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所有的红血球表面都呈现糖分子链结构。它们由基糖分子和依附在上面的糖分子组成。这些位于末端的残余糖分子决定血型。A型血是乙酰半乳糖胺;B型血是半乳糖;AB型血的红细胞兼有这两种糖链;O型血只有基链。输血时不同血型不相容,原因就在于抗体附着在异体血球的残余糖分子上,血细胞黏住便破裂。相反,并不存在向着基链的抗体。因此,O型血在输血时可以通用。由于血库的血保存时间有限,每年都有相当数量捐献的血白白浪费。因此,把各种血型转变成O型,是输血研究中的重要课题。一些研究小组最近又向着这个目标前进了一步。美国纽约林斯利—金博尔研究所的杰克·戈尔斯坦和他手下的工作人员成功地从咖啡豆中分离出一种酶,能将末端的半乳糖同基链分开。这样,B型血中红血球就变成了O型。他们起初是从试管中做这种酶的试验,发现血细胞的膜片没有受到损害,新陈代谢也未受影响。在第一阶段临床试验中,给自愿接受试验的健康人输送用咖啡豆酶处理过的B型血。虽然发现一些人身上B抗体增高,但“异体的”红血球在所有人身上都能存活,完成输氧任务。在第二阶段,对苦于红血球数量减少的病人做此试验。同医学研究的许多方面一样,生物工程也进入了这一领域,并且证明大为有益。处理一袋库存血(相当于半升血)戈尔斯坦需要用09千克~18千克咖啡豆分解的酶。仅美国每年便需要大约1100万袋库存血。因此,研究人员把咖啡豆的基因分离出来,然后输入细菌中,这样,细菌便能制造随意数量的纯产品。 
1995年以来我国造血干细胞工程与相关的生物学领域的研究发展迅速。有关造血干/祖细胞基因表达的研究,上海国家人类基因组研究中心陈竺、陈赛娟等为正常和急性白血病人骨髓造血干祖细胞cDNA文库的基因表达建立了一套先进的工作体系。他们在许多白血病细胞系的干/祖细胞中发现了300个新的相关基因。中山大学医学院李树浓、黄绍良等从人的桑葚期胚胎干细胞成功地诱导出造血细胞等。北京输血研究所裴雪涛等从成人和胎儿的骨髓分离出成年源干细胞,又进一步诱导分化为骨、软骨、脂肪和神经原细胞等。他们成功地构建了胎儿和成人间充质干细胞cDNA扣除文库,获得了胎儿和成人间充质干细胞的差异表达基因及在胎儿特异表达基因。中国医学科学院天津血液学研究所、国家血液学重点实验室赵春华等证实从胚胎胰腺、骨髓和肝脏中都可以分离出人间充质干细胞,又证明G-CSF可以使输注的间充质干细胞在体内促造血重建。北京基础医学研究所毛宁等的实验不支持间充质干细胞可以“横向分化“。最近他们发现小鼠胚胎干细胞的体外分化重现了胚胎早期造血发生的生物学程序以及Smad5基因调控在胚胎造血发生中的必要性和多样性,又表明其上游配体TGF-beta家族分子在胚胎发生中的作用和特点。本文针对干细胞可塑性研究作了评论。国际上曾风靡一时的“横向分化“有关的实验都没有用完全纯化的胚层干细胞或组织干细胞来证实。然而,完全纯的胚层或组织定向的干细胞克隆是无法制备的。成年或胎儿全身各类组织中混有一些定向某胚层的或某组织的干细胞,甚至还混有桑葚胚干细胞。它们是胚胎发育过程的每个阶段中停止参与胚胎发育而残留下来的。它们在体内处于静止期,寿命长,长期存留在成人的各种组织中。各胚层和组织干细胞混杂在一起,它们都没有特异的形态、表型和功能,无法分离纯化,甚至和成人组织细胞也很难分开。它们在体外实验适当的条件诱导下可分化为各种组织细胞。在那些想证明组织干细胞“横向分化“的实验中,都无法排除上述可能。本专论指出,只有桑葚胚干细胞是全能的胚胎干细胞,具有向各个胚层分化的潜能,即具有全能分化的可塑 性。当它发育成为各个胚层的或各种组织的干细胞时,它的分化潜能只限于本胚层或本组织,不能向其它胚层其它组织分化。本专论又指出间充质干细胞的制备过程很长,经过许多次的换代。等到出现许多分化抗原标志时,已经是后代的各种不同的成熟间充质细胞了。当然,它们的存在可证实最初培养的是间充质干细胞。大量扩增后所获得的集落主要是各种成熟的间充质细胞,其中也包含一些未来参与分化的间充质干细胞和中胚层干细胞。间充质干细胞和造血干细胞都是来自中胚层。然而它们都是培养中的贴壁幼儿,无法区分也无法分离它们。因此在实验中无法排除所制备的间充质干细胞样品中,绝对没有中胚层或其它胚层干细胞的存在。至今,完全纯化的间充质干细胞是不可能制备的。所以,很可能从间充质干细胞体外诱导出各类不同的,甚至内、外胚层的组织细胞,切不可轻率地推率为“横向分化“。临床支持造血干/祖细胞移植的,主要是成熟而有调控功能的各种间充质细胞。总之,“横向分化“等的推论缺乏实验证据,在生物自然界和人类疾病史中都找不到佐证。想要推翻经无数科学家实践充分证明了的细胞遗传学的最基本原理,必须在生物自然界找到非常充足的科学证据唐佩弦 军事医学科学院基础医学研究所 我国造血干细胞基础研究的新进展兼论干细胞可塑性