理想丰满现实骨感，人类离肢体再生和干细胞治疗还很远？

出品：科普中国

制作：中科院动物研究所干细胞科普团队 李天达 袁雪薇 姜力元

监制：中国科学院计算机网络信息中心

目前，科学家最新研究发现了人类肢体重生的重要线索。据国外媒体报道，蝾螈的肢体如果被切掉，还会重新长出来，肢体重生是人类目前尚不具备的能力。然而，美国加州大学埃尔文分校发育和细胞生物学教授大卫·加德纳（David Gardiner）说：“实际上我们人类也有再生能力，例如：表皮组织，此外，人体也可以再生部分肠道粘膜，但是人类无法再生更复杂的身体组织。”

小科普：蝾螈(Salamander)，又称火蜥蜴，全世界大约有400多种，分属有尾目下的10个科，包括北螈、蝾螈、大隐鳃鲵(一种大型的水栖蝾螈)。它们大部分栖息在淡水和沼泽地区，主要是北半球的温带区域。蝾螈不仅能够再生肢体，还能再生体内的器官。科学家们发现，蝾螈的再生肢体的细胞具有部分的记忆功能，正是这些记忆功能可以再生出新的骨骼、肌肉与神经组织。对蝾螈体内记忆功能的研究，有助于帮助人类截肢的再生研究。

研究无疤痕治愈手段能够大幅加快患者的术后恢复过程。研究显示很多动物都有再生能力，但绝大多数在进化过程中关闭了这种能力。

加德纳花费数十年时间研究蝾螈的再生能力，寻找这种超级能力的潜在机制。2013年，澳大利亚科学家詹姆斯·戈德温发现巨噬细胞（macrophages）能够阻止蝾螈身体疤痕组织逐渐积聚，巨噬细胞存在于包括人类的其他动物体内，是免疫系统的一部分。它们的功能是停止传染和导致炎症，它是身体部分需要修复的一种信号。如果蝾螈体内缺少巨噬细胞，将无法再生它们的肢体，而仅是形成疤痕

加德纳说：“人类再生能力很可能在未来才能实现，却并不遥远，未来不久肢体再生将成为医学工具箱的一部分。”

肢体再生（类似蝾螈的再生能力）不仅仅是取代组织部分，肢体再生需要骨骼、肌肉、血管和神经组织，成体干细胞是一种未分化细胞，它对于再生肌肉组织具有特殊作用，但是它们并没有激活。加德纳指出，你可以再生血管，甚至神经组织，但是无法再生整个手臂。

与肢体再生相比，人类对干细胞再生的研究已相对较多，但是，对于干细胞治疗的临床应用仍然面临着许多现实挑战。具体来说，干细胞的临床应用面临着安全性和有效性的双重检验。不规范的干细胞治疗不但不能治好你的病，可能还会带来致瘤性风险。

请叫“我”万能细胞

干细胞是一种未被赋予特定功能的细胞，即它们的基因表达模式还尚未被固化。干细胞既能几乎无限制的进行细胞分裂，生成新的干细胞，也可以在特定的环境下分化成特殊职能化的细胞，例如神经细胞、血液细胞。干细胞一般有两种来源，一种少部分存在于成年个体的组织器官中，例如：我们如果去少量献血，并不会马上死掉，骨髓中的造血干细胞会马上动员起来，分化为血液细胞，这样你又可以活蹦乱跳了。而另外一种，功能更为强大，从发育早期胚胎分离得到的胚胎干细胞，它与成体干细胞不同，具有具有更高的多能性，可以转变为人体的任何的细胞、组织甚至器官，是一种真正万能细胞。

干细胞能够用来帮助器官和组织的再生，如果细胞分化进行的顺利，它们能作为一种细胞的再生资源存在。将干细胞定向诱导为成纤维细胞，就能够用来给烧伤患者进行皮肤移植。科学家甚至希望利用干细胞的强大再生能力，在猪的体内重构肾脏、肝脏等重要的器官，这能降低人们对器官捐赠的依赖，进而使等待器官移植的人变得少之又少。干细胞也有可能进行脑部受损组织的替换，进而治疗老年痴呆和帕金森病，科学就是如此神奇。

如今，中国科学院的科学家们正着手解决干细胞治疗的临床应用问题：他们正在按照药品的标准建立了人类的干细胞，这其中包括了人类的胚胎干细胞和间充质干细胞（一种来源于胎儿脐带的干细胞），它们都是按照药品的标准在GMP标准的细胞工厂里生产的。假以时日，人们就会看到医生们利用干细胞，而不是继续使用传统的药片和吊瓶给人们治疗疾病了。

临床级人类细胞种子库

不管是肢体再生的研究还是干细胞治疗的应用，都需要一个漫长的发展过程，我们不能急于求成，也不能半途而废。期待，在科学家们的努力下，我们能应用这二者更好地追求生命的健康甚至是延续。

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世界上生存最久的癌细胞是“海拉细胞”，取自于一名在1951年死于宫颈癌的美国妇女，迄今为止培养出的海拉细胞已经超过了5000万吨，相关的研究论文达到了65000份。

癌细胞是人体正常细胞经基因变异形成的，它们脱离了人体正常的细胞分裂调控，在人体可以相对无限制地增殖，直到形成体积较大的癌肿或者远处转移导致人的多脏器功能受损人体死亡，然后癌细胞一般是跟着死亡了。

癌细胞在体外生物需要有个前提，人体的细胞并不是单独的生物，而是多种大量细胞以某种调节方式的统一协调下组成的人体，尽管基因是相同的，但是不同的组织细胞的基因的功能表达是有选择性的，上皮细胞的作用是保护内部组织，消化细胞的功能则是分泌消化液，吸收营养物质。

在人体中除了消化系统的细胞，绝大多数的细胞种类都是靠血液输送营养物质，癌细胞基本也是如此，它们没有独自从外界选择并摄入营养物质，吃的全是现成的经由血液输送来的营养物质。所以在脱离人体后必须将它们放置在充满营养的培养液中，是用营养充分的培养基培育而来，而且必须保持一定的温度，还必须是无菌的环境。

癌细胞和多数的病原、寄生虫不同，这些生物从人体抢夺营养物质繁殖自身，但是一般都能和人体保持较长时间的和谐，寄生虫病多数并不会被人所知，只有引发严重症状才被人知道，可癌细胞不同，它们是在人体内经过多次变异形成的脱离人体调节的细胞，因此只知道从人体抢夺自身，会较快地造成人体的损伤，最终导致患者死亡。

在人体内它们在合适的温度中生长，有足够的物质来源，人体免疫又会调节人体内的微生物以免对人体的细胞生长造成影响，在体外这些都不好使了，吃喝没了，温度时高时低，能感染细胞的微生物也很多，癌细胞的生存就艰难的。现在有一些研究指明高温或者缺少糖类可以限制癌细胞的增殖，确实是这样没错，可将人置入高温环境或者限制人糖的摄入对人自身也有影响啊，人和癌细胞指不定谁先熬死谁，难以形成有效的治疗就没多大的实用价值。

理论上癌细胞在人体外如果放置在人造的合适环境中，它们能够相对无限地增殖，海拉细胞就是个例子，至今世界各地的重点实验室中可能都有海拉细胞的存在，海拉细胞为人类攻克癌症做出了很大的贡献。

肝细胞受损能够再生，这背后隐藏着什么秘密？当肝组织受损时，大量生长因子进入循环。为了刺激细胞再生，生长诱导的这些肝损伤的理想再生程度因人而异。然而，无论如何，在确定肝损伤的过程中，应及时进行治疗和修复，以使肝细胞充分再生，并确保肝脏的功能。当肝细胞增殖完全或部分受损时，肝再生将被肝祖细胞取代。你知道吗？肝内细胞不是叫肝细胞，肝的细胞大体分为两大类，一种是肝实质细胞，这就是肝执行代谢、解毒等肝功能的细胞；另一种是实质细胞，指除实质细胞外的所有细胞，包括免疫细胞、肝星形胶质细胞、内皮细胞等。

肝细胞使用的方法是不同的。两个研究小组都发现，如果在正常条件下维持肝脏内环境平衡，或在损伤后修复和再生，位于肝叶中央区域的成熟肝细胞是整个肝脏中新肝细胞的来源。有了这些信息，他们在成人肝脏中发现了新肝细胞的来源。肝脏有很强的再生能力。肝部分切除后，依靠自身增殖可实现再生。

周斌的研究团队已经开发出一种可以捕获细胞增殖物的方法。肝脏中的新肝细胞主要来自肝叶中央区域的肝细胞。本研究为肝脏损伤修复与再生的研究开辟了新思路，为肝脏损伤的治疗提供了新的理论依据，需要新生肝细胞完成功能修复。所以，为了寻找治疗肝病的新方法。直观显示了各组肝细胞的增殖，揭示了生理稳态下的成人肝再生和急性损伤后的伤口再生是成熟残余肝细胞的增殖，而缓慢定位的生长因子受体信号在肝细胞膜的下游传递在细胞愈合中起着间接作用。

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直径约为10μm，重约0001μg

人体细胞一般是以微米（毫米的千分之一）为单位的，从数微米到几十微米不等。在医学上，显微镜下比较肿瘤细胞的大小是和正常细胞相比而言的，较小的肿瘤细胞如小细胞肺癌，较大的肿瘤细胞如巨细胞瘤。