登录窗口
作者登录 审稿登录 编辑登录 读者登录
订阅 | 旧版入口 | English
 
  • 首页
  • 期刊简介
  • 编委会
  • 作者投稿
  • 订阅指南
  • 联系我们
  • 过刊目录
首页>智库扫描>干细胞研究开辟国民健康新突破口
干细胞研究开辟国民健康新突破口
发布时间:2022-05-12   
   来源:中国科学报   作者:秦燕
点击数量:1029次

5月10日,国家发展改革委在其官网发布关于印发《“十四五”生物经济发展规划》的通知,其中多处涉及有关干细胞治疗的内容。

例如,发展基因诊疗、干细胞治疗、免疫细胞治疗等新技术,强化产学研用协同联动;建设干细胞和细胞免疫治疗产品等质量及安全性评价技术平台;将针对开展临床应用的干细胞、细胞免疫治疗制定完善技术规范;鼓励依托自贸区等,在细胞治疗等领域开展改革试点,等等。

对干细胞的理论认识和生产实践,正在成为近年来国民健康的新突破口。

干细胞是人体内具有“超强再生能力”的一类细胞,能够快速、大量复制并分化成功能细胞,为机体保持活力和修复损伤保驾护航。在胚胎、幼年、青壮年时期,干细胞在人体各个组织的分布呈上升趋势,但随着年龄的增长,干细胞会越来越少,这也可能是衰老的主要原因。因此,干细胞研究可以为脑萎缩、生殖病及衰老病等提供潜在的解决方案。

干细胞是细胞生物学的新方向,不同于经典的细胞研究模型,干细胞模型具有超强再生、可定向诱导成一定类型的细胞、胞内成分变化剧烈三大重要特征。因此,它为重新认识细胞变化、发现细胞生物学规律提供了新的研究模型。

近年来,我国大力支持干细胞研究。科技部每年投入大量资金推动干细胞研究与转化,在国际同行中积极引领“干性维持”“干性与分化调控机制”等众多方向。科技部近日发布“干细胞研究与器官修复”等重点专项2022年度项目申报指南,还涵盖了干细胞治疗新冠肺炎等相关领域。

我国科学家一直在积极开拓干细胞研究。例如,中科院动物研究所干细胞与生殖生物学国家重点实验室首创了“国家干细胞库”,并制定了我国的干细胞实验标准,为干细胞的理论研究与转化建立规则与体系,实现我国与国际干细胞体系的接轨;中科院生物物理研究所基于国际精尖成像技术,在干细胞与RNA维持干性、系统分化的机制研究方面获得突破,如单独一个RNA分子就可以将上皮细胞转变为视神经细胞,为眼功能衰竭、衰退患者提供新的治疗机会。近期,本人所主导的核糖体研究团队发现干细胞的命运转化由其核糖体群体决定,从而提出干细胞治疗的新机制和新靶标。

正如中国科学院院士陈晔光在《人民日报》撰文所述,“这些干细胞技术的突破,对我国干细胞研究应用起到推动作用,折射出我国在干细胞领域由‘跟跑’到‘并跑’并向‘领跑’发力的转变”。

干细胞的复制、分裂与再生是所有细胞类型中最快的,其中“胚胎干细胞”是第一名,复制速度达到每天2次;大部分“成体干细胞”可以达到每天1次。这样的速度对于维持细胞数量、新鲜活性都具有重要意义,也为器官再生、器官移植医学提供了新的材料与可能。

干细胞的本质是剧烈变化和超强再生。随着动态、活体、超高分辨成像技术的发展,科学家对这种剧烈变化过程了解得日益深入。例如,中科院生物物理研究所建立完善的“电子—光学显微—超高分辨率—立体—活体—高通量”体系,真正观察到细胞的活体动态过程,并捕捉了超高分辨率图像,可以看到细胞内最微小、最丰富的元件——直径25~30纳米的核糖体,并发现干细胞是细胞学研究中客观性、动态性和重要性很高的模型。因其细胞活性、各种反应的时空尺度和最前沿的成像系统的分辨率非常吻合,目前科学家可以看到分钟级、微米级的大反应,也可以看到秒—毫秒级、纳米级的细微反应,干细胞模型将细胞学理论提升到更宽阔、更活体的水平。

干细胞的核心部位是神经系统与生殖系统,是物质、能量最活跃的器官。其中,以大脑为核心的神经系统是人体最活跃的组织器官,是对机体环境变化最敏感的器官,也是最耗能、耗物质的人体部分,其每天消耗30%~70%的葡萄糖和30%~50%的高能化合物腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)。

不同于其他器官的生、长、老、病,神经系统的细胞种类多而连接复杂,导致其生得慢、长得少、老得隐秘、病得多样,是衰老疾病中对生活质量影响最大、最难克服的疾病。随着研究的发展,干细胞在神经系统的储存和激活成为切入点,特别是神经干细胞、诱导重编程的神经细胞、胚胎来源的神经细胞,都提示神经细胞的损伤和衰老可以修复,甚至再生。

生殖系统是所有物种进行繁衍的最重要部位,反映机体最强健的功能、最活跃的代谢。机体损伤后,最直接、快速的退化往往都是生殖系统病变。

最新研究发现,机体在急性损伤和被病毒感染后,易出现脑萎缩、生殖病等后遗症。《自然》3月发布的一项研究称,在785名参试者中,近年来被治愈的病毒感染者(绝大多数都是轻症病人)较对照组大脑平均萎缩了0.2%~2%,对大脑认知功能的损害相当于提前衰老了1~10岁。这使人想到1918至1920年在至少2000万人死亡的西班牙流感中幸存下来的患者,后来患上了帕金森病。感官功能减退是许多病毒感染的主要症状,也是神经退行性疾病——帕金森病和阿尔茨海默病的初期表现。

干细胞研究为解决这些问题提出新的理论和方案,也为“再生医学”提供了新鲜血液,对正常衰老和损伤导致的机体老化都具有很好的应用前景。细胞是生物的基本单位,每个机体都是从一个细胞逐渐分裂、发育来的。从细胞的再生,到器官的再生,到组织的再生,始终是以细胞为基础的。干细胞研究,正是这样一个理论与实践平台,为人类的健康点亮一盏明灯。

(作者系中国科学院生物物理研究所研究员、“干细胞及转化”国家重点研发计划首席科学家)





推荐文章
  • 油气安全战略与“双碳”战略:关系与路径
    百年变局叠加世纪疫情给全球能源安全敲响警钟,深刻理解能源转型...
  • 2023年中国经济增长速度的预测分析与政策建议
    受新冠肺炎疫情及采取的对应措施等因素的影响,2022年中国经...
  • 《2022研究前沿》——11个大学科领域发展趋势与重点研究问题
    2022年12月,中国科学院科技战略咨询研究院、中国科学院文...
  • 《2022技术聚焦》——20个高影响力专利技术焦点分析解读
    2022年,中国科学院科技战略咨询研究院研制《2022技术聚...
  • 新时代科技强国战略
    科技强国是现代化强国的核心要义,科技现代化是中国式现代化的重...
  • 科技改革十年回顾与未来走向
    文章从科技宏观治理、攻关应急体制机制、科研人员全职业生涯、科...
专题
  • 专题:生物制造——回顾与展望
  • 专题:智慧农业的发展与思考
  • 专题:人工智能与公共安全
  • 专题:纪念中国科学院学部成立70周年
  • 专题:人工智能与未来社会
  • 专题:科技创新与产业创新深度融合
  • 专题:高端制造的现状与未来思考
  • 专题:国家关键技术战略的认识与对策
  • 专题:科技支撑中国西部生态屏障建设战略研究
  • 专题:大力推进科研范式变革
  • 专题:国家公园现代化治理体系建设
  • 专题报道
  • 专题:新时期重大科技基础设施建设理论与实践
  • 专题:“十五五”区域协调发展与国土空间发展格局优化
  • 专题报道
  • 专题:黄河流域科技创新研究与对策
  • 专题:科技创新引领现代化产业体系建设
  • 专题:前沿科技伦理风险及其治理
  • 专题:中国能源发展战略研究
  • 专题:科技预算绩效评价的理论与实践
  • 专题:中国生态文明建设进展与成效
  • 专题:技术经济安全理论与实践
  • 专题:开放科学发展趋势与治理策略
  • 专题:综合防治荒漠化 打赢“三北”攻坚战
  • 专题:科技创新支撑“一带一路”高质量发展
  • 专题:主要“一带一路”共建国家气候变化影响和适应研究
  • 专题:跨越“中等技术陷阱”与实现中国式现代化
  • 专题:构建自立自强的信息技术体系
  • 专题:新材料科学发展战略思考与创新实践
  • 专题:智库双螺旋法应用及实证研究
  • 专题:海洋观测探测与安全保障技术
  • 专题:中国空间科学——战略与突破
  • 专题:科技与金融融合逻辑与建议
  • 专题:数据要素市场化配置问题探究
  • 专题:中国战略性关键矿产资源安全研究
  • 专题:“双循环”格局下中国区域创新
  • 专题:哲学助力科技创新
  • 专题:绿色“一带一路”建设的挑战与应对
  • 专题:服务碳中和目标的海洋负排放技术路径与战略思考
  • 专题:哲学与科学
  • 专题:生物多样性保护与生态文明
  • 专题:生态草牧业高质量发展
  • 专题:建党百年·青年说
  • 专题:碳中和目标背景下的能源转型
  • 专题:科技助力“黑土粮仓”建设
  • 专题:科技伦理治理的战略研究
  • 专题:有组织的基础研究
  • 专题:新时代科学基金运行体系与管理研究
  • 专题:融合科学与开放数据
  • 专题:黄河流域生态保护和高质量发展
  • 专题:科技领航黄河三角洲农业高新技术产业示范区高质量发展
  • 专题:湾区比较研究
  • 专题:荒漠化治理与可持续发展
  • 专题:“十四五”规划的区域战略与空间治理
  • 专题:长江经济带高质量发展
  • 专题:公共卫生应急体系建设的战略思考
  • 专题:环境污染与人体健康
  • 专题:科技评价——实践与展望
  • 专题:畜牧业可持续发展
  • 专题:水声信号处理和声呐技术·发展现状和展望
  • 专题:中国高性能计算发展战略
  • 专题:行星科学——新学科·新梦想
  • 专题:国际新形势下知识产权保护研究
  • 专题:中国科技70年·回顾与思考
  • 专题:战略生物资源的保护与利用
  • 专题:2030年可持续发展目标的理论、指标与实践
  • 专题:土壤与可持续发展
  • 专题:知识产权转化与运营
  • 专题:“丝绸之路经济带”中亚能源地缘配置与国家安全
  • 专题:科学普及问题政策研究
  • 专题:分子模块设计育种
  • 专题:环境微塑料污染与管控策略
  • 专题:中国科学院·改革开放四十年
  • 专题:传统工艺的认知与振兴
  • 专题:国家生态保护与建设工程生态成效评估
  • 专题:心理学与社会治理
  • 专题:大气灰霾追因与控制
  • 专题:中国微生物组计划
  • 专题:“一带一路”建设对策研究
  • 专题:土壤微生物组
  • 专题:建成遗产
  • 专题:作物病虫害的导向性防控
  • 专题:青藏高原综合科学研究进展
  • 专题:气候变化的全球治理
  • 专题:科技促进农业供给侧结构性改革
  • 专题:生物传感与器官芯片
  • 专题:“十三五”区域发展战略研究
  • 专题:分布式可再生能源和智能微网
  • 专题:2015/2016超级厄尔尼诺事件研究
  • 专题:精准扶贫重大战略与政策研究
  • 专题: 生物安全——新问题、新挑战
  • 专题:绿色设计
  • 专题:空间科技助力“一带一路”建设
  • 专题:信息化变革科研模式
  • 专题:“一带一路”生态风险与地缘战略
  • 专题:脑科学与类脑智能
  • 专题:现代智库建设及其思想传播
  • 专题:知识产权强国建设
  • 专题:海岸科学与可持续发展
  • 专题:心理健康研究与服务
  • 专题:当代国家凝聚力研究
  • 专题:海洋科学发展现状与展望
  • 专题:云计算创新发展战略
  • 专题:在线社交网络分析理论和技术
  • 专题:西藏经济社会与科技协同发展
  • 专题:土壤与生态环境安全
  • 专题:可持续发展从行动走向科学
  • 专题:创新发展政策研究
  • 专题:土壤与可持续发
  • 专题:落实全面深化改革的科技思考
  • 专题:生物计算机研究进展
  • 专题:科教国际化发展战略
  • 专题:互联网产业发展战略
  • 专题:标准化发展战略
  • 专题:土壤重金属污染治理
  • 专题:可持续发展的难点与热点
  • 专题:生态系统服务与评估
  • 专题:知识产权战略与创新驱动发展
  • 专题:我国空间科学发展的挑战和机遇
  • 专题:知识产权的法制保障
  • 专题:城镇化战略研究
  • 专题:现代农业
  • 专题:大气灰霾追因与控制
  • 专题:知识产权管理
  • 专题:科研信息化
  • 专题:农业物联网
  • 专题:国家创新平台建设
快速通道
作者登录
编辑登录
审稿登录
读者登录
过刊浏览
点击排行
下载排行
引用排行
RSS
E-mail
文件检索
返回首页

 
 
您是第35209118位访问者!
1996-2021 中国科学院版本所有 备案序号: 京ICP备05002857
地址:北京三里河路52号 邮编 100864 Email:bulletin@cashq.ac.cn
技术支持:北京勤云科技发展有限公司