植物干细胞探索之旅

◆火箭军特色医学中心药剂科干细胞与组织工程实验室 王佃亮

从萋萋小草到参天大树，所有植物都是由细胞构成的。

细胞是构成植物生命大厦的砖块，是各种组织器官的结构和功能单位。细胞种类繁多，形态各异，是自然界中植物多样性的物质基础。那么，不同种类的植物细胞最初是从哪里来的？这需要从动物干细胞说起。

1867年，德国实验病理学家尤利乌斯·科恩海姆在开展伤口炎症研究期间，给试验动物静脉注射苯胺后，偶然发现了“干细胞”。

经长期研究发现，受精卵是高等动物和人类的原始干细胞，是胚胎发育的起点，是新生命的原点。受精卵经过不断分裂（卵裂），产生了种类繁多的干细胞和其他各种形态的细胞，形成不同组织器官，发育为胚胎。动物或人类诞生后，体内仍然保留一定种类和数量的干细胞，以便再生衰老、损伤或死亡的组织器官，使生命活动能正常进行。没有干细胞，高等动物和人类将无法生存。

植物的生命力较动物和人类相比似乎更加顽强。我们通过无菌操作和酶消化技术，从植物叶片中获取的没有细胞壁的“裸”细胞（原生质体），在试管、三角烧瓶等盛有培养基的容器中培养，很容易再生出植株；扦插多肉植物的新鲜叶片，同样可再生出多肉植物。

植物超强的再生能力不禁让人将它与“干细胞”联系起来。植物体内究竟有没有干细胞？这个问题长期困扰着科学界，直到21世纪，谜底才逐渐被揭晓。

2005年，隶属于韩国云火生物科技有限公司的云火科学技术研究院与成功培育克隆羊“多莉”的英国爱丁堡大学合作，首次从东北紫杉根尖的分生组织中分离提取了植物干细胞。研究成果于2010年10月发表在英国著名学术期刊《自然生物技术》上，引起了学术界的广泛关注。

紫杉又称红豆杉，属于国家一级珍稀濒危野生植物，从中可提取抗癌成分——紫杉醇。最古老的紫杉寿命可达数千年，紫杉长寿的奥秘就在于其体内含有丰富的植物干细胞。

图1 紫杉（红豆杉）

植物干细胞具有广阔的发展前景，其中在化妆品中的应用较为广泛。

层峦叠嶂的阿尔卑斯山是欧洲最高的山脉，雄伟险峻，风光旖旎，动植物资源丰富。这里生长着一种极其珍贵的苹果树，距今有着300多年的历史，但其果实中单宁含量较多而口感酸涩，缺乏经济价值，当地少有人种植。然而，这种树的神奇之处在于，无论是树皮还是未采摘的果子，一旦受到损伤就会启动自我修复机制，伤口便能很快愈合。更加神奇的是，与其他普通种类的果子相比，它的果实更耐储藏，新鲜度能保持4～6个月之久，显得格外与众不同。

瑞士米贝尔生物化学研究所科学家弗雷德·扎里博士就是从这种果实中提取出植物干细胞，并将其制成化妆品，收获多个大奖。迄今为止，这款富含苹果干细胞的化妆品是最成功的植物干细胞产品之一，风靡全球。

植物干细胞的来源广泛，种类繁多，如人参干细胞、紫杉干细胞、雪绒花干细胞、雪莲干细胞、海茴香干细胞、滨海刺芹干细胞、苹果干细胞等。除了用于化妆品外，一些植物干细胞还可用于药品、食品（包括饮料）、保健品、挽救濒危珍稀的植物物种、保存植物遗传种质资源、规模化植物育种等领域。

植物干细胞具有重要的科学意义和经济价值，引发了各界关注，是当今热门的高科技研究应用领域。目前，虽然这些领域的研究应用还刚刚起步，但发展前景十分光明。