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为什么说聪明的干细胞疗法是人类重要的生物资源

发表时间:2022-04-08 16:40作者:杭吉干细胞科技

干细胞是人类重要的生物资源,近年来,干细胞作为新兴的医疗技术发展迅速,对多种疾病的干预效果显著。


01

医学界的万用细胞


干细胞就像是生命的种子,是一种可以自我更新和再生的多功能细胞。在一定条件下,可分化成多种功能细胞,具有修复各种组织功能和再生器官的能力,被医学界称为“万用细胞”。


干细胞尤其是间充质干细胞,是一种很聪明的细胞,它具有多向分化潜能,可分化为多种组织细胞,诸如神经细胞、内皮细胞、脂肪细胞、肌细胞、肝细胞、成骨细胞、软骨细胞等等。


干细胞技术最显著的作用就是:能再造一种全新的、正常的甚至更年轻的细胞、组织或器官。由此人们可以用自身或他人的干细胞和干细胞衍生组织、器官替代病变或衰老组织、器官,并可以广泛涉及用于传统医学方法难以医治的多种顽症。


02

干细胞聪明的5大表现


1、自动“导航”到身体需要修复的地方


“归巢(homing)”是干细胞聪明的一个表现。


“归巢”这个概念早在1983年就提出来了,原本是指循环在血液中的淋巴细胞,有迁移回归派生出它们的淋巴组织部位(如淋巴结)的倾向,这一回归现象称为“淋巴细胞的归巢”。后来“归巢”这一概念也逐渐引申到干细胞。


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干细胞归巢就是指自体或外源性干细胞在多种因素的作用下,能定向趋向性迁移,越过血管内皮细胞至靶向组织,并定植存活的过程,类似于人体局部炎症反应后大量白细胞迁移至炎症周围。干细胞的归巢能力就像自带了GPS,通过定位系统自动导航去身体需要它的地方,及时修复受损细胞。


干细胞周围的细胞形成像摇篮样的环境保护着干细胞,这一环境被称为微环境(干细胞巢,niche),它是干细胞存在的基础。微环境由和干细胞相邻的各种细胞、细胞外基质(ECM)以及多种细胞因子等构成。微环境不仅给干细胞提供养分,同时还指导干细胞的行动,决定干细胞的分化方向。


微环境改变是干细胞归巢的始动因素,组织损伤局部表达多种趋化因子、黏附因子、生长因子等各种信号分子。不同的微环境分泌不同的信号分子,吸引干细胞定向到达该组织。干细胞归巢,最终归巢至骨髓,归巢至各个脏器,归巢至炎症及创伤部位。


干细胞归巢于靶向组织,是干细胞作为种子细胞应用于临床的前提。越来越多研究表明,干细胞尤其是间充质干细胞,能够选择性归巢于多种组织的损伤部位。近年来,大量干细胞的研究成果不断涌现,其中的一些研究表明,干细胞的归巢性使其在干预疾病尤其是难治性疾病方面,表现出不可替代的优势。


2、记忆力促进损伤的修复


干细胞聪明的5个重要表现之一就是它具有记忆力,它可以记住旧伤,从而促进新的伤口的愈合。


干细胞除了具有孙悟空七十二变、分化为多种组织细胞的能力外,科学家们新近还发现它具有记忆的能力,它可以储存对过去创伤和炎症的记忆。对皮肤和呼吸道的最新研究表明,干细胞会与免疫系统合作利用这些记忆来改善组织对后来的损伤和致病性攻击的反应。


作为其他组织细胞的微型工厂,干细胞需要保持多才多艺的状态,换句话说,它们必须是“白板”,不受其历史的影响。但新的研究表明,干细胞不是“白板”,它有记忆。


对皮肤和呼吸道的最新研究表明,干细胞会与免疫系统合作利用这些记忆来改善组织对后来的损伤和致病性攻击的反应。



03、身体的调解员


而干细胞免疫调节机制“身体调节员”就是避免内部免疫细胞进行“斗争”的关键所在。


人类的身体并不是一片和平的,也会像一个国家和单位一样,会出现摩擦和冲突的,特别是脾气火爆的免疫细胞,动不动就对其他细胞暴打一顿(过敏反应),暴打一顿也就罢了,其他细胞惹不起还躲不起,躲到角落里默默的把伤养好,继续维持着身体正常运行。


有时候,免疫细胞会揪住某些细胞暴打不止,直到打的这些细胞伤亡惨重甚至是损失殆尽。而有的细胞再生能力强(肝脏细胞、结缔组织细胞、皮肤细胞等等),即使被免疫细胞持续暴打,虽然很痛苦会得肝硬化、皮肤疾病和关节炎,还是能利用强大的再生能力维持正常功能。


但有些细胞就悲催了,再生能力很差,一旦被免疫细胞揪住不放的打死就很难再生(肾脏、脑神经、胰岛等细胞),所以一旦免疫细胞揪住这些细胞不断的暴打,就会发生严重的疾病,如肾衰竭1型糖尿病等等疾病。


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身体中免疫细胞是负责防御的,但这家伙有时候毛病特别多,有些人的免疫细胞就像解放前的国军:“内战内行,外战外行”。


当细菌病毒侵袭人体的时候,免疫细胞没有能力消灭这些入侵者,导致人体容易感冒等感染疾病;但对于身体内的正常细胞,它们却暴打不止,导致器官组织功能受损,比如风湿性关节炎患者,往往容易感冒,但却被免疫细胞攻击自己的结缔组织发病,你说这苦不苦恼?


这时候,我们体内聪明的干细胞也会去调解的,但免疫细胞太激动,造成的损失太大,依靠体内的干细胞是不能完成调解和修复工作,就需要外援的干细胞来加强这些能力,所以我们直接使用NK细胞或间充质干细胞就会对自身免疫疾病有很好的效果。因为干细胞天生就具有调解身体细胞冲突的能力。


干细胞在体内会抑制免疫细胞的冲动,尽量不要损伤那些正常的细胞,就像一个善于调解的长者,调解人们之间的关系不至于发生严重冲突。同时干细胞还会化身为维修师,努力把免疫细胞暴打的组织器官修复正常。但有些细胞太脆弱了,及时修复也只能恢复一小部分功能,特别是脆弱的胰岛细胞,很难被修复正常。


04、强化防御力量的催化剂


我们体内的免疫细胞会因为各种原因导致功能下降,如衰老、疾病、精神、内分泌等因素,都会导致免疫细胞功能下降,出现体弱多病的现象。这时候我们的聪明细胞——干细胞又赶来发挥它雷锋一样的作用了。


干细胞会在体内强化免疫细胞的功能,不但让它们身强体壮更好的防御外敌,还可以调节人体内分泌、精神功能,缓解衰老对免疫细胞的影响,让免疫细胞身体更加强壮的抵御外敌。


而且这种调节不仅是强化免疫细胞的作战能力,还是强化免疫细胞的精确性,让免疫细胞眼神更好,不会把正常的细胞暴打一段了。


05、影响衰老的关键因素


干细胞是我们身体中的细胞,它也会随着人体的衰老而逐渐失去作用。有研究曾经指出,20岁的人体内大概有60亿个干细胞,但到40岁,就会急剧下降大概3亿个。


随着干细胞的数量急剧下降,人也会明显的感到衰老的到来,所以大多数人会在40岁以后感到明显衰老。随着衰老的加速,许多与衰老有关的疾病也纷纷到来,如2型糖尿病、高血脂、高血压、老年性痴呆等等疾病。


既然是干细胞的衰老导致人体衰老的加速,如果直接向身体内回输干细胞,是不是可以延缓衰老干预某些与衰老有关的疾病呢?


通过不断的验证,我们发现,补充干细胞到体内不但可以延缓衰老,甚至可以部分逆转衰老带来的疾病和症状。


如糖尿病人的血糖降低和并发症改善,很多人的皱纹、色斑、暗沉消失或缓解,许多亚健康症状如失眠、记忆力下降、体力精力下降等消失和缓解。在干预疾病上,干细胞更是获得了一个又一个的好消息,也许在未来,干细胞会成为我们最重要的保健和干预措施。


03

干细胞的作用机制


以肝硬化为例,来说说干细胞的作用机制。


通过目前国内外诸多的临床研究,科学家对干细胞干预终期肝硬化的作用机制得到了一致认同:


1. 干细胞能够归巢定植于受损肝脏中,肝损伤时干细胞可归巢至损伤部位分化为类肝类细胞进而发挥肝细胞功能。干细胞在提高归巢性和损伤性肝脏的修复能力同时,其存活率升高和肝功能改善均有明显升高。


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2. 干细胞可分泌细胞因子以及趋化因子等营养因子,这些细胞因子和炎症介质将激活肝祖细胞,最终抑制星状细胞的激活并促进其凋亡,同时抑制损伤部位炎症相关细胞增殖和迁移。


3.干细胞不仅可分化类肝样细胞、表达肝细胞标志物,同时还发挥着低密度脂蛋白摄取和氨的解毒等肝细胞功能。为肝细胞补偿损伤肝细胞,使胶原纤维降解与产生达到正平衡状态,逆转肝纤维进程。


4.干细胞具有低免疫原性和免疫调节特质, 能保护胰岛β细胞从而减少因自身免疫导致的损伤。


04

未来展望


本文讲了干细胞聪明的5大表现,即归巢到身体需要修复的地方和对创伤、炎症有记忆、免疫调节、强化免疫细胞、延缓细胞老化。但相信干细胞的聪明远不止这些,更多的功能和作用还有待科学家去发现和应用,对干细胞的认识也将永无止境。


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