干細胞對人體的自我修復(fù)和組織再生至關(guān)重要,當(dāng)我們生病、受傷和身體發(fā)出SOS信號的時候,相應(yīng)的干細胞就會聚集到受傷部位,進行反復(fù)的分裂與分化,再生出新的細胞代替死亡細胞,恢復(fù)組織的功能。
干細胞既可以調(diào)節(jié)人體免疫系統(tǒng),又可變身分化,為全身各個部位提供新鮮細胞的干細胞,自然而然成為再生醫(yī)學(xué)的核心。
干細胞從哪里來?有什么樣的特性?
干細胞(stem cell)是人體的原料,它能夠分化為人體所有具有特定功能的細胞。在體內(nèi)或者實驗室適當(dāng)條件下,干細胞可以被分裂增殖成為更多的子細胞。這些子細胞要么變成新的干細胞(自我更新),要么被誘導(dǎo)變成具有特定功能的特化細胞,如血細胞、腦細胞心肌或者骨骼等等。
簡而言之,干細胞天然具有自我更新及生成特定新細胞類型的能力。
為什么科學(xué)家對干細胞感興趣?
干細胞是一種未充分分化、尚不成熟的細胞,具有再生各種組織器官的潛在功能,被醫(yī)學(xué)界稱為“萬用細胞”,吸引了大量的專家及學(xué)者??茖W(xué)家以及醫(yī)生希望通過干細胞來實現(xiàn)以下目標(biāo):
01增加對疾病發(fā)生機制的理解
通過觀察干細胞在骨髓、心肌、神經(jīng)以及其他器官組織中的分化,有望更好地了解疾病和病情的發(fā)展。
02生成健康的細胞來替換病變細胞(再生醫(yī)學(xué))
干細胞可以被誘導(dǎo)分化成為特定的細胞,可用于再生和修復(fù)病變或受損的組織。有望受益于干細胞治療的患者群體包括脊髓損傷、I型糖尿病、帕金森病、阿爾茲海默癥、心臟病、中風(fēng)、燒傷、癌癥和骨關(guān)節(jié)炎等。此外,干細胞具有培育成新組織器官的潛力,可用于器官移植和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。
干細胞為何是再生醫(yī)學(xué)的核心?
人體是由40-75萬億個、200種以上的細胞聚集而成。例如,肌肉就是肌肉細胞的聚合,神經(jīng)是由神經(jīng)細胞構(gòu)成,每個細胞有著不同的作用。
但是,在其中仍有一部分未充分分化,尚不成熟的細胞,它依然具有再生各種組織器官和人體的潛在功能,它就是干細胞。
干細胞對人體的自我修復(fù)和組織再生至關(guān)重要,當(dāng)我們生病、受傷和身體發(fā)出SOS信號的時候,相應(yīng)的干細胞就會聚集到受傷部位,進行反復(fù)的分裂與分化,再生出新的細胞代替死亡細胞,恢復(fù)組織的功能。
然而我們體內(nèi)的成體干細胞的數(shù)目和能力畢竟還是有限。隨著年齡的增長,人體各個組織器官中的干細胞數(shù)量減少,增殖分化能力下降,受損的組織和器官未得到及時的修復(fù)和再生,直接導(dǎo)致了衰老和疾病的發(fā)生。而在免疫系統(tǒng)方面,人類往往以25歲為分水嶺,在此之前人體內(nèi)每天免疫細胞新生的數(shù)量遠大于衰老凋亡的數(shù)量,于是皮膚潤滑、細膩、精力旺盛。過了25歲,免疫細胞的再生速度就會低于凋亡速度,而且差距越來越大。
研究發(fā)現(xiàn),干細胞除了擁有具有自我更新的能力,還可以提高機體抗自由基的能力。干細胞還能分泌一些細胞因子如胰島素生長因子、超氧化物歧化酶等,提升衰老機體各組織的功能。機體衰老的發(fā)生,除了體內(nèi)干細胞數(shù)量的減少外,還有著炎癥的影響。與體表的各種炎癥往往由細菌感染引起不同,體內(nèi)的各種炎癥大部分是無菌性的,是體內(nèi)的免疫系統(tǒng)過于亢激造成。恰好,干細胞就有著免疫調(diào)控的作用,能夠“安撫”亢進的免疫細胞,減少減輕炎癥的發(fā)生。
綜上所述,干細胞既可以調(diào)節(jié)人體免疫系統(tǒng),又可變身分化,為全身各個部位提供新鮮細胞的干細胞,自然而然成為再生醫(yī)學(xué)的核心。
什么是干細胞治療?
干細胞治療是利用干細胞或其衍生物來促進病變、功能障礙或受損組織的修復(fù)。隨著技術(shù)的發(fā)展,科研人員能夠在實驗室中培養(yǎng)干細胞,這些干細胞被用來分化成特定類型的細胞,例如心肌細胞、血細胞或神經(jīng)細胞。這些細胞有助于修復(fù)相應(yīng)的有缺陷的組織或器官。
值得一提的是,存在于人體幾乎所有組織中的間充質(zhì)干細胞,除了具有自我更新及分化潛能外,還具有獨特的免疫調(diào)節(jié)功能,并且可定向遷移至損傷組織部位,在多種疾病的治療中具有十分廣闊的臨床應(yīng)用前景。當(dāng)前,所有在研干細胞療法中,基于間充質(zhì)干細胞的療法占主流。
間充質(zhì)干細胞是幾年國內(nèi)外干細胞治療研究多,發(fā)展速度快的品種,它能夠分化形成骨、軟骨、脂肪、神經(jīng)、肌肉等多種組織細胞,因此正在被應(yīng)用于治療多種疾病的研究中。同時,間充質(zhì)干細胞被認為是修復(fù)和再造人體受損組織或器官的好材料。
間充質(zhì)干細胞早在骨髓中發(fā)現(xiàn),之后被發(fā)現(xiàn)在嬰兒出生后的胎盤(包括臍帶)組織、脂肪組織中均有存在。間充質(zhì)干細胞的應(yīng)用研究早是用于骨和軟骨的修復(fù),現(xiàn)在間充質(zhì)干細胞治療研究已經(jīng)擴展到腦中風(fēng)、腦癱、急性心梗和慢性缺血性心臟病、肝臟疾病,以及牙科,角膜、血液疾病等等方面。