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LE Magazine 2006年3月
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驚くことはティッシュの再生で進む

ヒースS. Oliff、PhDによって
幹細胞。 彼らの送り装置細胞(緑)の人間のES細胞のグループ(青および紫色)。 人間のES細胞はパーキンソンのような病気の傷つけられたティッシュを修理する細胞の潜在源およびインシュリン依存した糖尿病である。

米国、ドイツおよび他の国の科学者は実験室の生きた組織を再生し、設計することの異常な進歩を報告している。 最近まで、これらの驚くべき医学の進歩の多数は科学よりもむしろ空想科学小説の原料として考慮されよう。

人造器官およびティッシュのための注文することがまだ未来派の概念のようにようであるかもしれない間、多くの研究者は補足DNAの図書館を作り出すこと、再生の遺伝に地図を描くこと、動物モデル、および幹細胞の研究のような新しい技術が現実に日の回転この概念ことを信じる。

このレポートでは、私達は世界中で研究所からのティッシュ再生そして工学で最も最近の前進の一部を論議する。

再生細胞はタイプする

直る適切な傷は健康の維持に必要である。 人間および他のほ乳類では傷害の区域が機能別の材料と修理される傷のティッシュのような修理を傷つけるために、ほとんどの傷害は導く。

第2は、修理のよりまれな形態再生を含む。 再生は普通両方の一見および機能ティッシュを作り出すので修理から明瞭である。 みみずのような動物と対照をなして、身体部分を再生できるトカゲおよびヒトデ骨のようなあるティッシュを再生してもいいけれども人間はまだ器官を再生できない。 細胞およびティッシュの再生を引き起こすことは首尾よく病気を扱い、人間の老化を逆転させることに鍵を握るかもしれない。

増殖しないし、増加しない細胞は、再生できない。 幹細胞は環境から受け取る信号によって特定の細胞のタイプに自己更新し、区別できる未熟なティッシュの前駆物質の細胞である。1 科学者は今幹細胞の2つの主なタイプを調査している: 萌芽期および大人。

ES細胞の無制限の潜在性

ES細胞の使用は幹細胞の取得以来非常に論争の的になる、要求する胚の破壊を。 ES細胞は5から8日古い胚に来る。 この段階では、胚はピンポイントより小さい細胞および内部の細胞の固まりで外のコートを構成する細胞の球である。 科学者は内部の細胞の固まりからのES細胞を取り、増加する研究のための開始材料を発生させる皿の調査する育てる。 各ES細胞はボディの細胞になる潜在性があるので幹細胞療法の潜在的な適用そして利点は事実上無制限である。

ES細胞の研究を囲む倫理的なジレンマを克服することは分野の進歩に優先する。 劇的な進歩は著名な学術雑誌の性質で去年の秋注意された。 Worchesterの高度の細胞の技術、MAの科学者は、はじめて成長したことを、フル タームの有機体に成長する胚の機能を損なわないで胚から単一の実行可能なES細胞を取除く方法報告した。2

この技術は胚が女性で植え付けられる前に遺伝的欠陥が単一セルのか抽出によって定められる体外受精で一般的なそれに類似している。 損なわれた器官が彼らの自身の細胞と育った新しい器官と取り替えることができるように2 1日彼らの自身のES細胞を取引することは人々が可能であるかもしれない。

大人の幹細胞はまた価値を保持する

同時に、科学者は大人の幹細胞が骨髄でだけ見つけられたことを、骨の中キャビティを満たす柔らかい材料信じた。 今度は調査官は大人の幹細胞が多くのティッシュおよび器官にあること、そして多数のタイプの細胞に区別してもいいことを確立してしまった。

ES細胞とは違って、大人の幹細胞はあらゆるタイプの細胞に育つことができない; その代り、微分はティッシュの萌芽期の起源そしてそれらが存在するタイプによって導かれる。1 例えば、小腸の助けの大人の幹細胞は大人の幹細胞がまた脊髄で見つけられるティッシュに存在するintestine.1皮の頭脳、血、骨髄、歯科パルプ、血管、骨格筋、上皮性の層、角膜、網膜、レバーおよび膵臓の内腔を(中)並べる上皮細胞を作成する。1

これらのティッシュの多数が老化のプロセスによって不利に影響されるので、大人の幹細胞はまた年齢の健康そして生活環境基準を改善する広大な潜在性を保持する。 最近、科学者は大人の幹細胞が1つのティッシュからの細胞が機能細胞のタイプの別のティッシュを発生できることを意味する可塑性を表わすことを発見した。 この現象が移植のための新しいティッシュか器官を発生させるのに結局使用されるかもしれない。1

POPの歌手は巧妙な幹細胞操作を経る

ドン ハワイの歌手はHo 2005年12月のタイの病院の彼の中心の実験幹細胞のプロシージャを経た。 破裂音によって当られた「小さい泡のために最も最もよく知られた」、75歳の歌手はプロシージャを経る前の約1年間そして不整脈息切れを含む中心問題に、苦しんだ。 Ho数月幹細胞のプロシージャの前にペースメーカーのインプラントを受け取った。8

米国でまだ承認されていない実験プロシージャは器官の増強の目的と血から取られる幹細胞を増加し、中心に注入することを含む。 同じような幹細胞の処置は約2年間ヨーロッパで使用され、FDA公認の調査は米国で進行中である。

プロシージャに従がって、彼が段階にすぐに戻ることを望まれて大いによりよく感じていたことをHo報告し。8

損なわれた中心の再生

それは中心または循環系の減損から成り立つ心循環器疾患がおよび不能主要な死因であること有名である。 cardiomyocytesとして知られている心筋の細胞が死ぬとき、中心は弱まり、効率的にとしてポンプでくむことができない。 Cardiomyocytesは高血圧、アテローム性動脈硬化、または心臓発作によって破壊されるかもしれない。1 作用のcardiomyocytesに加えて、健康な循環系は管のendothelial細胞および平滑筋細胞が血、酸素およびエネルギーを心筋に供給する血管を形作るように要求する。 多くの人々のために、循環系を修理することは長寿へメジャー キーである。

幸いにも、幹細胞は新しいcardiomyocytesおよび管のendothelial細胞に区別できる。 Johns Hopkins、ニューヨークの医科大学および国立衛生研究所のような著名な施設の研究者は最初に幹細胞の機能を動物の中心機能を元通りにするテストした。 実験的に引き起こされた心臓発作を用いるマウスそしてブタでは、骨髄からの幹細胞は中心または血循環に注入された。3-6 優先的に健康なティッシュよりもむしろ傷つくに引き付けられる中心の損なわれた区域に移住される循環に注入される幹細胞。4つは 幹細胞新しいcardiomyocytes、管の内皮の細胞の形成を、および新しいティッシュと傷つけられた中心および容器のティッシュを取り替えるのを助ける平滑筋細胞刺激した。5つは 1つの調査損なわれた中心は幹細胞の注入の後でよりよく引き締まることができることに他が注意する間、 損なわれた中心の68%が新興の心筋によって取り替えられたこと、6つを報告した。Johns Hopkinsの 3,5人の研究者はまたマウスに注入される人間の大人の骨髄の幹細胞が心筋に入り、cardiomyocytesに区別できることを示した。7つは これ人間の大人の幹細胞が新しい中心の細胞に生体内で区別できることを確認する。 すぐに続かれるこれらの技術の臨床調査。

ドイツのブランクフルトの大学の小さい調査は髄得られた骨の効果を比較し、およそ4日幹細胞に類似している人々の祖先の細胞を心臓発作の後の血得た。9個の 細胞は気球のカテーテルが付いている中心に置かれた。 「気球」が血の流れを一時的に妨げるのに使用されている従って細胞は損なわれた中心との最高の接触の時間を過すことができる。 4ヶ月のフォローアップで、示された患者は左の心室の中心機能、冠状血の流れの予備の完全な標準化を改善し、infarcted心筋のcontractibilityを改善した。 細胞源は両方とも均等に有効だった。 細胞療法を受け取らなかった患者のグループは同じような改善を報告しなかった。9 長期フォローアップは必要これらの利点が4か月を越えて主張するかどうか定めるためにである。

ドイツで行なわれた2つの他の小さい臨床調査は5から9日心臓発作に先に苦しんだ患者の損なわれたinfarctの地帯にautologous (提供者および受け手は同じ人である)骨髄の幹細胞を直接注入するのに気球のカテーテル方法を使用した。 比較の為に、何人かの患者は幹細胞療法の代りに標準的な療法と扱われた。 3かの数か月後で、幹細胞療法のグループはinfarctの地域のサイズの重要な減少、また左の心室機能の増加を示した。10,11は 研究者autologous幹細胞療法が心筋のティッシュおよび機能ことをの再生の支持で安全、有効であることを結論した。11は 別の同じような調査研究者が大腿部の(腿)動脈の穿刺による中心に置かれたカテーテル(小さい管)が付いているautologous骨髄の幹細胞を提供する異った方法を使用したけれども、肯定的な調査結果を報告した。12

ランダム化された、管理された臨床試験は革新的な技術の効力の査定の金本位として考慮される。 研究者はハノーバー、2004年にドイツのハノーバーの衛生学校で幹細胞療法の最初にランダム化された、管理された臨床試験を、行なった。 心臓発作に単独でまたはinfarct関連の動脈に注入されたautologous骨髄の幹細胞を伴って標準的な医学療法を受け取るために5日の苦しむこと以内に、患者は任意に割り当てられた。 左の心室機能は細胞療法のグループの7%によってによって制御グループのより少しにより1%改良し。 骨髄の幹細胞のIntracoronaryの移動はこうして心臓発作の後で中心機能を改善するようである。13の より詳しい調査は幹細胞療法がまた心筋梗塞に続く残存率を改善するかもしれないかどうか定めるために示される。

中央および末梢神経系の神経の背面眺め。

中枢神経系の欠損の処理

80年代からの注目されるテレビ コマーシャルは卵として描写する頭脳、および「薬剤の頭脳としてフライ パンでじゅーじゅーいっている卵を」。 コマーシャルの目的は警告することだった頭脳が「修理を越えて傷つくことができる薬剤によって調理した」視聴者。 このキャンペーンは死んだニューロンが永久に行ったことニューロンと呼ばれた頭脳および脊髄の細胞は再生できなかったこうしてこと意味した時間の医学の知識を反映し。

今日しかし科学者は頭脳のある部分が再生できること、そして新しいニューロンが神経の幹細胞から成長できることを理解する。1つの 神経の幹細胞はまた希突起膠細胞、アストロサイトおよびグリア細胞と呼ばれる重大な神経系サポート細胞をもたらすことができる。 科学者はそれを、幹細胞療法打撃からのパーキンソン病、頭脳および脊髄の損傷または外傷、ハンティントンの病気、多発性硬化、癲癇および筋萎縮性側索硬化症(ルー・ゲーリック病)のような神経系の条件を治せるかもしれない将来信じる。

科学者は今中枢神経系の再生の3つの主要な道を調査している: 1) 皿およびボディにそれらを植え付けることの成長する神経の幹細胞必要な細胞に区別した後; 2) 神経の幹細胞を直接必要な細胞に区別してもいいボディに植え付ける; そして3)区別するために患者の自身の神経の幹細胞に信号を送ることができるホルモンおよび成長因子を見つける。 幹細胞は環境の手掛りがどのような細胞になるか導くように要求するので1、研究者は幹細胞の行動を定める信号を処理する方法を調査している。 神経の幹細胞を使用する機能はそのような信号を変更する科学者の能力によって決まるかもしれない。

カリフォルニア大学の最近の調査では、アーヴァイン、研究者は人間のES細胞を実験室の希突起膠細胞の祖先の細胞に区別するために引き起こした。 希突起膠細胞はニューロンを絶縁するミエリン鞘を形作るのを助ける。 このミエリン鞘の損失は脊髄の傷害に続いている損なわれた動きに貢献できる。 細胞が脊髄の傷害のラットに移植されたときに、動物は傷害によって損なわれた髄鞘の復帰を示し歩く彼らの機能を取り戻した。14は この有望な見つけること幹細胞療法が無くなった運動能力を取り戻すために脊髄の傷害に苦しむ歩く機能のような日の助けの人々かもしれないという希望を提供する。

マウスおよび人の: マウスの頭脳に移植される人間の幹細胞

幹細胞の研究の分野の起工の開発では、La Jolla, CAの生物科学のためのSalkの協会の調査官は、萌芽期のマウスの頭脳の心室に植え付けられる人間のES細胞が大人のマウスの頭脳に首尾よく統合する成長した、活動的な人間ニューロンに区別できることを示した。

人間のES細胞があらゆる種類の細胞に論理上成長できる間、これらの細胞の微分は文化だけまたはteratoma (腫瘍)の形成で前に示されてしまった。 カリフォルニア研究者はまた神経の微分を刺激する信号が異なるほ乳類の間で類似していることを明らかにした。15

研究者は14日古いマウスの胚の頭脳に100,000人の人間のES細胞を注入した。 マウスは彼らの頭脳のヒト細胞の約0.1%と生まれた。 この調査は受け手に幹細胞をいつの技術的な挑戦の注入するか克服の主要なステップを表す。 結果は人間のES細胞がそれらを囲む細胞に同様に成熟することを提案する。15

この新しいモデルは、マウスの特徴および人を結合して、人間の神経の開発が生きている環境で調査されるようにし人間のneurodegenerativeおよび精神医学の病気を調査するための新しいモデルに導くかもしれない。 さらに、このモデルは治療上の代理店のためのスクリーニング工程を促進できる。15

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