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组织修复与再生医学:再造人类健康

随着再生医学研究的进展,组织修复与再生医学将在传统治疗技术方法不断完善的基础上,展现分子、细胞、组织和器官不同层次生物高科技修复工程的划时代医疗水准,造福无数需要帮助的病人。

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韩忠朝


法国技术科学院院士、法国医学科学院院士、中国国家干细胞工程技术研究中心主任


时至今日,人类的健康问题越来越受到关注。一方面,人类的寿命在不断延长;另一方面,因为种种意外因素,人类生病、受伤的几率越来越大,皮肤、器官、骨骼等人体组织都很容易受伤。


正因如此,关于组织修复与再生的医学研究,目前是国内外生命科学界研究的热点。但同时,国外并没有对组织修复与再生这一新兴的学科进行系统、全面的梳理与盘点。目前,随着中华医学会组织修复与再生分会的成立,中国的组织修复与再生医学,迎来了全新的发展机遇。


典型的交叉学科


2014年6月25日,由付小兵院士担任主任委员的中华医学会组织修复与再生分会在京成立,这是中华医学会下属第88个分会。


该分会的成立,对于组织修复与再生医学而言,无疑是一件具有重大意义的事件。


2015年6月18日,首届全国组织修复与再生医学大会暨国际组织修复与再生医学学术研讨会在北京举行。这意味着,中华医学会组织修复与再生分会的工作正在有条不紊地进行。那么,组织修复与再生医学能给人类健康带来哪些变化?


首届全国组织修复与再生医学大会执行主席韩忠朝介绍说,组织修复与再生医学是当今世界关注的焦点和研究的热点,涉及几乎所有人类损伤、疾病治疗以及抗衰老等领域。


损伤组织的修复与再生是生物学和医学领域的一个重大问题,涉及遗传、发育、干细胞组织工程、生物材料等诸多基础学科和创伤、烧伤、骨科等临床学科,其成果将为数以亿计的伤病患者的治疗和康复以及生活质量的改善提供直接服务,是目前国际上研究的热点和难点。


韩忠朝介绍说,组织修复,一般是指局部组织、细胞因某种致病因素的作用遭受损伤或死亡后,由邻近健康细胞的再生来修补,以恢复组织完整性的过程。修复过程的快慢及完整与否受许多因素影响,这些因素除受损伤的组织类型外,还有致损伤因子、营养、血液供应、感染、组织缺损多少等。


而组织再生,是指组织损伤后细胞分裂增生以完成修复的过程。例如,伤口的修复即通过血管、结缔组织、上皮组织等组织的再生来完成。若再生后的组织在结构和功能上与原来组织完全相同,称为完全性再生,如缺损的组织不能完全由结构及功能相同的组织修复,则称为不完全性再生。


“应该说,组织修复与再生医学,是一个典型的交叉学科,它包括医学、生物学、材料学等多个学科,需要多学科的研究人员齐心协力,才能共同推进其发展。”韩忠朝说。


干细胞的作用


对于组织修复与再生医学而言,干细胞、组织工程与生物材料的发展,对其发展起着至为重要的作用。随着这三大技术的不断实践,人们已经看到组织修复和再生的创新理论、关键技术和方法开始应用于人类健康领域。


干细胞具有自我更新能力、高度繁殖以及多向分化的潜能,被医学界称为“万用细胞”,是再生医学的核心成分。


干细胞是人类组织器官的起源细胞,所有组织器官的这些细胞都来自干细胞,是干细胞在不断地分裂、增殖,分化各种各样的组织,最后构成人体的组织器官和整个人体。所以它是源泉的细胞。此外,人体需要新陈代谢,每天都会有好多的细胞死去,又不断地有很多新的细胞产生,这些新的细胞都来自干细胞。


现代医学利用干细胞的这种自我复制和多向分化功能来治疗疾病。韩忠朝说,当人体组织器官出现损伤,就可以用相对应的干细胞来进行修复,以达到治疗疾病的目的。因此,干细胞具有巨大的医学和临床应用价值。


干细胞有很多种。根据干细胞所处的发育阶段,大致可分为胚胎干细胞和成体干细胞,根据干细胞的发育潜能分为三类:全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。韩忠朝指出,成体干细胞包括来自骨髓、脂肪等组织来源的干细胞,也包括围产期组织如胎盘、脐带组织和脐血来源的造血干细胞和间充质干细胞等。“干细胞的应用已有较长的历史,如人体造血干细胞,相关技术的应用已经有数十年,全世界已经有上百万人通过这一技术得以治疗。应该说,它已经很成熟了。”


组织工程作为一门以细胞生物学和材料科学相结合,进行体外或体内构建组织或器官的新兴学科,其要素主要包括种子细胞、生物材料、细胞与生物材料的整合以及植入物与体内微环境的整合。据韩忠朝介绍,目前组织工程技术可应用于复制各种组织,如肌肉、骨骼、软骨、腱、韧带、人工血管和皮肤;生物人工器官的开发,如人工胰脏、肝脏、肾脏等。


生物材料则是用于人体组织和器官的诊断、修复或增进其功能的一类高技术材料,即用于取代、修复活组织的天然或人造材料,其作用药物不可替代。生物材料能执行、增进或替换因疾病、损伤等失去的某种功能,而不能恢复缺陷部位。


发展潜力可观


组织修复与再生医学的发展,未来将会极大地促进人类身体健康。


“应该说,在这一领域,干细胞技术、生物材料等等都很重要,但相较而言,干细胞技术还是要略微显得作用更大一点。”韩忠朝指出,组织损伤与干细胞有密切的关系。当组织有损伤时,谁来起作用?那就是干细胞能够不断增殖,重构这个组织。除了细胞以外,还有细胞外的机制也很重要。相关的机制破坏后,依靠干细胞技术就可以进行治疗,就能实现组织的再生。但对于损伤太过严重的一些组织,有的就需要外用材料(生物材料)来配合干细胞相关的技术,最终实现组织再生。


“目前,社会上有些人对于干细胞有些误解,这主要是他们对这一技术不够了解。干细胞有很多种,不同的干细胞用途不太一样。干细胞研究至今,国际上已批准多款干细胞产品作为药品上市,这充分说明其科学性。尤为值得一提的是,目前,围产期组织来源的干细胞由于其易获得性、较高的安全性,在产业化上走在其他种类干细胞的前面。”韩忠朝说。


目前,国内外分析数据已经显示,围产期组织来源的干细胞的应用将超过其他种类的成体干细胞,成为再生医学的主力军。由于以韩忠朝为代表的中国科研人员的努力,目前中国在围产期干细胞的科研水平基本处于世界领先水平。


中国干细胞的科研和临床与国际差距并不大,但是中国干细胞在法律法规上离欧美国家相差甚远。目前,我国围绕干细胞的法律法规还是停留在上世纪90年代末,干细胞领域发展已经经过了几十年,但有关部门还是用几十年前的法律法规在调控,非常滞后。


政策法规的滞后一方面造成了公众对干细胞的误解,另一方面也严重阻碍了整个干细胞行业的发展。目前,在干细胞的储存方面,美国已达到10%,日本和韩国将近15%,而我国仅仅是千分之几。


“有关部门应当抓紧干细胞相关政策法规的出台,关键是要制定干细胞技术的标准,促进这一产业的发展。政府部门应当多听取干细胞科研人员、医疗从业者、干细胞研发企业的意见,不能一叶蔽目。”韩忠朝说。


预计未来10到20年,随着再生医学研究的进展,组织修复与再生医学将在传统治疗技术方法不断完善的基础上,展现分子、细胞、组织和器官不同层次生物高科技修复工程的划时代医疗水准,这将会造福无数需要帮助的病人,从而改变整个人类的健康水平和发展史。

 


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