由於胚胎幹細胞具有幾乎無限的複製能力，並且有潛力分化為體內任何型別的細胞，因此人們將其視為治療多種神經退行性疾病的療法，如帕金森氏症、阿爾茨海默氏症和亨廷頓氏症，這些疾病會導致衰老大腦或身體中的神經元死亡，而且不會被替換。透過嘗試誘導幹細胞分化為這些型別的神經元並重新填充受影響的區域，可以阻止甚至逆轉疾病的進展。

胚胎幹細胞也正在被考慮用於器官移植。如果在出生時從胎盤和臍帶中儲存胚胎幹細胞。從理論上講，這些細胞可以用來培育具有相同血型和識別蛋白的器官，從而無需等待器官捐獻，從而減少現有的器官短缺，並確保器官與受體身體完美匹配，消除排斥的可能性，以及對排斥藥物的需求。

倫理問題

由於胚胎幹細胞數量很少，每個胚胎只有大約一百個左右，因此它們非常昂貴且難以收穫和維持。這一過程不可避免地會破壞發育中的胚胎，從而引發關於犧牲潛在生命的成本與這些細胞型別可能帶來的巨大益處的政治辯論。

應用

雖然研究人員已經研究了來自小鼠胚胎的幹細胞超過 20 年，但直到最近他們才能夠從人類胚胎中分離出幹細胞並在實驗室中培養它們。1998 年，威斯康星大學麥迪遜分校的詹姆斯·A·湯姆森成為第一個做到這一點的科學家。他目前處於幹細胞研究的最前沿，正在尋找有關是什麼讓這些非凡細胞如此通用的最基本問題的答案。雖然科學家設想了幹細胞在治療帕金森氏症、心臟病和許多其他受損或死亡細胞影響的疾病方面有許多未來用途，但湯姆森預測幹細胞研究最早的成果將是開發強大的模型系統，用於尋找和測試新藥，以及解開保持我們健康和讓我們生病的最深奧的秘密。