前言：

進入二一世紀，生命科學(xué)家的目光均一致轉(zhuǎn)向了干細胞的研究，提出了極具有吸引力的醫(yī)學(xué)夢想，從而把人類生命的新希望，寄托在干細胞的研究上。那么，干細胞的研究真的能給人類帶來生命的新希望嗎？目前科學(xué)家們的研究成果已展現(xiàn)了可能性，如干細胞的分離技術(shù)；干細胞的誘導(dǎo)技術(shù)；干細胞的移植技術(shù)等等，雖然都沒有獲得實驗性臨床和臨床上的成功，但成功的希望在激勵著科學(xué)家們在努力刻苦研究。

體外干細胞研究是大多數(shù)科學(xué)家研究的共同思路，但其現(xiàn)狀仍沒有解決體外在培養(yǎng)液里使干細胞持續(xù)增殖問題，干細胞在體外不能存活，談不上培養(yǎng)組織器官，從而無法進入人們設(shè)想的體外培植組織器官的第一步—體外培植存活的干細胞；前不久，ACT公司公布的體外克隆胚胎細胞也只有活了幾天。距離體外培養(yǎng)組織器官相差甚遠。為了與大家一起探索體外復(fù)制組織器官的奧妙所在，作者決定把利用自己原位干細胞培植經(jīng)驗設(shè)計出的體外培植腸組織器官技術(shù)發(fā)表公布，望給大家的干細胞研究提供經(jīng)驗。

《科學(xué)雜志》2001年12月7日發(fā)表了一篇關(guān)于小鼠腸粘膜來源和組成的研究報告，其中的設(shè)計模型和粘膜組織結(jié)構(gòu)形態(tài)與作者的研究結(jié)果相似，我完全贊同研究者的報告，因我們的研究雖然采取的方式不同，但有著同樣的結(jié)果。所不同的是：《科學(xué)雜志》報道的是對17天胚胎鼠腸粘膜的實體組織學(xué)檢查結(jié)果；而作者的研究報告是利用胚胎17天的小鼠腸組織細胞，在體外培養(yǎng)液中重新培植出的腸粘膜組織器官。作者的研究結(jié)果證明了科學(xué)家們所提出的體外復(fù)制組織器官的設(shè)想是完全可以實現(xiàn)的。本篇報道著重報道小鼠粘膜體外復(fù)制的操作過程和結(jié)果，有關(guān)機理和調(diào)控將另行專題報告。

實驗材料和方法

1、 MEM培養(yǎng)液，分對照組和實驗組，兩組加等量的MEM培養(yǎng)液，實驗組加適量的促使腸粘膜復(fù)制的組合物(GIC，由作者實驗室提供)，對照組加入與實驗組加入GIC等量的MEM培養(yǎng)液，兩組同時換培養(yǎng)液，培養(yǎng)條件相同。

2、 取純種17天胚胎小白鼠，取其小腸壁組織。將小腸壁碎斷，貼壁培養(yǎng)，具體方法如下圖各步驟：

3、 GIC：是作者實驗室研制的促使胃腸粘膜干細胞增殖的天然成分組合物。

實驗結(jié)果

1、 實驗組：小腸組織在培養(yǎng)液中存活，四天后，貼壁的小腸組織開始見組織細胞從組織中遷移分離，直至小腸組織塊完全松解分離；第十天，遷移的細胞分裂增殖活躍，第十八天見粘膜組織形成，第28天，可見到完整的粘膜形成，并同時可見各時期新的粘膜組織復(fù)制。在110天的培養(yǎng)中，不斷的形成新的粘膜組織，培養(yǎng)液中的細胞繼續(xù)持續(xù)增殖分裂和形成新的腸粘膜組織。詳細見圖片介紹。

2、對照組：第四天后，培養(yǎng)液中開始也見大量的單個細胞從組織中遷移，但第10天后，培養(yǎng)液中的組織及遷移的細胞全部死亡。

討論

體外腸粘膜復(fù)制過程的規(guī)律

利用17天胚胎鼠的腸組織，在體外培殖復(fù)制新的腸粘膜組織，之前，通過美國和中國的信息檢索數(shù)據(jù)庫檢索，在近20年的資料中，未查見類似的報道。在干細胞的研究進展中，也未見任何信息報告。作者通過對小鼠腸粘膜體外復(fù)制的反復(fù)實驗研究，總結(jié)認為腸壁組織在培養(yǎng)液中變化規(guī)律有五個環(huán)節(jié)，其一、腸壁組織細胞遷移分離；其二、遷移分離細胞的干細胞持續(xù)增殖；其三、多細胞連接和克��；其四、腸粘膜組織的形成；其五、腸粘膜器官的形成。根據(jù)腸粘膜體外復(fù)制過程中所表現(xiàn)出的規(guī)律，作者認為，第一個環(huán)節(jié)所表現(xiàn)出的腸壁組織細胞從組織中遷移分離現(xiàn)象是腸壁組織中具有干細胞潛能細胞自然分離的過程，是腸粘膜復(fù)制的細胞來源和必須的先導(dǎo)程序；第二個環(huán)節(jié)是干細胞轉(zhuǎn)化的表達，是腸壁組織復(fù)制的干細胞開始程序；第三個環(huán)節(jié)是干細胞形成組織的過程，它表現(xiàn)出的是多細胞的連接組合及克隆復(fù)制；是腸粘膜復(fù)制的實質(zhì)組織表達；第四個環(huán)節(jié)是粘膜組織復(fù)制成型的實體表達，表現(xiàn)出多種細胞共同復(fù)制成粘膜組織的結(jié)果；第五個環(huán)節(jié)表達了完整粘膜器官復(fù)制完成的結(jié)果。實驗中所表達出的規(guī)律揭示了腸粘膜復(fù)制的全部過程，與胚胎中粘膜形成的規(guī)律不相同。

研究結(jié)果的比較

《科學(xué)雜志》12月7日，發(fā)表了NESSAN等的研究報告，文章中認為，小鼠小腸的上皮由四種起源于同種專能干細胞的主要細胞類型組成：腸上皮細胞、杯狀細胞、腸內(nèi)分泌細胞和潘氏細胞。研究表明分泌細胞（杯狀細胞、腸內(nèi)分泌細胞和潘氏細胞）產(chǎn)生自表達Math1的同一祖細胞，然而吸收細胞（腸上皮細胞）起源于Math1非依賴型的祖細胞。這些細胞的迅速持續(xù)地更新使腸上皮成為干細胞再生和譜系研究的模型系統(tǒng)，見圖：17天胚胎鼠腸粘膜的組織學(xué)細胞形態(tài)表達實體照片。而作者的17天小白鼠體外復(fù)制中的腸粘膜在細胞形態(tài)上與NESSAN的報告一致，但從所參與構(gòu)成的細胞活體形態(tài)分析，腸粘膜組成細胞至少有四種，其來源也有待于進一步證實，見體外復(fù)制的各個時期的腸粘膜組織活體形態(tài)圖。從實驗的結(jié)果看，體外復(fù)制的腸粘膜，不僅具有重要的組織修復(fù)醫(yī)療價值，而且為科學(xué)家的人體生命科學(xué)研究提供了從來沒有過的腸粘膜組織活體動態(tài)模型。

體外復(fù)制技術(shù)在原位組織器官修復(fù)中的應(yīng)用實驗

按照體外復(fù)制腸粘膜的技術(shù)要點，將促使腸壁干細胞增殖的天然組合物GIC，制成適合原位活體組織修復(fù)的劑型，使用于小白鼠急性胃潰瘍模型的治療和人體胃粘膜損傷和潰瘍的治療，均獲的了理想的效果實例：圖1，小鼠急性胃粘膜潰瘍模型的治療效果；圖二、人體胃粘膜損傷及潰瘍的治療效果實例；詳細臨床應(yīng)用研究將在專題中報道。

繼續(xù)研究的課題

本報道雖然完成了小鼠腸粘膜的體外復(fù)制，為人類體外由干細胞直接復(fù)制多細胞多組織器官獲得了基本的資料數(shù)據(jù)，使干細胞復(fù)制器官的設(shè)想變?yōu)榭赡埽坏渲械纳鼕W秘尚未揭示，需要眾多的科學(xué)家們共同探討研究。