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干细胞是干什么的,和 “ 我 ” 有什么关系?
发布时间:2021-06-24 | 浏览:474次 【关闭此页
科学家眼中的干细胞

《与霍金一起了解细胞的世界》

“我的身体不同于常人……我可以自由的畅游精神世界,干细胞也许能让你拥有同样的自由,再也不必担心身体上的极限……”


“干细胞可以在任何地方生长出任何组织……在接下来的几十年里,我确信他们一定能研究出治疗方法,能够让人们的生命延续许多年……我不得不承认,我的生命也许诞生的太早,大概没法见识干细胞的黄金时代……”


“干细胞”这个名词听起来似懂非懂,但其实它与我们每个人都息息相关。


比如电影《我不是药神》就普及了“干细胞”的重要性。

▲ 影片讲述了一群“白血病”患者为活命与制度对抗的故事


治疗白血病,除了化疗、用药维持,还可以通过骨髓移植根治,但前提是要有成功配型的骨髓。现代医学能够用骨髓移植治愈白血病,正是因为造血干细胞存在于骨髓中。


那么干细胞到底是如何与“我”产生关系的呢?下文就为你揭晓答案。



一、走进干细胞家族
干细胞就是你身体的整个世界。


     从受精卵到脏器、发肤,干细胞时时伴随我们的生命。它就像生命赠与每个人的礼物,具有自我更新、修复生命的强大潜能。对于个体而言,它是宝贵的生命守护神,对于公众而言,它是细胞治疗时代珍贵的生物资源。


干细胞是生命的源头细胞。具有自我复制、定向发育、修复和替代受损细胞特点。它就像一粒种子,可以分化成为人体各种组织器官。人体的所有细胞都由干细胞而来。



因为它的这些特性,医学界称干细胞为“万能细胞”,这意味着人体内损伤、病变的细胞可以获得修复和替代,医疗治愈可以在细胞层面发生,甚至人体器官都可以在体外培养、再生。


  近年来的临床数据显示,干细胞技术在治疗多项慢性病、疑难杂症方面具有显著良好效果,如糖尿病、类风湿性关节炎、白血病、系统性红斑狼疮、帕金森等神经系统疾病和免疫系统疾病



二、间充质干细胞,干细胞家族的明星
干细胞就就像人体内初生自带的神秘精灵。这个精灵随着生命诞生之初的“胚胎干细胞”,渐渐生长、发育,成为一个“家族”,各司其职。


  按照分化潜能和发育等级,干细胞家族可以分为全能、多能和单能干细胞。顾名思义,不是每一种干细胞都具备多功能性,如骨髓中蕴含丰富的“造血干细胞”只能分化成不同的血液细胞,“术业有专攻”,但毕竟功能单一。

▲ 人类胚胎发育及组织形成中细胞潜能变化图

1.受精卵→2. 细胞卵裂球→ 3. 桑椹胚

(前三个阶段都属于全能干细胞)

4.囊胚期的内细胞团,属于多能干细胞

5.三胚层期的细胞属于专能干细胞

6.心脏或骨骼里的干细胞属于专能或单能干细胞


按照分化潜能、发育等级来说,干细胞家族有全能(从受精卵到桑葚期的细胞)、多能、专能/单能干细胞。


论功用性,当然全能(胚胎)干细胞勇夺桂冠。但是对胚胎干细胞的研究涉及诸多伦理问题,在各国的法律中都存在明确的限制。


所以这里就不得不提到间充质干细胞——干细胞家族的“明星成员”,因为诸多优良特性,近年来成为科研和临床研究竞相追逐的热点。

间充质干细胞,全称mesenchymal stem cells,简称MSCs,是属于中胚层的一类多能干细胞,主要存在于结缔组织和器官间质中,包括:骨髓、脐带、脂肪、粘膜、骨骼、肌肉、肺、肝、胰腺等组织以及羊水、羊膜、胎盘等。在适宜条件下可分化为脂肪、骨、软骨等多种组织细胞。








三、“明星”为何成为明星

来源广泛,取材方便
1976年,Freidenstein首次在骨髓中发现了间充质干细胞(以下简称MSCs)。随着研究的深入,人们发现MSCs的来源非常广泛,存在于人体所有组织、组织液和分泌物中。


强大的增殖能力与分化潜能

MSCs可以不断的增殖、繁殖以及传代,在扩增后仍具有干细胞特性,它还可以分化成各种胚层的细胞,因此在临床上具有广泛的应用前景。





其他四点“与众不同”的功能
1.支持造血功能MSCs可以分泌很多种刺激造血细胞增殖和分化的细胞因子,与造血干细胞联合使用时,可以提高造血干细胞移植成功率,加速造血功能重建。


2.选择性归巢功能MSCs对损伤的组织的修复主要是通过分泌细胞因子进行的。它可分泌多种细胞因子和趋化因子,与此同时,损伤或炎症区域产生的趋化因子也对MSCs的归巢有吸引作用。


因此,MSCs能自动向损伤组织和炎症区域归巢,从而减少炎症、减少组织细胞的凋亡、消除纤维化、激活内源性组织器官的干/祖细胞的增殖,达到修复组织器官的效果。


3.免疫原性低免疫原性,是指抗原能刺激特定的免疫细胞开始工作的性能。比如在一些需要移植的手术中,需要严格配型,以避免移植后发生严重排异反应。MSCs的免疫原性很低,异基因的MSCs移植不引起明显的免疫排斥反应。
4.免疫调节性MSCs的免疫调节特性是通过分泌生物活性物质(如生长因子、细胞因子、趋化因子等)和与细胞之间的直接接触实现的。MSCs的这种特性使他可以在不同情况下对炎症环境起到调和作用。


       人类大部分重疾的发病历程都伴随炎症,如肝硬化、糖尿病,癌症等。MSCs的免疫调节特性使它可以抑制促炎症因子表达,促进抗炎因子的表达,从而将炎症环境转为抗炎症环境。


知道了MSCs的种种优势,我们就很容易理解,为何在这次抗战新冠肺炎的战役中,MSCs能够对重症患者产生疗效。


四、MSCs科研现状
MSCs的种种特性,为其赋予了更高的临床应用价值,被公认为最接近临床应用的“实用型干细胞”,在近年来的临床研究中备受青睐。


       目前,全球注册在案的近6000个干细胞临床研究中,间充质干细胞与造血干细胞的研究比例大概为4:1,而美国FDA已批准的10种干细胞药物中,9种药物来源为间充质干细胞。

早在2006年,国务院在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》中明确指出要大力发展生物技术,将“基于干细胞的人体组织工程技术”列入生物技术的前沿领域。


经过多年的努力探索,我国目前已形成完整的干细胞产业链:


在产业上游,是干细胞的采集、制备、存储业务;在产业中游,包括干细胞的分化、增殖、药物研;产业下游涉及干细胞的临床研究及转化应用。







目前最为成熟的一环是产业上游,即细胞存储。中下游的众多科研和临床研究在政策的激励和指引下正处于市场转化阶段。


        我国已有69个国家备案的干细胞临床研究项目,涉及30种疾病,近六成项目采用的是MSCs,其中32项采用围产组织(脐带和胎盘)来源,5项采用宫内膜(经血)来源;据国家药品监督管理局药品评审中心(CDE)公示信息,CDE目前已受理12项干细胞药物临床试验申请,其中11项的来源为间充质干细胞


       我国已有有批准的119家三甲医院具有开展干细胞临床研究的资质;多年来,累计有120个“干细胞及转化研究”重点专项项目,累计投入资金约24亿元,涉及脊柱损伤、心功能衰竭、心肌梗死、重症急性肾损伤等多种疾病。


五、干细胞已成为珍贵生物资源

临床转化应用是整个干细胞产业发展的目标。


       近年来的临床成果显示干细胞在多种慢性病、疑难杂症中展现了良好的效果,如脊髓损伤、卵巢早衰、糖尿病及并发症、肾损伤、渐冻症等。
2019年国家在开展干细胞产业方面密集发布多项政策,2020年干细胞技术在新冠肺炎的抗疫战争中打出了响亮的一枪。
作为一个人,必将遍历生、老、病、死。曾经,衰老是一个不可抗、不可逆的进程,而与疾病如影随形的,总是医学上的限制与突破。



干细胞作为与“生”俱来的生命礼物,在治疗疾病和抗衰老方面都有着令人称赞的卓越功效和潜力。


未来,随着干细胞技术日新月异发展,不断趋向成熟,个体的细胞资源或将被广泛应用于疾病治疗、医疗美容、抗衰养护等方面,显著提高生命质量。

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