隨著生命科學(xué)基礎(chǔ)研究的不斷深入，干細胞與再生醫(yī)學(xué)得到了長足發(fā)展。“細胞治療”甚至被譽為“第三次醫(yī)學(xué)革命”。
作為細胞治療里面的重要載體之一——“干細胞”，對于很多人來說，只知其名，不知其意，今天我們就來全面了解一下“干細胞”的基礎(chǔ)知識，以及它在未來的重要作用。
干細胞概述
什么是干細胞呢？
干細胞(stem cell)這個術(shù)語最早是在19世紀由德國科學(xué)家Ernst Haeckel提出的。然而，對于干細胞的真正發(fā)現(xiàn)和研究是在20世紀晚期進行的。
在1960年代末和1970年代初，加拿大科學(xué)家Ernest A. McCulloch和James E. Till首次發(fā)現(xiàn)了造血干細胞，這被認為是干細胞領(lǐng)域的里程碑。他們的工作為干細胞研究打下了基礎(chǔ)，并為后來的干細胞研究奠定了重要的實驗和理論基礎(chǔ)。
間充質(zhì)干細胞的特點及作用機制
目前，全球在開展的干細胞臨床研究中，大部分為不同來源的“間充質(zhì)干細胞”，所以我們以“間充質(zhì)干細胞”作為代表，進行說明。
間充質(zhì)干細胞的特點
01
自我復(fù)制
間充質(zhì)干細胞具有自我更新的能力，也稱為自我復(fù)制。它們能夠通過細胞分裂產(chǎn)生新的干細胞，維持其數(shù)量，并為組織修復(fù)和再生提供持續(xù)的細胞資源。
02
低免疫原性
間充質(zhì)干細胞在免疫系統(tǒng)中引發(fā)較低的免疫反應(yīng)。它們表面上的免疫相關(guān)分子較少，減少了被免疫系統(tǒng)識別和攻擊的可能性。這使得它們在移植和治療過程中具有較好的兼容性和耐受性。
03
高活性
間充質(zhì)干細胞具有較高的活性和代謝率。它們可以迅速響應(yīng)環(huán)境刺激，并調(diào)節(jié)自身的功能和分化。這種高活性使得它們在應(yīng)對組織損傷和炎癥反應(yīng)時表現(xiàn)出優(yōu)越的生物學(xué)活性。
04
趨炎性
間充質(zhì)干細胞具有趨向炎癥反應(yīng)的趨勢，也稱為趨炎性。當(dāng)組織發(fā)生損傷或炎癥時，它們能夠被吸引到受損區(qū)域，通過釋放生物活性分子和細胞間相互作用來調(diào)節(jié)炎癥過程，促進修復(fù)和再生。
間充質(zhì)干細胞的作用機制
01
多向分化——細胞變色龍
干細胞具有多向分化的能力，也就是它們可以分化為任何不同類型的細胞，如骨細胞、軟骨細胞和脂肪細胞肝臟細胞、胰島β細胞、上皮細胞、神經(jīng)細胞、心肌細胞等。它們能夠參與組織修復(fù)和再生過程，幫助重建受損組織。
02
旁分泌——小型的分子工廠
干細胞通過旁分泌作用釋放生物活性分子，如細胞因子、生長因子和細胞外囊泡等。這些分子能夠調(diào)節(jié)周圍細胞和組織的功能和代謝，促進細胞增殖、減少炎癥反應(yīng)、促進血管生成等。它們通過釋放分子來傳遞正面的信號和幫助身邊的細胞健康成長。
03
歸巢效應(yīng)——人體的導(dǎo)航系統(tǒng)
干細胞具有歸巢能力，也就是它們可以被引導(dǎo)到受損組織的位置。當(dāng)組織發(fā)生損傷或炎癥時，它們能夠感應(yīng)化學(xué)信號和細胞因子的梯度，移動到受損區(qū)域，并定位在需要修復(fù)的部位。它能夠?qū)ふ也⑶巴軗p的地方，為修復(fù)提供幫助，猶如一個人體的導(dǎo)航系統(tǒng)。
什么是干細胞治療
干細胞治療是一種使用人體自身或從其他個體獲取的干細胞，在經(jīng)過體外操作后將其輸入（或植入）到人體中，用于治療疾病的過程。這個體外操作過程涵蓋了多個步驟，包括干細胞的分離、純化、擴增、修飾、建立干細胞系、誘導(dǎo)分化、冷凍保存以及后續(xù)的復(fù)蘇過程。
干細胞治療中用于細胞治療的干細胞主要包括三類：成體干細胞、胚胎干細胞和誘導(dǎo)多能性干細胞（iPSC）。成體干細胞可以來自個體的不同分化組織，包括自體或異體來源的造血干細胞、間充質(zhì)干細胞以及伴隨發(fā)育的組織（如臍帶、羊膜、胎盤等）中的干細胞、祖細胞或前體細胞等。
通過干細胞治療，我們可以利用這些多樣的干細胞資源來實現(xiàn)細胞治療的目標。它們具有不同的特性和潛能，可以在受損組織中發(fā)揮各種修復(fù)和再生的功能，為疾病的治療提供希望。
干細胞治療是一項前沿而引人注目的領(lǐng)域，為醫(yī)學(xué)帶來了新的可能性，能夠讓我們能夠更好地應(yīng)對一些難以治愈的疾病。
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