干细胞引领生物医学革命

干细胞是一类具有自我增殖能力和多向分化潜能的细胞。以胚胎干细胞和诱导多能干细胞为核心的干细胞技术的跨越式发展正引领着一场新的生物医学革命。文章主要介绍干细胞技术的发展及其在细胞治疗、疾病模型、药物筛选和人造器官等领域的研究进展与挑战。尽管干细胞基础研究取得了巨大进步,但是干细胞技术的临床转化和产业化仍然面临诸多挑战。如何更好地利用干细胞和交叉学科新技术为人类服务还有很多事情等着我们去做。     

"剪出"古人类的"迷你大脑"

日前,美国科学家利用基因编辑技术CRISPR-Cas9,将尼安德特人和丹尼索瓦人的NOVA1基因导入人类多能干细胞.他们将这些细胞培养成直径达5毫米的类脑组织块,并与正常的人类大脑进行比较.该成果有助于科学家理解人类大脑进化的基因路径. 人类与尼安德特人和丹尼索瓦人的关系比与任何现存的灵长类动物的关系都密切,而且,尼安德特人40％的基因组仍然存在于人类身上.但是科学家研究这些古人类大脑的手段有限.了解这两种古人类的基因与人类的不同是很重要的,因为它有助于研究人员理解是什么使人类成为独一无二的高等动物.     

毛囊细胞与皮肤移植

瑞士科学家最新发明了一项可能会引起医学界震动的“毛发变肤”新技术———通过拔取病人的几缕毛皮 ,医生就可以从病人自身的细胞中培养生长出皮肤移植片来 ,为病人进行皮肤移植手术。据从事该项技术的瑞士科学家墨迪克斯·塞拉皮尤提克斯介绍 ,这项被称为“爱皮铁哥思 (Ｅｐｉｄｅｘ)”的新技术 ,使用的是在毛发小囊中发现的干细胞 ,这种干细胞可以转变为皮肤细胞。具体过程是 :将干细胞沉积在托盘上 ,托盘放置在与人类皮肤细胞无联系的隔层上面 ,这样即可分泌出一种将干细胞转变成为基本皮肤细胞的生长因子来。这种基本皮肤细胞称为基角…     

超级寿星

正动物界的超级寿星,或许能提供有助人类长生不老的线索灯塔水母寿命长得未知灯塔水母可能是海洋中真正的寿星。它们不仅不会濒死,而且越来越年轻,直到重新开始生命周期。它们的诀窍也许是能把一种细胞转变成另一种细胞的能力。有时候,人类干细胞也有这样的能力。海洋圆蛤寿命500年这种巴掌大的圆蛤竟然能活500年,甚至更久。一些科学家相信,这种圆蛤的长寿之谜在于它能保护自己的蛋白质不受损害。如果能更好地了解这种机制,     

鲨鱼体内可提炼神奇药物

鲨鱼外表凶悍,但是并非外强中干,它们的身体机能非常特别,研究发现,鲨鱼体内的一种物质能杀死病毒。这种类似胆固醇的化合物是在狗鲨的体内组织中被发现的,这种物质被证实可以对抗多种难以治愈的人类疾病,包括登革热和肝炎。这种神奇的物质就是鲨胺,目前已经进入人体医学临床试验阶段,用于治疗癌症和眼睛疾患。数百名已经接受这种新型药物治疗的患者中没有发现明显的副作用案例。     

澳大利亚科学家发现"抗冻基因"

澳大利亚科学家最近发现了一种“抗冻基因”,这种基因使南极地带的草在-30℃的条件下仍可以存活。科学家们说,这种基因可以避免霜冻给农作物造成高达数百万美元的经济损失。维多利亚州拉特罗布大学的研究人员说,这种基因是在成功移植到南极半岛的名为南极发草的一种盐草中发现的。研究人员确认了这种新型基因蛋白,其结合力是普通基因蛋白的两倍,可以阻止冰晶的扩大,避免冰晶造成的损害。科学家们将这“抑制冰再结晶基因”导入澳大利亚的一种本土植物体内,于是这种植物也具备了防冻特性。目前,研究人员已经弄清楚了这种基因的防冻原理,因此可…     

体育运动中的"模仿秀"

<正>木匠鼻祖鲁班被带齿的叶子划破后从中得到启发,发明了锯子;莱特兄弟从鸟类飞行中得到启发,造出了飞机......通过观察和体验来模仿动、植物的许多优异功能,创造出为人类而用的工具,这种方式也已经形成一门学科——仿生学。让生活更健康其实不仅仅在创造工具上,仿生学在体育方面的应用也有着漫长的历史。我们的祖先在认识到人类是"万物之灵"的同时,也发现人体的素质和某些活动功能还有不及飞禽走兽的地方。于是便想方设法模仿它们的动作,以增强人们身体的素质和活动能力。     

长寿取决于强劲的干细胞

人类寿命是由什么决定的 ?这可能完全取决于我们的干细胞有多么强劲。美国肯塔基大学一研究小组现已发现 ,那些活得最长的鼠类骨髓中的干细胞极其擅长修复ＤＮＡ。该研究小组成员加里·赞恩特 (ＧａｒｙＶａｎＺａｎｔ)指出 :“这是一种新观念 ,同时我应当补充说它还很有争议。”存在于骨髓和身体其他部位的干细胞是机体多种组织———从肝脏到免疫系统的新细胞的源泉。这项发现支持这样一种理论———认为人体衰老是因为干细胞基本精疲力竭 ,以致无法再也不能适应维持人体器官青春活力所需的细胞更新等。如果这个发现得到证实 ,就有可能通…     

如何制造人体器官

很久以来，器官的排异性和捐赠器官的缺乏一直困扰着器官移植病人。最近，美国威斯康星大学的研究人员宣布，用干细胞可生长出人体器官，这种干细胞是迄今发现的发育最不成熟的人类细胞。科学家们当其在胚胎中尚未明确发育方向时将其取出，在一定方向对其施以一定的刺激，它们便可发育成肝脏、心脏、大脑或各种骨骼。对于全世界的医生来说，这一发现无疑预示着一个医学新纪元即将来临。虽然美国国会有人反对从丢弃的胚胎和人工流产的胎儿身上获取干细胞进行研究，甚至有70名立法人员在一封措辞坚定的信中要求联邦政府禁止一切此类研究，然而…     

动物也喜欢用右"手"

如果你稍加注意，就会发现绝大数人用的是右手，只有极少数人是“左撇子”。这一现象是否在动物中存在？动物是否也有“左撇子”？ 以前大量的证据表明，黑猩猩、猕猴、凤头鹦鹉、座头鲸甚至蟾蜍喜欢用一侧的上肢、手爪、脚爪或者鳍。最近，科学家还发现一种称之为新喀里多尼亚乌鸦也有这种现象。这种乌鸦分布在澳大利业以东太平洋上的新喀里多尼亚格兰特坦勒岛上。它们非常聪明，会将树枝精心制作成一个带钩的工具，将它从树上切下，然后用它拨拉出藏在树缝中的蜘蛛、昆虫和蟑螂，进行捕食。科学家发现，与人类一样它们也擅长用右侧的肢体…     

大脑9大谜

人类大脑拥有世间万物最为复杂的结构,令人惊叹。科学家正利用大脑成像技术、遗传学和干细胞研究等现代科技手段揭开大脑的诸多未解之谜。本文介绍大脑神经科学热门研究课题的一些最新发现.     

动物的"高尚美德"

讲道德本是人类社会的现象,然而,动物学家们经过长期的考察发现:或是出于本能,或是环境促使,某些动物和人类一样也崇尚美德.     

"类比",滋生你的灵感

最近，对植物血型的研究又取得了新突破。法国科学家克洛德·彼亚德发现，在玉米、油菜、烟草等植物体中，含有类似人体血红蛋白的基因。这表明植物也有造血功能，如果加入铁离子，就可以制造出人体需要的血红蛋白。如果这项试验获得成功的话，那将出现一个惊人的奇迹———利用植物制造人体血液。这种新型的植物血液，不仅不会因血型的不同而出现免疫系统的排异问题，也不会将艾滋病、肝炎等疾病传染给接受输血者。这项重要的成果是科学家应用类推思维方法发现的。植物与动物有许多相似之处，既然人类的血液有不同的血型，动物的血液也有不…     

"重情义"的动物

科学家发现,不少动物具有和人类相同或相似的性格和感情,它们的情感世界同样丰富多彩.     

干细胞的研究进展

1998年, Thomson和Gearhart实验室先后建立了源于人类胚胎的干细胞; 1999年, 研究人员又发现即使是成熟的干细胞也可以被分化为不同类型的细胞. 干细胞的研究进展给医学应用领域带来了新的希望, 同时也促使人们重新思考传统的细胞发育概念. 正是由于干细胞的研究获得了突破性进展, 使得有关干细胞的研究被Science评为1999年度十大科学进展之首[1]. 本文从研究概况、一般特性、进化发育、干细胞的研究现状以及应用前景几方面介绍干细胞的研究进展. 1 研究概况 从80年代初期至今, 已经有多种哺乳动物, 包括非人灵长类动物的胚胎干细胞系(emb…     

器官培养大突破

<正>生物学家正在建设"器官银行",并从中学习大量的人类发育相关知识。在十一月的一个普通日子里,玛德琳·兰卡斯特(Madeline Lancaster)发现她意外地培养出一个大脑组织。几个星期以来,她一直在试着把人类胚胎干细胞培养成神经细胞团,这种细胞团能发育为不同种类的神经细胞。但出于某些原因,她的细胞没在培养皿中贴壁生长,而是漂浮在培养基中,形成奇怪的、乳状的小球。"我其实不知道那究竟是什么。"兰卡斯特说,     

科学家培育出首批公用高纯度人类胚胎干细胞

英国伦敦大学研究人员培育出没有受动物原料污染的纯度极高的人类胚胎干细胞,并已交付给英国干细胞库,有需求者可直接从库中取用。胚胎干细胞是指胚胎中一些具有发育成各种组织和器官能力的细胞,在医学上具有巨大的应用前景。过去培育人类胚胎干细胞时往往还要用到一些源于动物的材料,比如源于猪的酶和源于牛的血清等。这样得到的胚胎     

干细胞研究解禁与公众胚胎教育

如今,随着美国对禁止联邦资金资助人类胚胎干细胞研究的政策解禁,科学家有责任提高公众对胚胎干细胞研究的意识。奥巴马总统3月初解除了联邦资金用于人类胚胎干细胞研究的禁令,但没有提到1995年国会通过的名为Dickey-Wicker的法律修正条款,该项法律禁止联邦资金用于创建或者破坏胚胎干细胞的研究。     

"动物预报地震"现象探秘

地震是一种地壳运动的自然现象,从地球诞生开始,地震就没有停止过。在通常情况下,因其震动的幅度和影响不大,我们不能明显感知,但是,剧烈的地震会给人类带来巨大灾难。惊魂失魄的人类在屡历地震之灾后发现,与人类同在一个家园的动物中,不乏天才的“地震预报专家”。     

揭密扑朔迷离的纳粹"飞碟"

飞碟其实是人类制造的飞行器!这种最为平常的解释却最让人惊诧。近年来披露的资料显示,早在二战期间,纳粹德国就已经在秘密研制碟形飞行器,并且已经制作出能够飞行的样机。但随着战争的进程,这种“旷古绝今”的狂想未来得及公开便因纳粹的覆灭而消失,留给后人一团谜雾。盟军最早察觉到德军的飞碟研究计划是在二战末期的空战中,当时,盟军的飞行员多次发现在德军飞机编队一侧的远处,有种形状奇特的飞机。那东西呈碟形,没有机翼,但速度很快,飞行性能优异,能够灵敏地转向和爬升俯冲,部分飞行员甚至宣称自己看到了不明飞行物上带有铁十字符号——…