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四、用鐵一樣冷酷的現(xiàn)實挑戰(zhàn)史詩般瑰麗的夢想
作者：徐榮祥 出版社：中國科學(xué)技術(shù)出版社 發(fā)行日期：2009年7月徐榮祥干細胞研究成果的出現(xiàn)，對于世界生命科學(xué)的研究和發(fā)展具有劃時代的意義。首先在學(xué)術(shù)方面，它開創(chuàng)了原位干細胞培養(yǎng)的全新模式，從而改變了干細胞研究體外培養(yǎng)的一邊倒的格局。其次，在治療學(xué)方面，它通過對干細胞的原位培養(yǎng)，率先實現(xiàn)了人類利用干細胞征服疾病的夢想，從而使人類醫(yī)學(xué)大步跨入干細胞時代。它以其治療學(xué)方面成功的模式為人類21世紀(jì)醫(yī)學(xué)的發(fā)展提供了嶄新的思路。
在學(xué)術(shù)研究方面，對于干細胞的探索，一直是一邊倒的局面。幾乎全世界的科學(xué)家們都遵循著西方學(xué)者提出的思路，按照體外培養(yǎng)的模式進行干細胞的研究。而徐榮祥干細胞研究成果的出現(xiàn)，改變了這種現(xiàn)狀，它將干細胞研究在客觀上劃分為西方和東方兩大陣營，體外和原位兩種模式，一個全新的東西方對峙的新格局出現(xiàn)了。
按照西方的體外模式，干細胞研究的過程可以歸納為三部曲：首先從分離干細胞開始，然后，在體外用營養(yǎng)液培養(yǎng)，并使之定向?qū)崿F(xiàn)無限的增殖，最后將體外培養(yǎng)好的細胞組織或器官移植到患者身上，以達到最終治療臨床疾病的目的。
徐榮祥開創(chuàng)的模式是干細胞原位復(fù)制，既不需要對干細胞進行分離，也不需要對干細胞在體外定向誘導(dǎo)，更無需器官移植，一切都在病理組織原位進行。
原位概念與體外概念相對立，容易使人產(chǎn)生這樣的誤解，似乎原位概念是針對西方體外的概念提出的。其實不然，二者之間并沒有這樣的聯(lián)系。西方的干細胞體外培養(yǎng)僅僅是建立在科學(xué)假說基礎(chǔ)上一個未實現(xiàn)的探索，而徐榮祥干細胞原位培養(yǎng)的理論則是建立在其治療學(xué)成功的醫(yī)療實踐基礎(chǔ)之上的。
徐榮祥原位培養(yǎng)的模式實際上是由兩個方面的內(nèi)容構(gòu)成，一方面是臨床醫(yī)療的成就，另一方面是對干細胞的研究。在徐榮祥揭示皮膚干細胞的基礎(chǔ)研究開展之前，實現(xiàn)干細胞的突破顯得尤其重要，它對闡釋濕性醫(yī)療技術(shù)的基礎(chǔ)具有著決定性意義。然而，一旦干細胞的研究結(jié)果出來了，與濕性醫(yī)療技術(shù)相比，干細胞反倒不再那么舉足輕重了，倒是濕性醫(yī)療技術(shù)變得更加引人注目。
這是為什么呢？究其原因，因為濕性醫(yī)療技術(shù)和干細胞之間不僅在時間上有先后之分，而且在地位上也有主動和被動的關(guān)系。研究干細胞，徐榮祥最初的出發(fā)點并非像西方學(xué)者那樣是為利用干細胞實現(xiàn)臨床治療，恰恰相反，他是為了揭示其在臨床上已獲得成功的濕性技術(shù)的基理，因此首先是實現(xiàn)了臨床治療，而后才有了干細胞研究。準(zhǔn)確地說，原位干細胞培養(yǎng)模式是在分子水平上對濕性技術(shù)作出的客觀總結(jié)和描述；第二，在濕性醫(yī)療技術(shù)對損傷皮膚修復(fù)的過程中，雖然皮膚生理性再生修復(fù)是干細胞能動地完成的，但是不容否認(rèn)的是干細胞的能動作用不是自己產(chǎn)生的，而是在受濕性醫(yī)療技術(shù)啟動和在濕性醫(yī)療技術(shù)提供外源性支持的條件下完成的。因此，濕性醫(yī)療技術(shù)對原位干細胞培養(yǎng)發(fā)揮其功能具有著決定性的意義。
可以這么說，濕性醫(yī)療技術(shù)是根本的，干細胞原位培養(yǎng)模式則是派生的。如果沒有濕性醫(yī)療技術(shù)，就不會對干細胞活動規(guī)律產(chǎn)生全新的認(rèn)識，更不會出現(xiàn)對干細胞原位復(fù)制進行調(diào)控的干細胞原位培養(yǎng)模式，人類對于干細胞所有的贊美和憧憬都只能是瑰麗的夢想。正是有了濕性醫(yī)療技術(shù)，人類才最真實地感受到了干細胞這粒生命種子的勃勃生機，才第一次在真正意義上實現(xiàn)了利用干細胞征服疾病的夢想。
如果以最終實現(xiàn)臨床治療為干細胞研究的終極目標(biāo)作為標(biāo)準(zhǔn)來評價東西方兩大陣營的研究的話，客觀地說，在通往治療學(xué)這一終極目標(biāo)的征程上，徐榮祥已經(jīng)率先沖刺，站在了干細胞研究的終點上，對干細胞的研究，他是從終點回溯到起點。相形之下，對于西方的同行們來說，他們則是站在起跑線上。西方世界對干細胞的研究目前所取得的令世界產(chǎn)生沖動的成就也僅僅標(biāo)志著干細胞研究剛剛起步，還停留在其三部曲中第一部的開篇。擺在其面前的未來是那樣的撲朔迷離，變幻莫測，甚至就連西方學(xué)者自己也無法說清楚成功的把握究竟有幾成。其距離真正利用干細胞實現(xiàn)組織修復(fù)和原位全能器官再造的目標(biāo)實在太遙遠，稱它為人類的夢想，一點也不為過。
徐榮祥濕性醫(yī)療技術(shù)在治療學(xué)方面的率先突破使干細胞理論研究獲得了最為堅實的現(xiàn)實基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上開展的干細胞研究，為人類更深刻地認(rèn)識干細胞，認(rèn)識生命的運動規(guī)律提供了寶貴的第一手材料。它有助于人們對于干細胞的認(rèn)識產(chǎn)生新的思考，從而引導(dǎo)科學(xué)家們對干細胞的研究方向走向人體生命學(xué)的生命研究，有助于人們在新的成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上探索21世紀(jì)治療醫(yī)學(xué)的新途徑。
2. 體外干細胞組織工程研究站在歷史與未來的十字路口上
同樣是對干細胞幾乎同期展開研究，為什么結(jié)果是如此迥異，一個是如此幸運，智慧的靈感仿佛得自天啟，而另一個卻在黑暗中摸索爬行？
表面上看，似乎是方法的不同直接影響到了研究的結(jié)果。在原位還是體外這一點上，東西方學(xué)者的差異仿佛是根深蒂固的。這種差異性從最初徐榮祥和巴巴拉觀察MEBO對細胞組織作用的觀察方式上就有所反映，徐榮祥觀察MEBO對干細胞的影響是直接取原位組織進行觀察，而巴巴拉則不同，他是把細胞放進試管中培養(yǎng)，然后再觀察藥物對細胞的作用。
方法是人們操作的一種行為方式，它的背后反映出的則是更深刻地認(rèn)識本質(zhì)上的差異，這種差異首先直接體現(xiàn)在對具體事物的認(rèn)識上，比如，對干細胞性質(zhì)的認(rèn)識，其次間接地折射出更深層次的對于有關(guān)類似生命這樣一些概念的哲學(xué)理解。
原位和體外反映出人們對于干細胞活動規(guī)律認(rèn)識上存在本質(zhì)的差異：徐榮祥的原位模式客觀地反映出他對干細胞的活動規(guī)律的把握是基于對生理環(huán)境作用的認(rèn)識，而西方的研究則囿于對干細胞的微環(huán)境的認(rèn)識。
隨著近兩千種生長因子的克隆和純化，體外干細胞的研究已經(jīng)可以在體外實現(xiàn)對胚胎干細胞的培養(yǎng)，但是要實現(xiàn)以治療疾病為目標(biāo)的組織培養(yǎng)和器官再造，下一步所面臨的問題是如何使干細胞向規(guī)定的目標(biāo)分化增殖。這項工作尚未展開，令科學(xué)家撓頭的問題便撲面而來。
身體的每一個細胞都來自同一個受精卵，所以身體內(nèi)的每一個細胞都有相同的基因。但是細胞活動的結(jié)果卻是分化的，而且具有特殊的功能，比如，心臟的細胞所作所為就像是一個心臟細胞，而肝臟的細胞就像是一個肝臟的細胞。這個分化的程序幾乎在胎兒一形成就開始了，而細胞一旦達最后階段就似乎不再改變。為什么細胞的活動會是這樣，基因相同，而表現(xiàn)卻不同呢？答案是基因表達是一個過程，而在這個過程中，基因自身存在調(diào)控的機能。理論上講，干細胞分化發(fā)育受到基因的調(diào)控，基因決定了這種細胞發(fā)育成心臟細胞而不是肝臟細胞，問題是這些起決定作用的基因又是如何啟動的，它受命于誰，何時開啟，又何時關(guān)閉？
細胞是一個生命體，而基因卻是物質(zhì)，操作細胞遠比操作基因面臨的問題要復(fù)雜而多變。盡管這樣，西方的科學(xué)家們卻仍然是選擇細胞而不是選擇基因作為下一個研究的目標(biāo)。這首先是因為對干細胞的研究尚未進展到基因調(diào)控的階段。不過除了這個客觀上的程序性的因素之外，還不能排除另外一個方面的原因，那就是基因技術(shù)本身先天不足，研究者有意避開基因調(diào)控。已經(jīng)實施有年的以基因調(diào)控技術(shù)為基礎(chǔ)而展開的治療學(xué)方面的研究可以說是困難重重，它已使人們從最初對基因的狂熱中冷靜下來。人們不得不承認(rèn)基因治療本身面臨的挑戰(zhàn)都是難以應(yīng)對的，如確定導(dǎo)致疾病的全基因，將具有治療價值的基因重組導(dǎo)入人體細胞以表達特定蛋白，確定基因上下游的調(diào)控序列和內(nèi)含子等，所有這些方面的工作都沒有獲得突破性的進展，而且希望渺茫；從某種意義上說，干細胞治療研究的興起本身就是對基因治療失去耐性的一種表現(xiàn)，就是為了避開基因治療，而開辟的通向臨床治療另一途經(jīng)的探索。如果把對干細胞的研究建立在基因調(diào)控的基礎(chǔ)上，那么，干細胞研究也將步基因治療的后塵，很可能離實現(xiàn)臨床治療的目標(biāo)越走越遠。不過，隨著干細胞在體外培養(yǎng)方面研究的繼續(xù)深入和展開，基因調(diào)控仍將被提出來，它還將是必須攻克，不容回避的障礙。
與此同時，在體外研究方面，研究者已認(rèn)識到環(huán)境對于干細胞活動規(guī)律的決定性影響。他們已敏感地意識到對干細胞的調(diào)控起作用的不單是基因調(diào)控的問題，還包括了環(huán)境的作用，而且環(huán)境的影響可能還是決定性的。不過，他們對于環(huán)境的認(rèn)識仍然是有局限性的，不同于徐榮祥把對干細胞調(diào)控的環(huán)境界定為生理環(huán)境，西方學(xué)者主要的興奮點是微環(huán)境?！都毎冯s志今年1月刊登的綜述《干細胞，生命的新希望》系統(tǒng)地表達了西方學(xué)者對微環(huán)境作用的認(rèn)識。
生態(tài)龕被認(rèn)為是細胞置身其中的微環(huán)境，西方學(xué)者首先提出這樣的疑問:“生態(tài)龕的微環(huán)境，它提供了什么，它有多重要？”通過對現(xiàn)有研究結(jié)果的分析和歸納，他們得出這樣的推斷：“成人干細胞常常置身于特定的龕中，龕中的微環(huán)境為干細胞選擇命運提供了許多但并非全部的內(nèi)部或外部的命令。在決定規(guī)定分化進程和干細胞活動規(guī)律的環(huán)境的關(guān)鍵因素上，找出和分析干細胞生態(tài)龕，并且闡明那些組織協(xié)調(diào)特定發(fā)展程序的分子是重要的步驟?！?BR> 這些科學(xué)家對生態(tài)龕中的微環(huán)境對于干細胞的出現(xiàn)和分化具有決定性作用的認(rèn)識也是肯定的。他們說：“現(xiàn)在，我們不得不面對著這樣一個事實，即高級脊椎動物泊藏了許多生態(tài)龕，這些龕能支持干細胞的維持和自我更新，并且環(huán)境或生態(tài)龕對干細胞選擇特定命運的能力提供一個決定性的，但并不是必須不可更改的影響?！霸诟杉毎飳W(xué)中用于在它們的胚胎的對口部分來選擇命運的最重要的挑戰(zhàn)是定義生態(tài)龕的關(guān)鍵組成，它影響著寄居龕中的干細胞表現(xiàn)出來的許多性質(zhì)。”
不過，新近一些實驗結(jié)果使科學(xué)家對環(huán)境的作用的認(rèn)識變得有些摸不著頭腦。這是因為，一些實驗研究的結(jié)果表明干細胞對于環(huán)境表現(xiàn)出更大的依賴性，比如，來自一個成年鼠骨髓的造血干細胞被注射到小鼠胚胎細胞的內(nèi)細胞質(zhì)中，之后全程追蹤胚胎式造血進程的依次步驟，有趣的是，這些成年細胞被再程序化去表達胎兒球蛋白基因，相反，當(dāng)胎兒造血干細胞被再植入一個成年脾中時，它們表現(xiàn)的好象是一個成年母細胞并且轉(zhuǎn)而表達成年球蛋白基因。
干細胞對環(huán)境所表現(xiàn)出的依賴性好像完全不是西方學(xué)者原初想象的那樣，干細胞是按照其原先設(shè)定好的程序進行分化的，其分化規(guī)律似乎與生態(tài)龕的微環(huán)境之間也不具備特殊穩(wěn)定的必然聯(lián)系；也就是說很有可能出現(xiàn)這樣的情況，原來被認(rèn)為是已確定為分化增生形成肝臟的干細胞實際上在進入某種環(huán)境后，可能根本培養(yǎng)不出肝臟，而變異成表達別的組織的細胞。干細胞受環(huán)境因素影響是如此嚴(yán)重，似乎已經(jīng)完全超越了西方學(xué)者剛剛界定了的生態(tài)龕的范圍，原本試圖在干細胞表達與生態(tài)龕這一微環(huán)境之間建立某種類似于一一對應(yīng)關(guān)系的努力受到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。這些學(xué)者甚至開始懷疑原來被定義為原始的不成熟的未分化的干細胞是否真實存在。一個無法調(diào)和的矛盾擺在了面前：一方面，如果胚胎干細胞確實存在原始未分化的特征，它的分化進展何以不沿著原始既定的程序前行，表達特異的目標(biāo)，而要受到來自環(huán)境如此大的影響，像變色龍一樣說變就變；另一方面，如果環(huán)境的決定性作用是一個不容否認(rèn)的事實的話，那么，人們不得不提出這樣的疑問：胚胎干細胞還具有被人們認(rèn)定的能向特定方向分化的特征么？這簡直是一個危險的，災(zāi)難性的問題。如果胚胎干細胞原始未分化的這一特征被否定，那么，建立于其上的干細胞體外組織再生工程理論研究的基礎(chǔ)又是什么呢？體外干細胞培養(yǎng)還能利用干細胞未分化的特征來實現(xiàn)組織的定向培養(yǎng)么？干細胞體外培養(yǎng)這一被人類寄予厚望的巨工程還有存在的可能么？抑或是這一討論暗示著關(guān)系到干細胞組織工程這一世紀(jì)偉業(yè)的生死存亡的意義，科學(xué)家們動了真情，他們做了如下表達：“就感情上，現(xiàn)在我們不得不面對這樣一個事實，這些生態(tài)龕也影響著干細胞的形態(tài)和生化特性，并在許多情況下關(guān)系是如此重大，以致某些干細胞的外在表現(xiàn)已經(jīng)迷惑了研究者，從而使他們懷疑這些細胞并不是足夠原始被認(rèn)為是干細胞，如果我們不能以其外表來判斷一個干細胞，那么我們對于干細胞及其分化性質(zhì)能談些什么呢？或許除非干細胞確實具有強大的增殖能力和自我更新能力，在這種框架下，干細胞似乎在按照它們周圍環(huán)繞的環(huán)境調(diào)整著它們的性質(zhì)，以及按照它們從生態(tài)龕接受的提示去選擇特定的譜系。”
從這段文字不難看出，西方學(xué)者對干細胞與環(huán)境之間關(guān)系的猜測在微環(huán)境的基礎(chǔ)上走出去更遠。他們甚至猜想，干細胞所受影響的范圍可能要超出生態(tài)龕的微環(huán)境，從而有可能需要引進更寬泛的環(huán)境的概念，不過，他們擔(dān)心這種可能性的出現(xiàn)可能是以改變當(dāng)前人們對干細胞活動特征的認(rèn)識為前提的，正如他們所說的那樣，除非干細胞確實具有強大的增殖能力和自我更新的能力。
對生態(tài)龕微環(huán)境的重視說明西方學(xué)者對干細胞的認(rèn)識有了本質(zhì)性的變化，原來他們認(rèn)為胚胎干細胞具有原始的未分化的特征，因此能弄清楚一百種干細胞的各自的表達功能，將其分離出來，并調(diào)控其分化進程，在體外加入分化生長因子和增殖生長因子培養(yǎng)使其持續(xù)分化增生，就有可能實現(xiàn)組織定向培養(yǎng)的目標(biāo)。而現(xiàn)在，他們意識到問題并非如此簡單，真正影響干細胞定向特化的決定性因素并不由干細胞自己掌握，它的命運可能是由它所寄居的微環(huán)境來決定的。
盡管西方學(xué)者對干細胞的認(rèn)識在決定干細胞的環(huán)境因素上有了突破性的進步，但是他們的認(rèn)識仍然停留在微環(huán)境這一層面上，而且這種認(rèn)識畢竟是推斷，而不是定論，在多大程度上它反映了干細胞的實際，仍然缺乏充足的證據(jù)。
西方體外干細胞組織培養(yǎng)的研究站在了十字路口上，面臨著兩難選擇，一個是沿著原有的思路，從調(diào)控干細胞入手，而另一個則是改弦更張，把研究的重點移向單細胞微環(huán)境。
干細胞體外組織培養(yǎng)研究何去何從，誰能指點迷津？
正當(dāng)全世界的科學(xué)家在歷史和未來之間猶疑彷徨之時，徐榮祥公布了他的原位干細胞組織培養(yǎng)模式，這一模式正是最有力的答案。徐榮祥的原位模式有力證實了西方科學(xué)家對環(huán)境決定論的推測，同時，也校正了西方學(xué)者執(zhí)著于單細胞微環(huán)境的局限，從而使環(huán)境決定論在生理環(huán)境這一層次上獲得了更準(zhǔn)確的學(xué)術(shù)表達。
3. 原位干細胞模式指點迷津揭示生理環(huán)境的決定作用
通過徐榮祥的臨床治療實踐和干細胞實驗，不難發(fā)現(xiàn)，生理環(huán)境對干細胞的作用是決定性的。第一，干細胞角蛋白19型的啟動和產(chǎn)生是在特殊藥物MEBO的作用下出現(xiàn)的，正常組織和沒有用藥的組織均無干細胞出現(xiàn)；第二，干細胞角蛋白19 型分化完成損傷皮膚組織的修復(fù)也是在藥物MEBO的直接作用下完成的。干細胞角蛋白19型分化由無到有，由少而多和由多而少，由有到無的規(guī)律性變化的同時，實驗還顯示出它生成了其他類型的角蛋白細胞，如角蛋白9型和角蛋白16型。這一切都說明干細胞的分化增生受到MEBO的直接影響。
接下來的問題是MEBO這一藥物對于干細胞意味著什么，它為什么會對干細胞有決定性作用。研究MEBO的藥理結(jié)構(gòu)，不難發(fā)現(xiàn)它具有一種能夠替代皮膚的功能。當(dāng)它被覆蓋在創(chuàng)面上的時候，它成為創(chuàng)面組織理想的皮膚替代物。首先，它以油性物質(zhì)為介質(zhì)實現(xiàn)了為創(chuàng)面提供適宜生長的濕潤環(huán)境；其次，它以油蠟結(jié)構(gòu)為基架實現(xiàn)了以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對創(chuàng)面的覆蓋，既封閉了創(chuàng)面避免受到暴露的侵害，又使創(chuàng)面組織與外界保持交流；另外，通過根據(jù)仿生學(xué)原理設(shè)計的藥物為干細胞提供必需的營養(yǎng)支持。特別是它的三維結(jié)構(gòu)組成了創(chuàng)面組織再生皮膚的引橋框架。近期美國發(fā)表的體外培養(yǎng)皮膚組織的三維結(jié)構(gòu)使這一三維結(jié)構(gòu)模式在體外得到驗證。
由此可見，MEBO藥物的設(shè)計，既不是從調(diào)控干細胞的基因開始的，也不是從調(diào)控創(chuàng)面組織中干細胞的微環(huán)境生態(tài)龕入手的，而完全是從構(gòu)建整個創(chuàng)面的生理環(huán)境著手的。對于損傷皮膚來說，MEBO起到了暫時替代皮膚的作用，它不僅具備了皮膚應(yīng)具備的所有功能，而且還為皮膚生長提供了必需的營養(yǎng)，它使創(chuàng)面最大限度地回復(fù)到正常的生理狀態(tài)。而正是它所精心營造的生理環(huán)境使干細胞的生命潛能得以啟動，并自由發(fā)揮得淋漓盡致。
生理環(huán)境對干細胞具有決定作用這一現(xiàn)象的揭示對于重新認(rèn)識干細胞，重新評價干細胞體外研究和建立全新的醫(yī)療模式具有深刻的意義。
(1)重新認(rèn)識干細胞。原位干細胞培養(yǎng)所揭示的干細胞的活動狀況豐富了人們對于干細胞的認(rèn)識。它使人們發(fā)現(xiàn)了一些干細胞過去被認(rèn)為是不具備的特征。首先，徐榮祥的干細胞實驗揭示了這樣一個不容忽視的客觀現(xiàn)象，即胚胎干細胞原始未分化的特征是不容懷疑的，它的確可以完成進一步的特化，并且可以實現(xiàn)組織的修復(fù)。不僅如此，胚胎干細胞還能在成體組織中實現(xiàn)再生。胚胎干細胞在成體組織中的出現(xiàn)是一個重大的發(fā)現(xiàn)，這與西方學(xué)者開展的一些干細胞的實驗研究結(jié)果相呼應(yīng)，證明干細胞存在相互轉(zhuǎn)化的功能。其次，它揭示了機體自身先天存在再生修復(fù)的潛在機能，這種機能在被破壞的機體組織的生理環(huán)境重建的條件下能夠啟動，并產(chǎn)生胚胎干細胞，從而完成組織修復(fù)。
具有分化潛能的胚胎干細胞過去被人們認(rèn)為只能在胚胎組織中能夠出現(xiàn)，在成體組織中，因胚胎干細胞已經(jīng)向特異化方向有了充分的發(fā)展，因此，就不可能有胚胎干細胞出現(xiàn)。然而，原位干細胞培養(yǎng)研究卻用事實改變了人們的認(rèn)識，它證實在損傷組織的生理環(huán)境得以重建的條件下，在成體組織中，胚胎干細胞不僅可以從無到有產(chǎn)生，而且可以實現(xiàn)向規(guī)定方向正常的分化。在成體組織中培養(yǎng)出皮膚生長的胚胎干細胞客觀地反映出細胞與細胞之間是可以轉(zhuǎn)化的，它既可以從未分化狀態(tài)向特異化狀態(tài)前進，也可以從已分化的狀態(tài)逆行回歸到原始的狀態(tài)，否則就無法解釋胚胎干細胞在成體組織中產(chǎn)生的原因。這一點從徐榮祥另外的鉆骨治療的案例中可以得到更有力的證據(jù)，給一位局部燒傷完全失去肌肉組織的患者的骨胳鉆孔，并對溢出骨孔的組織用MEBO進行覆蓋培養(yǎng)，結(jié)果，患者肌肉、皮膚、血管、神經(jīng)所有的組織均得到完全修復(fù)。這進一步暗示，在重建生理環(huán)境的條件下，僅對骨髓中的細胞進行培養(yǎng)，不僅皮膚胚胎干細胞可以出現(xiàn)，其他諸如肌肉組織、血管組織和神經(jīng)組織等人體必需的組織的胚胎干細胞都有可能全部出現(xiàn)。如果干細胞的轉(zhuǎn)化是如此的自由，那它確實應(yīng)驗了西方學(xué)者對干細胞所可能具有的強大增殖能力和自我更新能力的猜測。
來自西方的一些動物實驗的研究也提供了同樣的佐證。最近的小鼠實驗表明，當(dāng)神經(jīng)干細胞被放入骨髓時，它們顯示出可以產(chǎn)生各種各樣的血細胞類型；而大鼠實驗則表明，在骨髓中發(fā)現(xiàn)的干細胞可生成肝細胞。10月26日美國整形外科學(xué)會公布的成果更具有說服力，有兩個科研組的研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)把能促進骨發(fā)育的生長因子加入培養(yǎng)的細胞中時，脂肪干細胞可以生成骨細胞，這啟發(fā)科研人員設(shè)想嘗試?yán)弥靖杉毎杉∪狻?BR> 從徐榮祥干細胞的研究還可以看出，皮膚干細胞角蛋白19型細胞的出現(xiàn)，并分化是朝著皮膚修復(fù)這一既定目標(biāo)自然進展的，除了MEBO為損傷組織提供必要的生理環(huán)境外，并未有人為設(shè)定其分化目標(biāo)，規(guī)定其分化進程的痕跡。撇開環(huán)境因素，單看干細胞的活動，似乎它完全是一個自然狀態(tài)，干細胞好像完全是能動的和自主的，它像一位從建筑師那里獲得藍圖的建筑商，有計劃地按照既定的時間表有條不紊地從事著備料、組織隊伍和構(gòu)建的工作。對于干細胞的能動作用，勿庸置疑，問題是干細胞如何獲取指令并啟動的，這是困繞人們的關(guān)鍵。
徐榮祥的研究揭示了生理環(huán)境的主要決定作用，從而澄清了人們認(rèn)識上的局限。他為干細胞的活動描繪出這樣一個圖景，即干細胞作為生命體，其活動是和整個機體密切相關(guān)的，當(dāng)身體的某一部位出現(xiàn)損傷或異常的時候，身體的這一變化是可以通過身體內(nèi)部的生化反應(yīng)相互傳遞的，這種變化本身就是指令；然而對于這一指令作出反應(yīng)，并啟動胚胎干細胞進入分化修復(fù)的程序卻需要重建正常的生理環(huán)境；在正常的生理環(huán)境下，干細胞不僅可以忠實地執(zhí)行其從受精卵時便已獲得的構(gòu)建生命的藍圖，并重復(fù)其在胚胎時期初建生命的過程，而且能以原始的生命藍本對照現(xiàn)實的肌體狀態(tài)作出評價，并精確地確定需要修復(fù)組織的規(guī)模、組成和必需的量。
生理環(huán)境的重建在這里是必需的，皮膚受損后，如果沒有重建生理環(huán)境，胚胎干細胞不會自己出現(xiàn)，這說明僅僅是皮膚受損，這一機體變化本身發(fā)出的信息并不足以使干細胞作出能動的反應(yīng)，只有當(dāng)生理環(huán)境得以重建時，機體缺損需要修復(fù)的信息才會成為啟動機體修復(fù)機能的指令，組織潛在的再生機能啟動，并產(chǎn)生胚胎干細胞完成損傷機體的重建修復(fù)。
(2)重新評價干細胞體外研究。對干細胞認(rèn)識上的深刻變化客觀上將現(xiàn)實開展的所有干細胞的研究置于一個新的認(rèn)識基礎(chǔ)之上，徐榮祥所揭示的生理環(huán)境對干細胞活動的決定性作用客觀上拂去了蒙在干細胞體外培養(yǎng)研究周圍的塵霧，使那些潛在的險灘暗礁浮出水面，顯露出來。
機體的生理環(huán)境決定了干細胞的啟動再生，決定了干細胞的定向特化。可以說，離開了機體的生理環(huán)境，干細胞的再生分化根本無法順利完成。干細胞的生命活動對于機體的生理環(huán)境存在著無條件的絕對的依賴性。然而，正是在這一點上，干細胞組織培養(yǎng)體外研究幾乎完全悖離了干細胞生命活動的這一基本特征?？疾旄杉毎w外研究，其技術(shù)特征就是最大限度地將干細胞與機體原始的生理環(huán)境割裂開來，這種割裂的特征幾乎貫穿干細胞體外培養(yǎng)研究的全過程。
首先是分離干細胞。理論上講，分離干細胞從胚胎組織上或者從成體組織上均可獲得。但實際上，目前，成年干細胞還沒有從人體的所有組織中分離出來。從成體組織上分離干細胞關(guān)鍵的難度是很難分辨識別干細胞，所有細胞的外形都沒有區(qū)別。識別干細胞很困難，分離干細胞就幾乎不可能。雖然也有一些不同類型的干細胞被確定，但在成年人體中尚未發(fā)現(xiàn)所有類型細胞和組織的干細胞，例如，還沒有在人體中定位成年心臟干細胞或成年的胰島干細胞。其次，成年干細胞通常數(shù)量微少，分離和純化也很困難。從胚胎組織分離干細胞是分離干細胞一條現(xiàn)實可行的途徑，不過，胚胎干細胞分離容易，體外培養(yǎng)使之向既定目標(biāo)分化卻并不容易。不管是成體干細胞，還是胚胎干細胞，在分離后，都面臨一樣的局面，那就是失去了與機體的聯(lián)系。在機體組織中，機體的發(fā)育直接影響著干細胞生命活動的進程，也就是說，干細胞定向發(fā)育特化的命令來自整個機體的協(xié)調(diào)發(fā)展，其啟動、終止和方向均受到來自機體生命環(huán)境所提供的信息指令的影響。干細胞的生命活動與機體發(fā)育是有機統(tǒng)一的。如果將干細胞從機體組織中分離，干細胞的生命活動便與機體組織發(fā)生斷裂，干細胞所依賴的信息指令的通路被切斷，干細胞將不再從機體獲得指令。一旦失去了機體的控制和指令，干細胞的生長發(fā)育便完全依賴于體外提供的人工環(huán)境的支持。在人工環(huán)境下，干細胞是否還能獨立存在，是否還能獨立地完成其向規(guī)定目標(biāo)分化的生命進程呢？目前的研究已可以實現(xiàn)干細胞在體外的存活和增殖，但是隨著生理環(huán)境對干細胞所具有的決定作用被揭示出來，干細胞在體外進一步向規(guī)定目標(biāo)分化則遭遇生理環(huán)境這一無法逾越的挑戰(zhàn)。
干細胞體外培養(yǎng)真的能夠在體外提供的人工環(huán)境下完成定向特化目標(biāo)嗎？干細胞體外研究應(yīng)該對此作出回答，因為它關(guān)系到整個干細胞體外培養(yǎng)研究的基礎(chǔ)：如果脫離原始的機體生理環(huán)境，干細胞可以借助人工的調(diào)控實現(xiàn)定向特化，那么，干細胞組織培養(yǎng)的目標(biāo)，無論是多么遙遠，都不是一場空夢，它都有實現(xiàn)的可能，值得人類去不懈地追求；然而，如果情況與之相反，干細胞體外組織培養(yǎng)這一巨工程，不管其前景是多么誘人，那也將是虛無飄渺的海市蜃樓。
緊接分離之后的第二階段是干細胞體外組織培養(yǎng)，這也是體外干細胞培養(yǎng)研究最具挑戰(zhàn)性的一環(huán)，其重點是要為干細胞生長發(fā)育提供必要的條件。如果僅僅是營養(yǎng)問題，體外人工培養(yǎng)就變得簡單多，然而，如果還包括來自機體的指令，體外人工培養(yǎng)就沒有那么容易了。干細胞生長發(fā)育究竟需要什么樣的環(huán)境條件，這些環(huán)境條件對干細胞的啟動、分化、增殖、終止的作用是什么，這方面的內(nèi)容，即便是干細胞在機體內(nèi)部的情況，人們也是知之甚少，更何況是在體外。當(dāng)人們還不明白環(huán)境條件對于干細胞的影響究竟如何的時候，人們就試圖揚帆起航去登程實施對干細胞在體外進行組織培養(yǎng)的遠征，這中間是否存在不可逾越的鴻溝呢？
目前，干細胞體外培養(yǎng)的研究把工作的重點放在構(gòu)筑支持組織的外基體和發(fā)現(xiàn)控制細胞分裂的細胞生長因子上。人工構(gòu)筑細胞外基體的材料是立體海綿狀骨膠原，骨膠原在機體內(nèi)可以被分解，可以隨著組織再生被肌體全部吸收。細胞生長因子被推想是讓細胞發(fā)生分化增殖，并在特定的組織內(nèi)再生的蛋白質(zhì)，關(guān)于生長因子對干細胞定向特化作用情況，人類所知甚少。這就是體外培養(yǎng)為干細胞提供的人工生長環(huán)境，僅此而已。由此可見，體外培養(yǎng)所提供的細胞發(fā)育環(huán)境與干細胞所依賴的機體生理環(huán)境是無法同年而語的。如果以重建機體的生理環(huán)境為標(biāo)準(zhǔn)來要求和衡量人工環(huán)境，體外培養(yǎng)從微觀入手的環(huán)境重建工作恐怕一時難以完成。當(dāng)然，隨著人類對于生命活動規(guī)律的認(rèn)識在分子水平上的不斷進步，人類不懷疑有實現(xiàn)目標(biāo)的那一天，不過，或許要迎來這一天可能不得不有待于整個機體的生命活動的所有細節(jié)在分子水平上得以完全解析的實現(xiàn)。
體外培養(yǎng)和原位培養(yǎng)最大的區(qū)別即是對機體的依賴性，體外培養(yǎng)基于的認(rèn)識是干細胞可以脫離機體在體外分化增生，在培養(yǎng)的過程中，機體的狀態(tài)無關(guān)緊要。對機體的重要性需予重視的時候是在細胞組織或器官移植的階段，這時需要考慮培養(yǎng)出的細胞組織或器官是否能被機體接受而不會受到免疫排斥。
體外培養(yǎng)研究目前尚無證據(jù)可以表明體外培養(yǎng)的組織或器官不具有排異性。不過一些研究者僅從同種組織的角度推斷，體外培養(yǎng)的組織或器官在移植后不會受到排斥。但是也有科學(xué)家提出異議，認(rèn)為用胚胎細胞培養(yǎng)出的組織或器官與成體組織畢竟不同，因此，不能排除排異性；用成體組織細胞培養(yǎng)的組織或器官可能不會產(chǎn)生排異性，但是成體干細胞卻有其他難以克服的困難，比如，成體干細胞的識別和分離本身就是一個沒有解決的課題，而且成體干細胞自身因環(huán)境壓力出現(xiàn)變異機會的增多也會帶來導(dǎo)致遺傳缺陷的風(fēng)險的增加。
徐榮祥揭示的生理環(huán)境對干細胞的決定性影響是全過程的，而不是階段性的。離開了機體的原環(huán)境，即使在體外能培養(yǎng)出組織或器官，這些組織和器官與機體所達成的結(jié)合也無法回復(fù)到機體組織的原始狀態(tài)，在機體的修復(fù)過程中，體外培養(yǎng)的組織和器官其外來的特征是不可更改的。目前體外的一些實驗已顯示出這一點，比如，科學(xué)家利用干細胞在體外培養(yǎng)出真皮和表皮的復(fù)合體，并用于治療嚴(yán)重的燒傷病人，這一治療表現(xiàn)出的結(jié)果仍然是疤痕愈合，無法使創(chuàng)面回復(fù)到機體從母體誕生后自然生長的原始狀態(tài)。這說明離開了原環(huán)境，干細胞的表達便與機體系統(tǒng)之間失去了統(tǒng)一性，而這種統(tǒng)一性不是可以簡單地通過解決排異性就可以達成，它需要在干細胞出現(xiàn)和分裂全程中接受來自機體的各種復(fù)雜信息的指令，而不是單在這一過程中的某一個時段接受環(huán)境的調(diào)控。
(3)建立全新的醫(yī)療模式。西方對干細胞的研究的價值是建立在治療目標(biāo)基礎(chǔ)上的，徐榮祥的干細胞研究的價值也是建立在治療目標(biāo)基礎(chǔ)之上的，但是二者之間存在差異。西方的干細胞治療學(xué)的基礎(chǔ)是已有的組織工程，干細胞的研究必須服從整個組織工程學(xué)的總體目標(biāo)，因此，組織工程學(xué)為干細胞的定位就是解決組織器官移植中的材料供應(yīng)問題。這種定位大大地局限了干細胞本身所具有的更廣闊的研究空間，從而使干細胞特有的巨大潛能難以發(fā)揮和被人們認(rèn)識。人們評價干細胞的價值并沒有超出組織工程學(xué)的范圍，組織工程學(xué)實際上成為干細胞研究的參照系。
隨著徐榮祥干細胞原位培養(yǎng)的成功，它所揭示的干細胞活動的實際遠遠地超出了人們原來的想像。胚胎干細胞不僅確實具有向特異目標(biāo)充分分化的潛能，而且它在生理環(huán)境重建的條件下還能在成體組織中出現(xiàn)和分化，并完成組織的增生。如果成熟的干細胞可以轉(zhuǎn)化為胚胎干細胞，那么，要實現(xiàn)組織培養(yǎng)的目標(biāo)，工作的重點就應(yīng)當(dāng)是促進成熟干細胞向胚胎干細胞轉(zhuǎn)化，而不用到體外去對胚胎干細胞大量繁殖。在新的認(rèn)識的背景下，既然成熟的干細胞在體內(nèi)已直接可以轉(zhuǎn)化為胚胎干細胞，這就使組織的再生獲得了巨大的潛力和生機。當(dāng)成熟的已分化的干細胞可以自由轉(zhuǎn)化，并為組織再生的需要源源不斷地提供胚胎干細胞變?yōu)榭赡艿臅r候，體外干細胞的人工培養(yǎng)還有多大的實際意義呢？
原位干細胞培養(yǎng)的模式使干細胞在治療學(xué)上的意義得以真實顯現(xiàn)，干細胞對于疾病的治療不簡單是要為器官移植提供材料，一度因為想到未來可以利用干細胞實現(xiàn)對人類機體修修補補就驚喜若狂的人類，實在是低估了干細胞這顆生命的種子的潛能。干細胞對人類醫(yī)學(xué)的貢獻是要再生修復(fù)，這一治療學(xué)的目標(biāo)在徐榮祥這里已得以充分的實現(xiàn)，正如前所述，再生修復(fù)不僅完成了損傷皮膚組織的無疤痕生理愈合，而且實現(xiàn)了皮膚、肌肉、血管和神經(jīng)等不同組織的同步整體生理性修復(fù)。
所謂的再生修復(fù)不是壞什么組織和器官就換什么，而是要讓異常的疾病組織完全正?；貜?fù)到組織的原始狀態(tài)。這樣的治療目標(biāo)是人類所從未想像的，它將人類的臨床醫(yī)學(xué)的目標(biāo)提升到一個前所未有的高度，這才是真正令人激動人心的目標(biāo)。盡管在治療學(xué)的所有領(lǐng)域中要實現(xiàn)這一目標(biāo)，仍然有漫長的路要走，但是徐榮祥在皮膚修復(fù)方面卓有成效的工作，卻使人們看到的這一目標(biāo)并不像干細胞組織工程學(xué)那樣遙遠得看不著希望，再生修復(fù)已不是人類的夢想，而是真真切切的現(xiàn)實存在。