在干細(xì)胞當(dāng)中,間充質(zhì)干細(xì)胞十分矚目。間充質(zhì)干細(xì)胞來源方便,易于分離、體外培養(yǎng)、擴增和純化,多次傳代擴增后仍具有干細(xì)胞特性,且間充質(zhì)干細(xì)胞具有較低的免疫原性,能夠減少移植排斥。
這些特性使得間充質(zhì)干細(xì)胞成為研究最廣泛、應(yīng)用最為深遠(yuǎn)的”萬能細(xì)胞“。憑借其強大的自我復(fù)制和多向分化能力,間充質(zhì)干細(xì)胞在適宜的體內(nèi)或體外環(huán)境下可以分化成為神經(jīng)細(xì)胞、肝細(xì)胞、心肌細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、軟骨細(xì)胞和造血細(xì)胞等,并結(jié)合相應(yīng)的分泌因子修復(fù)大腦、肝臟、心臟等。
隨著再生科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的突破,與生物技術(shù)領(lǐng)域不斷交叉融合,干細(xì)胞治療水平在不斷地攀升,治療策略越來越豐富。
干細(xì)胞再生、修復(fù)器官
干細(xì)胞療法在許多疾病的治療上都有臨床應(yīng)用,取得了不錯的臨床效果和患者評價。
修復(fù)骨關(guān)節(jié)
骨關(guān)節(jié)炎是目前骨科領(lǐng)域患病率最高、患者人群最廣的一種疾病。這曾是一種老年常見病,但卻因為目前人們不合理的運動方式成為現(xiàn)代人的通病。
目前治療骨關(guān)節(jié)炎的關(guān)鍵,是防止軟骨進(jìn)一步磨損。由于軟骨的再生能力極差,臨床上一直沒有較好的方法進(jìn)行恢復(fù)性治療。而關(guān)節(jié)內(nèi)注射間充質(zhì)干細(xì)胞,可以局部再生半月板、軟骨內(nèi)的軟骨細(xì)胞,從而治療骨關(guān)節(jié)炎,或者靜脈注射間充質(zhì)干細(xì)胞,刺激患者自身軟骨細(xì)胞的再生,緩解骨關(guān)節(jié)炎,恢復(fù)骨關(guān)節(jié)功能。
修復(fù)胰島β細(xì)胞
糖尿病屬于一種慢性、全身性代謝疾病,胰島β細(xì)胞功能異常導(dǎo)致的胰島素分泌不足,是Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病的共同特征之一,許多患者需要終生使用胰島素進(jìn)行治療。傳統(tǒng)的療法,目的還是在于控制血糖、預(yù)防或者延緩糖尿病并發(fā)癥的發(fā)生。
2020年3月19日,中科院在《Cell》上發(fā)表文章,首次肯定了胰島中成體干細(xì)胞的”身份“,回答了長期以來胰島中是否存在干細(xì)胞的爭議。
此研究成果揭示了胰島細(xì)胞當(dāng)中的干細(xì)胞種類是什么、擴增和培養(yǎng)的過程是什么,為日后臨床應(yīng)用打下堅實基礎(chǔ)。
修復(fù)心臟
心臟疾病之所以非常可怕,是因為當(dāng)心臟出現(xiàn)問題的時候,大量的心肌細(xì)胞會死亡,但又沒有辦法及時補充,于是便在心臟上留下疤痕,使得后期心臟功能受損,無法正常收縮,導(dǎo)致患者發(fā)病或者死亡。
干細(xì)胞在治療心臟疾病方面突破不斷,繼以色列科學(xué)家利用3D打印技術(shù)“制造”出了一顆可以跳動的心臟后,美國科學(xué)家在PNAS發(fā)表了最新的研究結(jié)果:心臟病發(fā)作之后,體內(nèi)或者體外輸入的干細(xì)胞可以再生出健康的心肌細(xì)胞,從而修復(fù)心臟,讓心臟重新充滿活力。
修復(fù)大腦
科學(xué)家曾經(jīng)認(rèn)為哺乳動物在進(jìn)入成年期后,大腦內(nèi)所有神經(jīng)元都已經(jīng)形成,不會新增,直到上世紀(jì)60年代才發(fā)現(xiàn),成年人的大腦的某些部位,依然會可能產(chǎn)生新的神經(jīng)元。上世紀(jì)90年代才證實,這些神經(jīng)元的來源和功能。
局部注射一定量的干細(xì)胞,可以在體內(nèi)補充帶有干細(xì)胞標(biāo)記的神經(jīng)祖細(xì)胞,并經(jīng)誘導(dǎo)分化為神經(jīng)元,取代大腦中凋亡、衰老的神經(jīng)元,改善記憶力,提高思維活力,預(yù)防神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生。
修復(fù)肺部
此次新冠肺炎當(dāng)中,部分重癥患者在肺炎康復(fù)后,會患上肺纖維化的后遺癥,讓患者在未來的日子里痛苦不已。肺纖維化就是正常的肺組織細(xì)胞被”疤痕“細(xì)胞所替代,成了纖維樣狀,彈性下降,氣體交換受阻。這種情況是不可逆的,”疤痕“只要存在,它就一直存在,無法消失,有活力的肺泡越來越少,除非有新的肺泡細(xì)胞長出來。
而體外回輸?shù)拈g充質(zhì)干細(xì)胞,就可以通過其多向分化的機制,再生出新的肺泡,修復(fù)受損的肺組織,平衡肺部微環(huán)境,實現(xiàn)治愈肺纖維化的目標(biāo)。
隨著干細(xì)胞技術(shù)研究在全世界的積極開展,干細(xì)胞再生醫(yī)學(xué)將越來越成熟,干細(xì)胞治療疾病將越來越廣泛,不僅僅作為工具和模型,更是作為“活”的藥物,延長人類的壽命,科幻電影里,傷口以肉眼可見的速度痊愈這樣的遐想也將照進(jìn)現(xiàn)實。
由此可以看出,間充質(zhì)干細(xì)胞之所以會成為干細(xì)胞中,研究最為廣泛,應(yīng)用最為深遠(yuǎn)的“萬能細(xì)胞”,實現(xiàn)人體內(nèi)“超級細(xì)胞工廠”這一定位的職責(zé),正是有賴于干細(xì)胞器官修復(fù)的功能,在一定適宜的條件下,分化為各種類型的細(xì)胞,并結(jié)合一定的分泌因子,修復(fù)大腦、肝臟、心臟等器官。
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