在醫(yī)學(xué)日漸發(fā)達(dá)的今天,干細(xì)胞技術(shù)在臨床上的應(yīng)用,已經(jīng)代表了未來醫(yī)學(xué)發(fā)展的一大方向。越來越多的人開始接觸到干細(xì)胞這個名詞,但干細(xì)胞是一個系統(tǒng)工程,不光要做研究,還要做科普,更重要的是要讓大眾知道什么是干細(xì)胞,干細(xì)胞是用來做什么的。
何為干細(xì)胞?
人體約有50-70萬億個細(xì)胞,但每天都會有1-2%的細(xì)胞死亡,1-2%的細(xì)胞死的細(xì)胞新生。人體從孩童開始到成年,隨著細(xì)胞增殖和分化能力逐年增長,25至30歲開始隨著年齡的增長,細(xì)胞增殖和分化能力逐漸降低,新生的細(xì)胞減少且少于死亡的細(xì)胞,衰老的細(xì)胞得不到及時更換,即機(jī)體開始衰老。
而人體需要不斷產(chǎn)生新的細(xì)胞來替代衰老、病變的細(xì)胞,新生的細(xì)胞都由干細(xì)胞分化而成。干細(xì)胞(Stem Cell)則是形成人體各種組織器官的原始細(xì)胞,具有高度自我復(fù)制、定向分化、自我更生、自我歸巢的潛能,因此具有修復(fù)人體衰老的組織系統(tǒng)和器官的功能。
按其在胚胎發(fā)育的不同階段可分為兩大類:
胚胎干細(xì)胞:
又被稱為全能干細(xì)胞,顧名思義,就是能夠分化成為人體所有細(xì)胞種類的干細(xì)胞。而受精卵就是一個典型的全能干細(xì)胞,由于其能夠分化成為人體所有的細(xì)胞種類,因此在人類疾病的治療中擁有無比廣闊的前景。但胚胎干細(xì)胞引發(fā)了太多倫理、法律等方面的爭議, 所以很多研究是不可以進(jìn)行的。
成體干細(xì)胞:
是指存在于一種已分化組織中的未分化細(xì)胞,這種細(xì)胞能夠自我更新并且能夠分化形成組成該類型組織的細(xì)胞,而且在一定的條件下也可以形成其它類型的細(xì)胞。其存在于兒童和成人的血液以及成熟組織中,目前,已經(jīng)報(bào)道含有干細(xì)胞的成體組織有:腦、脊髓、外周血、血管、骨骼肌、心肌、皮膚、肝臟、消化道和肺。
干細(xì)胞有何作用?
目前,干細(xì)胞已然成為了全球生命科學(xué)領(lǐng)域的一個研究熱點(diǎn),其應(yīng)用已經(jīng)不斷融入我們的生活,呵護(hù)我們的生命。其中成體干細(xì)胞是臨床應(yīng)用最成熟的一類,因具有多向分化能力和免疫調(diào)節(jié)作用而越來越受到關(guān)注。最新的研究表明,干細(xì)胞有望繼藥物和手術(shù)之后,成為治療多種人類疑難疾病的第三種路徑,而干細(xì)胞對人體的重要性也不言而喻。
免疫調(diào)節(jié)功能:
作為干細(xì)胞家族中的一員,間充質(zhì)干細(xì)胞最重要的特性就在于其具有很強(qiáng)的免疫調(diào)節(jié)作用。有相關(guān)研究表明,進(jìn)入人體的間充質(zhì)干細(xì)胞可以顯著緩解肝硬化病人的病情,明顯減輕其肝臟部位的炎癥反應(yīng)。
其實(shí)在人類的大部分嚴(yán)重疾病的發(fā)病過程中,例如肝硬化、糖尿病,甚至包括癌癥,炎癥都在其中扮演了至關(guān)重要的角色。而間充質(zhì)干細(xì)胞就可以根據(jù)炎癥的強(qiáng)弱大小,或者炎癥發(fā)生的地點(diǎn),來變換自己的性質(zhì),發(fā)揮自己不同的功能。當(dāng)炎癥反應(yīng)加強(qiáng)時,其就會抑制免疫反應(yīng);當(dāng)炎癥反應(yīng)減弱時,其能夠促進(jìn)免疫反應(yīng)。
美容整形:
脂肪干細(xì)胞在美容整形外科應(yīng)用的相關(guān)報(bào)道比較多,其臨床效果也最為顯著。在除皺、美白、豐胸、提臀等美容整形領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)很成熟了。與此同時,其在抗衰老方面的應(yīng)用及研究也在展開。
逆轉(zhuǎn)心臟衰老:
隨著年齡的增長,人類發(fā)生心血管疾病的可能性增加。而細(xì)胞衰老是心臟老化過程的主要原因,其特點(diǎn)是縮短了端粒,即染色體上的末端。端粒縮短與心臟功能障礙和肥大相關(guān),心肌細(xì)胞增殖受損,間質(zhì)纖維化,從而最終導(dǎo)致再生能力的下降。
而將心臟干細(xì)胞回輸人體可以幫助逆轉(zhuǎn)天然的心臟衰老過程的相關(guān)研究已經(jīng)在開展,相信未來有一天可以使用類似的治療方法來預(yù)防人類與年齡相關(guān)的心臟功能衰退和心血管疾病。
缺血性疾?。?
研究表明,脂肪干細(xì)胞能夠分泌一定量的細(xì)胞因子,如血管生長因子VEGF、PDGF、bFGF、血管生成素、GM-CSF、MCP-1和SDF-1α,而這些因子則有利于建立更好的損傷修復(fù)環(huán)境。其中血小板衍生內(nèi)皮細(xì)胞生長因子,在體內(nèi)與體外均被證實(shí)有促進(jìn)血管新生的作用,這一特點(diǎn)使得脂肪干細(xì)胞在臨床治療上的應(yīng)用前景得到了進(jìn)一步的擴(kuò)大。
例如急性心肌梗死、缺血性心肌病、末梢血管疾病、急性腎小管壞死、糖尿病性視網(wǎng)膜病變、缺血性腦病、外傷性脊髓損傷以及移植中發(fā)生的局部缺血。
修復(fù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷:
神經(jīng)干細(xì)胞來源的各類神經(jīng)細(xì)胞的應(yīng)用主要集中在修復(fù)損傷的中樞神經(jīng)系統(tǒng)上。
在ReNeuron公司在一項(xiàng)I期臨床研究中,將永生化的人類胎兒神經(jīng)元干細(xì)胞移植到11名中風(fēng)病人體內(nèi),隨后進(jìn)行了12個月的跟蹤觀察,沒有發(fā)現(xiàn)與細(xì)胞相關(guān)的以及與免疫相關(guān)的有害作用,這些永生化的神經(jīng)干細(xì)胞不會強(qiáng)占腦組織,它們只是一群短暫存在的細(xì)胞群體,目前研究人員已經(jīng)在這項(xiàng)研究中觀察到一些病情改善,II期臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行,旨在評估移植的神經(jīng)元干細(xì)胞為中風(fēng)病人帶來的獲益。
除此之外,神經(jīng)元干細(xì)胞治療肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化、脊隨損傷、視網(wǎng)膜病變以及腦部膠質(zhì)母細(xì)胞瘤等疾病上也開展了相關(guān)研究。
腫瘤:
重組干擾素α(IFNα)作為臨床藥物可以治療多種腫瘤,但是由于其半衰期短,用量高,副作用嚴(yán)重,在臨床應(yīng)用中受到限制。為解決這一瓶頸問題,科學(xué)家利用間充質(zhì)干細(xì)胞的載體功能,使其攜帶表達(dá)IFNα,實(shí)現(xiàn)該細(xì)胞因子的局部釋放和腫瘤的靶向治療。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),能夠分泌IFNα的間充質(zhì)干細(xì)胞的抗腫瘤能力要明顯高于IFNα重組蛋白的作用。
從以上的干細(xì)胞應(yīng)用研究在,我們可以總結(jié)出來干細(xì)胞的三個特點(diǎn):
1.一般情況下95%以上的干細(xì)胞沒有活性,而當(dāng)組織受到損失時,這些干細(xì)胞便蘇醒過來開始增殖。
2.能夠自行向目標(biāo)組織遷移,例如免疫調(diào)節(jié)作用以及腫瘤的靶向治療。
3.根據(jù)機(jī)體需要,干細(xì)胞可按照發(fā)育途徑分化出不同的功能細(xì)胞。
由此可見,干細(xì)胞在人體中扮演的角色是相當(dāng)重要的。如果將人體比作一個機(jī)器,將器官、組織比作零部件,那么干細(xì)胞就是零件生產(chǎn)基地,什么壞掉換什么!盡管長生不老不太可能,但幫助人們遠(yuǎn)離病痛,保持青春活力,干細(xì)胞還是能扛起大任的!