在過去的三年裏， 荷蘭胡布勒支研究所（Hubrecht Institute）的研究人員壹直在竭力編目和標記在小鼠心臟中發現的所有增殖細胞， 以期找到所謂的心臟幹細胞。 理論上， 那些難以找尋的細胞能夠修復受損的心肌， 因此找到它們將能帶來巨大的回報。
但事實上， 這場在數十年裏讓大量實驗室卷入其中的搜尋壹直存在著激烈的爭論， 最近更是曝出了30余篇論文因偽造數據而被撤稿的醜聞。 胡布勒支研究所的團隊計畫於本周在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上發布他們的研究結論：根本找不到心臟幹細胞存在的證據。
這壹結論證實了該研究領域壹些人長久以來的懷疑， 並直擊壹個更深層次問題的核心， 也就是幹細胞意味著什麽。
隨著更加復雜的技術向我們揭示細胞群的可塑性和異質性有多強， 壹些研究人員已經轉變了看法， 他們之前把「幹性」（stemness）看成是壹種細胞類別的決定性特征，
而現在他們將其視為很多類型的細胞都能執行或促成的功能。 幹細胞的前世今生
上世紀50、60年代， 研究人員最先在骨髓中發現並描述了幹細胞， 他們的初衷是研究二戰後輻射暴露的影響並加以治療。
這些造血幹細胞非常稀有， 分裂緩慢， 而且同時具有自我更新和分化成其他各種類型血細胞的能力。 它們維持著人體血細胞的儲量， 並幫助人體應對損傷。 當受到輻射照射時， 幹細胞會雕亡， 而身體沒有辦法進行補充——不過， 骨髓移植（骨髓中含有幹細胞）能夠讓造血系統再生。
由於幹細胞跟機體愈合及復原存在著密切關聯， 尋求各種疾患和病癥治療方法的研究人員和醫生對其他身體組織中的幹細胞孜孜以求。
然後， 這個故事變得更加復雜起來。
研究人員在全身其他成體組織中找到了幹細胞， 包括皮膚、毛囊、腸道， 幾個月前還剛剛確認骨骼中也有幹細胞。 這些幹細胞也具有自我更新能力， 並能夠分化成其所在組織的各種類型的功能細胞。
但除此之外， 它們看上去跟血液幹細胞有著很大的區別。 它們表達不同的基因， 表現出不同的蛋白質和表面標誌物， 分裂的方式和速度也不壹樣。在上世紀90年代， 科學家成功分離出胚胎幹細胞， 它們比成體組織中的那些幹細胞還要強大， 擁有分化成身體所有細胞類型的能力。 大約在同壹時間， 科學家開始研究癌癥幹細胞可能在腫瘤生長中發揮的作用。 2006年， 研究人員成功地將已經分化的結締組織細胞轉化為誘導性多功能幹細胞（iPSC）， 後者跟胚胎幹細胞壹樣多才多藝。 這個結果表明， 細胞幹性是可以被誘導出來的。
然而， 據最近剛發表了有關心臟幹細胞論文的分子遺傳學家漢斯·克萊弗斯（Hans Clevers）稱， 籠罩在這些研究發現之上的是這樣壹個假設，
即身體各處的幹細胞像骨髓中的造血幹細胞壹樣， 是「壹種珍貴的、天生的、神奇的實體」。 他說， 事實上， 科學家最初通過造血幹細胞獲得的見解影響了他們思考其他組織中幹細胞的方式——有時候， 那些思考方式甚至受到了很大的限制。 「任何細胞都可以是幹細胞」經常遭到忽視的壹點是， 「很多組織可以非常巧妙地修復自己。 」克萊弗斯說， 「並不存在什麽既定的策略。 」在血液中， 小小的幹細胞群是唯壹的再生手段， 但在那些實體組織中， 情況並非總是如此。
實體組織中的幹細胞有所不同， 比如它們的分裂速度往往更快；而且由於它們會表現出獨特的分子特征， 所以研究人員必須使用特定的方法進行識別。
需要依賴於組織特異性標記物進行識別（倒不是所有幹細胞都非得如此）， 這正是人們對心臟幹細胞是否存在產生如此多爭論的原因之壹， 也是為什麽研究人員仍然難以確定其他類型幹細胞的原因。此外， 當實體組織中的幹細胞遭到破壞時， 那些組織中更加特化的細胞往往能夠恢復到類似於幹細胞的狀態， 自行接管修復功能。 因此， 細胞比我們先前認為的更具可塑性， 它們的身份並非壹成不變。
「有越來越多的證據表明， 即使沒有我們所認為的經典意義上的幹細胞群， 我們的身體也可以獨立地對損害做出反應， 」來自哈佛醫學院（HMS）和麻省總醫院（MGH）的血液學家兼幹細胞研究員喬納森·霍格特（Jonathan Hoggatt）說。
「我們必須持更加開放的心態，更多地接受這樣壹個事實，即原則上任何細胞都可以是幹細胞。」
——胡布勒支研究所，漢斯·克萊弗斯
這已經在壹系列器官中得到印證，包括腎、肺、胃和腸道。也許最引人註目的是，壹些組織（不止是心臟）似乎不存在幹細胞群。作為高效器官再生的典範，成體肝臟就沒有幹細胞；相反，肝臟中已經分化的細胞可以在有需要時像幹細胞壹樣發揮作用。克萊弗斯表示：「從本質上講，肝臟中的每個細胞都擁有充當幹細胞的潛力。」
因此，「相較於找到單個幹細胞，搞清楚特定組織是如何發揮其幹細胞功能的要更加有用，」他說。各種細胞貢獻自己力量來維持組織的方式構成了幹性，並不是特定於任何壹種細胞類型或實體。如果壹味地研究「真正的」幹細胞應該是什麽，而不是想到它們有著更加寬泛的定義，無疑會阻礙科學的進步。
事實上，研究人員發現，即使是那些所謂的「真正」幹細胞，它們的效力和行為方式也各不相同。「我們了解到，在我們此前認為相當同質化的細胞群中其實存在著更多的異質性。」霍格特如是說。
幹細胞VS再生治療隨著幹細胞和那些已經開始分化並執行特定功能的細胞越來越難以區分，我們或許有必要重新審視較早的研究。
美國國立衛生研究院（NIH）專註於骨骼系統研究的生物學家潘蜜拉·羅比（Pamela Robey）認為，新發現的骨骼幹細胞實際上可能是祖細胞——它們是幹細胞稍稍分化之後形成的子代。羅比提出，真正的骨骼幹細胞更為罕見，我們仍然需要進行鑒別。「我們很容易相信自己找到了壹種真正的幹細胞。」她說，「而實際情況可能並非如此。」
這有時會導致爭議，尤其是當涉及到所謂的間充質幹細胞時——這是壹種具有多向分化潛力的多能細胞群，最初從骨髓中提取而來，盡管它們並不會制造血細胞。目前，大多數研究人員認為它們根本不是幹細胞（而且，很多人已經不再稱呼其為幹細胞），但關於它們是什麽、發揮何種作用的認知，曾經有過壹段混亂的歷史，羅比說，這種狀況「為濫用做好了準備」。未經批準的幹細胞診所利用其存在爭議的地位，使用無效、未經驗證且可能存在危險的療法對成千上萬的患者實施治療。實際上，美國食品和藥品管理局（FDA）只允許使用已經得到確認的幹細胞進行數量屈指可數的幹細胞治療，而且那些治療都涉及某種形式的骨髓或血細胞移植。
不過，對遵章守紀的科學家而言，更寬泛的幹細胞定義對醫學研究來說可能是個好消息：這意味著再生治療不需要僅僅針對不壹定存在的幹細胞群。相反，科學家可以對那些具有某種幹細胞特性的已分化細胞加以利用。壹些人已經提出，在創制涉及活細胞的新藥時，不應該再把幹性視為壹個因素。「那讓事情變得簡單，」克萊弗斯說。
他補充說，展望未來，「我們必須持更加開放的心態，接受這樣壹個事實，即原則上任何細胞都可以是幹細胞。」
翻譯：何無魚
審校：Lily
編輯：漫倩
來源：Quanta Magazine
「我們必須持更加開放的心態，更多地接受這樣壹個事實，即原則上任何細胞都可以是幹細胞。」
——胡布勒支研究所，漢斯·克萊弗斯
這已經在壹系列器官中得到印證，包括腎、肺、胃和腸道。也許最引人註目的是，壹些組織（不止是心臟）似乎不存在幹細胞群。作為高效器官再生的典範，成體肝臟就沒有幹細胞；相反，肝臟中已經分化的細胞可以在有需要時像幹細胞壹樣發揮作用。克萊弗斯表示：「從本質上講，肝臟中的每個細胞都擁有充當幹細胞的潛力。」
因此，「相較於找到單個幹細胞，搞清楚特定組織是如何發揮其幹細胞功能的要更加有用，」他說。各種細胞貢獻自己力量來維持組織的方式構成了幹性，並不是特定於任何壹種細胞類型或實體。如果壹味地研究「真正的」幹細胞應該是什麽，而不是想到它們有著更加寬泛的定義，無疑會阻礙科學的進步。
事實上，研究人員發現，即使是那些所謂的「真正」幹細胞，它們的效力和行為方式也各不相同。「我們了解到，在我們此前認為相當同質化的細胞群中其實存在著更多的異質性。」霍格特如是說。
幹細胞VS再生治療隨著幹細胞和那些已經開始分化並執行特定功能的細胞越來越難以區分，我們或許有必要重新審視較早的研究。
美國國立衛生研究院（NIH）專註於骨骼系統研究的生物學家潘蜜拉·羅比（Pamela Robey）認為，新發現的骨骼幹細胞實際上可能是祖細胞——它們是幹細胞稍稍分化之後形成的子代。羅比提出，真正的骨骼幹細胞更為罕見，我們仍然需要進行鑒別。「我們很容易相信自己找到了壹種真正的幹細胞。」她說，「而實際情況可能並非如此。」
這有時會導致爭議，尤其是當涉及到所謂的間充質幹細胞時——這是壹種具有多向分化潛力的多能細胞群，最初從骨髓中提取而來，盡管它們並不會制造血細胞。目前，大多數研究人員認為它們根本不是幹細胞（而且，很多人已經不再稱呼其為幹細胞），但關於它們是什麽、發揮何種作用的認知，曾經有過壹段混亂的歷史，羅比說，這種狀況「為濫用做好了準備」。未經批準的幹細胞診所利用其存在爭議的地位，使用無效、未經驗證且可能存在危險的療法對成千上萬的患者實施治療。實際上，美國食品和藥品管理局（FDA）只允許使用已經得到確認的幹細胞進行數量屈指可數的幹細胞治療，而且那些治療都涉及某種形式的骨髓或血細胞移植。
不過，對遵章守紀的科學家而言，更寬泛的幹細胞定義對醫學研究來說可能是個好消息：這意味著再生治療不需要僅僅針對不壹定存在的幹細胞群。相反，科學家可以對那些具有某種幹細胞特性的已分化細胞加以利用。壹些人已經提出，在創制涉及活細胞的新藥時，不應該再把幹性視為壹個因素。「那讓事情變得簡單，」克萊弗斯說。
他補充說，展望未來，「我們必須持更加開放的心態，接受這樣壹個事實，即原則上任何細胞都可以是幹細胞。」
翻譯：何無魚
審校：Lily
編輯：漫倩
來源：Quanta Magazine