干细胞为何是再生医学的核心?

2021
01/02

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杭吉泰迪干细胞
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-Part.1-

干细胞从哪里来?

是什么样的特性赋予了干细胞在医学中?

干细胞(stem cell)是人体的原料,它能够分化为人体所有具有特定功能的细胞。在体内或者实验室适当条件下,干细胞可以被分裂增殖成为更多的子细胞。这些子细胞要么变成新的干细胞(自我更新),要么被诱导变成具有特定功能的特化细胞,如血细胞、脑细胞心肌或者骨骼等等。

简而言之,干细胞天然具有自我更新及生成特定新细胞类型的能力。

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-Part.2-

为什么科学家对干细胞感兴趣?

干细胞是一种未充分分化、尚不成熟的细胞,具有再生各种组织器官的潜在功能,被医学界称为“万用细胞”,吸引了大量的专家及学者。科学家以及医生希望通过干细胞来实现以下目标:

01

增加对疾病发生机制的理解。

通过观察干细胞在骨髓、心肌、神经以及其他器官组织中的分化,有望更好地了解疾病和病情的发展。

02

生成健康的细胞来替换病变细胞(再生医学)。

干细胞可以被诱导分化成为特定的细胞,可用于再生和修复病变或受损的组织。有望受益于干细胞治疗的患者群体包括脊髓损伤、I型糖尿病、帕金森病、阿尔兹海默症、心脏病、中风、烧伤、癌症和骨关节炎等。此外,干细胞具有培育成新组织器官的潜力,可用于器官移植和再生医学领域。

-Part.3-

干细胞为何是再生医学的核心?

人体是由40-60万亿个、200种类以上的细胞聚集而成,例如,肌肉就是肌肉细胞的聚合,神经是由神经细胞构成,每个细胞有着不同的作用。

但是,在其中仍有一部分未充分分化,尚不成熟的细胞,它依然具有再生各种组织器官和人体的潜在功能,它就是干细胞。

干细胞对人体的自我修复和组织再生至关重要,当我们生病、受伤和身体发出SOS信号的时候,相应的干细胞就会聚集到受伤部位,进行反复的分裂与分化,再生出新的细胞代替死亡细胞,恢复组织的功能。

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然而我们体内的成体干细胞的数目和能力毕竟还是有限。人类往往以25岁为分水岭,在此之前人体内每天细胞新生的数量远大于衰老凋亡的数量,于是皮肤润滑、细腻、精力旺盛。过了25岁,细胞的再生速度就会低于凋亡速度,而且差距越来越大。

因此,随着年龄的增长,人体各个组织器官中的干细胞数量减少,增殖分化能力下降,受损的组织和器官未得到及时的修复和再生,直接导致了衰老和疾病的发生。

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研究发现,干细胞除了拥有具有自我更新的能力,还可以提高机体抗自由基的能力。干细胞还能分泌一些细胞因子如胰岛素生长因子、超氧化物歧化酶等,提升衰老机体各组织的功能。机体衰老的发生,除了体内干细胞数量的减少外,还有着炎症的影响。与体表的各种炎症往往由细菌感染引起不同,体内的各种炎症大部分是无菌性的,是体内的免疫系统过于亢激造成。恰好,干细胞就有着免疫调控的作用,能够“安抚”亢进的免疫细胞,减少减轻炎症的发生。

综上所述,既可以调节人体免疫系统,又可变身分化,为全身各个部位提供新鲜细胞的干细胞,自然而然成为再生医学的核心。

-Part.4-

什么是干细胞治疗?

干细胞治疗是利用干细胞或其衍生物来促进病变、功能障碍或受损组织的修复。随着技术的发展,科研人员能够在实验室中培养干细胞,这些干细胞被用来分化成特定类型的细胞,例如心肌细胞、血细胞或神经细胞。这些细胞有助于修复相应的有缺陷的组织或器官。

值得一提的是,存在于人体几乎所有组织中的间充质干细胞,除了具有自我更新及分化潜能外,还具有独特的免疫调节功能,并且可定向迁移至损伤组织部位,在多种疾病的治疗中具有十分广阔的临床应用前景。当前,所有在研干细胞疗法中,基于间充质干细胞的疗法占主流。

间充质干细胞是最近几年国内外干细胞治疗研究最多,发展速度最快的品种,原因在于它相比胚胎干细胞而言没有伦理及高致癌风险,并且能够分化形成骨、软骨、脂肪、神经、肌肉等多种组织细胞,因此正在被应用于治疗多种疾病的研究中。同时,间充质干细胞被认为是修复和再造人体受损组织或器官的好材料。间充质干细胞最早在骨髓中发现,之后,被发现在婴儿出生后的胎盘(包括脐带)组织、脂肪组织中均有存在。间充质干细胞的应用研究最早是用于骨和软骨的修复,现在间充质干细胞治疗研究已经扩展到脑中风、脑瘫、急性心梗和慢性缺血性心脏病、肝脏疾病,以及牙科,角膜、血液疾病等等方面。

干细胞治疗其他疾病临床应用

内分泌系统类疾病:

二型糖尿病 (99.58%)

更年期综合症 (96%)

免疫系统类疾病:

关节炎 (80%)

关节退行性变 (80%)

骨髓炎 (80%)

系统性红斑狼疮 (80%)

癌症化疗后恢复免疫功能 (90%)

消化系统类疾病:

慢性萎缩性胃炎 (97%)

乙型和丙型肝炎 (95%)

酒精性肝病 (93%)

肝硬化(95%)

肝硬化腹水 (85%)

肝纤维化 (85%)

脂肪肝 (85%)

克罗恩病 (90%)

呼吸系统类疾病:

慢性阻塞性肺疾病 (80%)

泌尿系统类疾病:

前列腺疾病 (90%)

肾功能衰竭 (90%)

循环系统类疾病:

心肌(95%)

心脏衰竭 (85%)

动脉硬化(90%)

脑梗塞(85%)

下肢严重缺血 (95%)

神经系统类疾病:

中风 (80%)

帕金森 (80%)

阿尔茨海默氏病 (85%)

脑膜炎及其后遗症(75%)

生殖系统类疾病:

不孕不育(90%)

性功能障碍(98%)

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关键词:
干细胞,医学,器官,人体

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