Cell,Stem,Cell:创造人工肾脏可能需要这种技术

Cell,Stem,Cell:创造人工肾脏可能需要这种技术

2016年08月31日讯 美国萨克研究所的科学家们最近开发了一种在体外培养肾祖细胞（Nephron Progenitor Cells）的方法，在此之前一些维持肾祖细胞培养的尝试经常失败，培养的细胞或者死亡或者失去发育潜能，无法保持祖细胞状态。

肾祖细胞，至少对人类来说，经常只存在于胚胎发育的一个短暂阶段。这些细胞会继续发育形成肾单位，负责血液过滤排出尿液。但是成人体内不存在肾祖细胞，在损伤或疾病状态下，不能生成新的肾脏组织。科学家们认为在实验室中获得肾祖细胞将为研究肾脏发育最终帮助治疗肾脏疾病提供一种新方式。

其他科学家曾经使用诱导多能干细胞获得肾祖细胞样细胞，这种方法通常需要花费很长时间，并且很难分离得到比较纯的细胞群体，产生的肾祖细胞样细胞也只能维持较短时间，几天之内就会发育成熟变成成体肾脏细胞，因此一直以来没有稳定的祖细胞群体可供科学研究。

在研究伊始，研究人员直接从小鼠胚胎中分离肾祖细胞，开发能够维持祖细胞状态的方法。他们发现如果将细胞培养在3D培养条件下，再加入一些信号分子混合物，就能够长时间稳定维持肾祖细胞状态。随后将这些3D培养的祖细胞转移到其他条件或移植到动物体内可以发育形成具有功能的肾单位样结构。

接下来研究人员又利用人类胚胎肾祖细胞以及从干细胞分化得到的人类肾祖细胞找到了适用于人类肾祖细胞培养的方法。他们再一次证明这种方法能够在体外长期维持肾祖细胞。

研究人员表示该研究使用的3D培养策略也有可能应用于其他类型祖细胞的培养。他们计划接下来研究培养发育成完整肾脏所需的其他类型祖细胞的方法。如果能够实现对其他类型祖细胞的培养，那距离创造一颗可供移植的人工肾脏将不再遥远。

祖细胞简介

祖细胞分别存在于生物的各种成体组织中，负责组织损伤后的修复再生过程。在损伤发生后，祖细胞可以被动员激活，大量增殖并迁移到受损部位，分化成成熟的细胞，替换受损的组织。在人体的多种组织器官中都已鉴定到相应的祖细胞，例如：血液祖细胞、皮肤祖细胞、小肠祖细胞、肺脏祖细胞等等。由于祖细胞具有帮助组织器官修复再生的"神奇"功能，因此科学家们正尝试培养祖细胞并将其移植到患者体内，用来治疗多种退行性疾病。

科学家将发明永生技术，你的年龄能赶得上吗？

在地球的生物圈中，每一种生物都占据着相应的生态位置，每时每刻都发生着生死较量，处在食物链低端的生物总是被上层生物所捕杀，而我们人类正处在这个食物链的顶端，看似对其他动物来说很不公平！

确实！在自然界中很难做到绝对的公平，但唯一公平的一点是所有的生物寿命都是有限的，总有一天都会死亡。我们人类这种智慧高等生物也不例外。

在人类社会中，也不存在绝对的公平，资源的分配也是集中在少数人的手里，但是唯一公平的是所有人寿命都是百年左右，不管你拥有何种社会地位和财富，在时间面前人人平等。

古时候的人类一直在追求永生，用尽各种办法，但都无一例外的失败了。虽然现代的科学都还搞不清楚生物到底为何会衰老。

但我们人类一直也没有放弃过永生的梦想，一直都在这方面都进行着大量的研究和探索。甚至是有些科学家在这方面还显示出了过人的勇气，用自己亲身做实验。

这位科学家来自俄罗斯，他叫阿纳托利·布鲁奇科夫，是莫斯科国立大学地质系的主任。在5年前，他在西伯利亚的冻土层中发现了一种古细菌芽孢杆菌F。

这种细菌距今已有350万年的历史，一直在冻土层中处于休眠的状态，在解冻以后依然保持着活力。

阿纳托利·布鲁奇科夫在随后的调查走访中发现，在这种古细菌发现的地区周围生活的雅库特人，它们的寿命要比俄罗斯南部的人普遍要长。

于是布鲁奇科夫就意识到，这些冻土层中的古老细菌可能已经进入了雅库特人的身体里面，这是他们普遍长寿的原因。

因为随着全球气温的变暖，近几年很多冻土层开始融化，这些细菌很可能已经随着融化的冰水进入了雅库特人的日常饮用水里面。想到这里，布鲁奇科夫开始对这种细菌展开了相关的实验研究。

布鲁奇科夫发现这种细菌似乎具有‘永生’的能力，因为它们表现出了很强的修复基因的能力，这可以让它们在繁殖的过程中一直保持活力。

并且受到这种细菌影响的作物也表现出了生长迅速和抗虫害的能力，紧接着布鲁奇科夫将这种细菌注射进了小鼠的体内，小鼠不仅没有因为细菌的进入而生病，反而愈发的表现出了以前没有的活力和兴奋状态。

甚至在一些年迈的小鼠身上，这些细菌让它们又重新拥有了生育的能力，布鲁奇科夫觉得它看到了返老还童的神奇景象。

随后他又将这种细菌注入了果蝇的身体里面，在果蝇的身体上也表现出了同样的神奇效果。布鲁奇科夫得出结论，这种细菌可以快速修复生物体内年老、失活的细胞，可以让它们重新焕发活力，也可以使得生物获得抗衰老的能力。

也许是对科学的风险精神、也许是他想要急切地追求永生，再加上他过人的魄力，布鲁奇科夫将这种细菌在没有经过严格的科学论证的情况下注入了自己的体内...

要知道一款在人身上可以直接使用的药物想要上市，光在动物身上实验是不够的，还要经过严格的审核程序、以及大量的临床实验才能面向消费者，而布鲁奇科夫这样的操作明显是冒着巨大的风险。

不过值得庆幸的是，布鲁奇科夫在注射了细菌以后并没有出现任何的不适，在往后的几年里他的身体健康，没有生病。

并且根据他所说，自从注射了细菌以后，精神头好多了，免疫力也提升了，整天充满活力，也从来没有感冒过，这样说来应该是这种古老的细菌发挥了作用。

不过这也是他的一面之词，科学界对他的研究和实验并没有产生多大的兴趣和重视，至于这种病毒对机体能够产生怎样的影响，到底是那种蛋白能否有效的修复基因目前还没有结论。

这需要我们对这种细菌的基因进行测序，蛋白成分进行筛选，然后进行相应的实验分析验证，找出真正能够对机体产生作用成分，而不是简单粗暴的将一种微生物注入人体，这样肯定会带来未知的风险。

时隔5年以后，布鲁奇科夫的身体状况依然没有问题，看来这需要足够的时间来验证，他的猜想是否是正确的...

虽然我们生物个体在自然界无法永生，但是在生物进化的过程中，产生了一种能够让基因永生的方式，那就是繁殖。

毕竟每一种生物都只不过是基因的载体，基因会尽力的保持生物个体能够存活更长的时间，但它不会保证生物永生，它只需要自然永生就可以了...

世界上还有没有克隆技术

克隆是英文 clone的音译，简单讲就是一种人工诱导的无性繁殖方式。但克隆与无性繁殖是不同的。无性繁殖是指不经过雌雄两性生殖细胞的结合、只由一个生物体产生后代的生殖方式，常见的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。由植物的根、茎、叶等经过压条、扦插或嫁接等方式产生新个体也叫无性繁殖。绵羊、猴子和牛等动物没有人工操作是不能进行无性繁殖的。科学家把人工遗传操作动、植物的繁殖过程叫克隆，这门生物技术叫克隆技术。
克隆技术的设想是由德国胚胎学家于1938年首次提 出的，1952年，科学家首先用青蛙开展克隆实验，之后不断有人利用各种动物进行克隆技术研究。由于该项技术几乎没有取得进展，研究工作在80年代初期一度进入低谷。 后来，有人用哺乳动物胚胎细胞进行克隆取得成功。 1996年7月5日，英国科学家伊恩·维尔穆特博士用成年羊体细胞克隆出一只活产羊，给克隆技术研究带来了重大突破，它突破了以往只能用胚胎细胞进行动物克隆的技术难 关，首次实现了用体细胞进行动物克隆的目标，实现了更高意义上的动物复制。研究克隆技术的目标是找到更好的办法改变家畜的基因构成，培育出成群的能够为消费者提供可能需要的更好的食品或任何化学物质的动物。
克隆的基本过程是先将含有遗传物质的供体细胞的核移 植到去除了细胞核的卵细胞中，利用微电流刺激等使两者融合为一体，然后促使这一新细胞分裂繁殖发育成胚胎，当胚胎发育到一定程度后（罗斯林研究所克隆羊采用的时间约为 6天）再被植入动物子宫中使动物怀孕使可产下与提供细胞 者基因相同的动物。这一过程中如果对供体细胞进行基因改造，那么无性繁殖的动物后代基因就会发生相同的变化。培育成功三代克隆鼠的“火奴鲁鲁技术”与克隆多利羊技术的主要区别在于克隆过程中的遗传物质不经过培养液的培养，而是直接用物理方法注入卵细胞。这一过程中采用化学刺激法代替电刺激法来重新对卵细胞进行控制。1998年7月 5日，日本石川县畜产综合中心与近畿大学畜产学研究室的科学家宣布，他们利用成年动物体细胞克隆的两头牛犊诞生。这两头克隆牛的诞生表明克隆成年动物的技术是可重复的。
当苏格兰的罗斯林研究所1996年利用克隆技术克隆出小羊多利后，这一成果立即被誉为本世纪最重大的也是最有争论的科技突破之一。这一突破带来的好处是显而易见的。 利用这一技术可以在抢救珍奇濒危动物、复制优良家畜个体、 扩大良种动物群体、提高畜群遗传素质和生产性能、提供足量试验动物、推进转基因动物研究、攻克遗传性疾病、研制 高水平新药、生产可供人移植的内脏器官等研究中发挥作用。
在肯定了这种技术的正面作用的同时，人们更大程度上表示了对这种技术的担忧，他侨衔?绻?褂貌坏保?庵旨际蹩赡芏陨??肪巢??て诘牟涣加跋欤?恍┛蒲Ъ胰衔?? 果在畜牧业中大量推广这种无性繁殖技术，很可能破坏生态平衡，导致一些疾病的大规模传播；如果将其应用在人类自身的繁殖上，将产生巨大的伦理危机。
克隆羊多莉的身份被披露后，美国俄勒冈科学家也证实他们于1996年8月已经利用克隆胚胎培育出猴子；又有传说，比利时一医生已无意中克隆出一个男孩。尽管比利时科学家否认克隆人的报道，但是各国政府对克隆技术在法律 和伦理方面可能造成的影响非常重视，美、德、法、英、加 等国纷纷成立专家小组研究这一问题，科学家们也要求对这 一领域的研究加以限制。世界卫生组织总干事中岛宏和欧盟委员会负责科研的委员1997年3月11日分别发表声明 和谈话，表示反对进行人体克隆试验。目前各国对这项技术较为一致的看法是制定法律加强对这种技术的管理，并严禁用它复制人类。克隆出小羊多利的英国科学家维尔穆特也说， 用来克隆多利的那种技术效率极低，在他成功克隆出多利之前该技术曾导致先天缺损动物的出生。将这种技术用于人类 是“非常不人道的”。
中国政府也十分重视克隆技术及其提出的相关问题，国家科委和农业部等部门已多次召开有各方面专家参加的研讨、 座谈会，并就有关问题达成共识。专家们认为，动物克隆技术的成功是科学研究上的一个重大事件，它既有有益的一面， 又有不利的可能，必须采取措施加以规范，严格控制住有害的一面，使这项技术造福于人类。
1997年11月11日，联合国教科文组织第29届 大会在巴黎通过一项题为《世界人类基因组与人权宣言》的文件，明确反对用克隆技术繁殖人。文件指出，应当利用生物学、遗传学和医学在人类基因组研究方面的成果，但是， 这咱研究必须以维护和改善公众的健康状况为目的，违背人 的尊严的作法，如用克隆技术繁殖人的作法，是不能允许的。
1998年1月12日，欧洲19个国家在法国巴黎签署了一项严格禁止克隆人的协议(european protocol on banning human cloning)。这是国际上第一个禁止克隆人的 法律文件，是对《欧洲生物医学条约》的补充。这项禁止克 隆人协议规定，禁止各签约国的研究机构或个人使用任何技术创造与一活人或死人基因相似的人，否则予以重罚。违反协议的研究人员和医生将被禁止从事研究和行医，有关研究 所或医院的执照将被吊销。如果签约国研究机构或个人在欧洲以外地区进行这类活动也将追究法律责任。在协议上签字的国家有法国、丹麦、立陶宛、芬兰、希腊、爱尔兰、意大 利、拉脱维亚、卢森堡、摩尔多瓦、挪威、葡萄牙、罗马尼 亚、斯洛文尼亚、西班牙、瑞典、马其顿、土耳其和圣马力诺。

克隆技术的发展

克隆，是Clone的译音，意为无性繁殖，克隆技术即无性繁殖技术。前不久报道的英国罗斯林研究所试验成功的克隆羊多利，是首次利用体细胞克隆成功的，它在生物工程史上揭开了新的一页。
克隆技术已经历了三个发展时期：

第一个时期是微生物克隆，即由一个细菌复制出成千上万个和它一模一样的细菌而变成一个细菌群。

第二个时期是生物技术克隆，如DNA克隆。

第三个时期就是动物克隆，即由一个细胞克隆成一个动物。

在自然界，有不少植物具有先天的克隆本能，如番薯、马铃薯、玫瑰等插枝繁殖的植物。而动物的克隆技术，则经历了由胚胎细胞到体细胞的发展过程。早在本世纪50年代，美国的科学家以两栖动物和鱼类作研究对象，首创了细胞核移植技术，他们研究细胞发育分化的潜能问题，细胞质和细胞核的相互作用问题。1986年英国科学家魏拉德森首次把胚胎细胞利用细胞核移植法克隆出一只羊，以后又有人相继克隆出牛、羊、鼠、兔、猴等动物。我国的克隆技术也颇有成就，80年代末，我国克隆出一只兔，1991年西北农业大学发育研究所与江苏农学院克隆羊成功，1993年中科院发育生物研究所与扬州大学农学院共同克隆出一批山羊，1995年华南师大和广西农大合作克隆出牛，接着中国农科院畜牧研究所于1996年克隆牛获得成功。而美国最近克隆猴取得成功，日本科学家也声称他们繁殖出200多头“克隆牛”。以上所述的克隆动物，都是用胚胎细胞作为供体细胞进行细胞核移植而获得成功的。
1997年2月英国罗斯林研究所宣布克隆成功的小羊多利，是用乳腺上皮细胞作为供体细胞进行细胞核移植的，它翻开了生物克隆史上崭新的一页，突破了利用胚胎细胞进行核移植的传统方式，使克隆技术有了长足的进展。整个克隆过程如下：科学家选取了三只母羊，先将一只母羊的卵细胞中所有遗传物质吸出，然后将另一只6岁母羊的乳腺细胞与之融合，形成一个含有新遗传物质的卵细胞，并促使它分裂发育成胚胎，当这一胚胎生长到一定程度时再将它植入第三只母羊的子宫中，由它孕育并产下克隆羊多利。多利酷像提供乳腺细胞的6岁母羊。 小羊多利是世界上第一个利用体细胞克隆成功的动物。克隆多利的成功，从理论上说明了高度分化细胞，经过一定手段处理之后，也可回复到受精卵时期的合子功能；说明了在发育过程中，细胞质对异源的细胞核的发育有调控作用。它对生物遗传疾病的治疗、优良品种的培育和扩群等提供了重要途径，对物种的优化、濒危动物的种质保存，对转基因动物的扩群均有一定作用。 自克隆小羊多利成功后，世界各国引起强烈的反响，有的看作福音，有的则视为祸水，笔者以为对新技术应采取支持态度，生物克隆取得突破，最大的好处是培养大量品质优良的家畜，丰富人们的物质生活，使畜牧业的成本降低，效率提高，还可提供某些药物原料以提高人类免疫功能等等。在小羊多利之前，罗斯林研究所曾培育出一只奶中含治疗血友病药物原料的转基因羊，一家公司以50万英镑的高价买去。如果利用体细胞大批“复制”这只羊，就可挽救更多患者的生命。另外，利用克隆技术可以大量复制珍稀动物，挽救濒危物种，调节大自然的生态平衡，为人类造福，何来忧患呢?当然，克隆技术也可能带来负面影响，一些克隆动物在遗传上是全等的，一种特定病毒或其它疾病的感染，将会带来灾难，如果无计划克隆动物，会扰乱物种的进化规律，干扰性别比例，这种对生物界的人为控制会带来许多意想不到的危害。但只要采取相应的研究对策，制订科学的克隆计划，这种负效应就可以避免。
至于克隆人，这是一个没有意义的研究课题，当代生物史证明，克隆技术只能复制出外貌特征相同的生物，不能克隆出被复制者原有的才能。人的思想才能受后天的制约。所以，即使有人能克隆出酷似历史上的伟大领袖、伟大科学家那样的人物，也仅在外貌上相同，却缺乏伟大领袖、伟大科学家那样的思想、气质、才能，试问这样的克隆具有什么意义?至于有人主张克隆人以取得人体器官，用于医学上人体器官的移植，这也是不可行的。因为克隆出来的人首先是一个公民，他享有人权，如果克隆人不肯捐赠器官，你发明者也不能侵犯人权。 至于克隆无头的人，那也是不现实的，因为克隆人要生存，首先要吃饭，要思维，没有头颅是不可能的，我们总不能培植一个无头的植物人吧?而且，最重要的是克隆人不符合世情国情，当今世界人口急剧膨胀，不少国家已实行计划生育，控制人口增长，在这种情况下怎么拆巨资做违背社会发展规律的事呢?正如德国研究技术部长吕特格斯所说：“复制人类将不被允许，也一定不会发生。” 目前，克隆技术在英国又有了新的进展，他们把这一技术应用于人类造血事业。英国的PPL公司是克隆技术的经济后台，它的主管罗思詹姆斯博士说：“从研究多利中我们知道，我们可以用一个细胞制造出一只转基因动物。我们现在正利用这一技术生产人类血液中最重要的组成部分，也就是血浆。”他们与罗斯林研究所合作研究一种带有人类基因的牛和羊。他们先把动物体内的血浆取出，再取代人类的血浆，这种改变了基因的牛和羊体内就含有人类血浆的重要成分，通过对这些动物的饲养、再克隆或繁殖，就可以得到稳定可靠而且相对便宜的血资源，据统计在英国每年价值可达150英镑。可谓效益匪浅。 克隆技术的前景不可估量

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