科普視頻 | “萬能干細胞”在疾病干預上的價值體現!
干細胞,是人體的生命之源,又被稱為“萬能細胞”,因為能夠不斷分裂,并分化成任何類型的細胞而得名。在醫學上,利用干細胞的這一特性,已經廣泛的應用在了各種疾病的治療中。
那么干細胞到底能在哪些用途上發光發熱呢?2019年5月2日,一篇發表在《NEJM》上的綜述文獻為了我們詳細說明了干細胞在皮膚、心臟、眼睛、骨骼肌、神經組織、胰腺以及血液中的重要作用。
改進后的干細胞治療現在已經可以治療一些皮膚遺傳病,其中最主要的便是大皰性表皮松解癥。
大皰性表皮松解癥患者的皮膚在受到輕微摩擦或者碰撞后就會出現水皰和血皰,而這種情況可能發生在四肢和身體任何部分,嚴重時還會導致指甲脫落等癥狀。2017年時,著名學術期刊《Nature》就曾報道了一例利用轉基因干細胞成功治療一個年僅7歲的大皰性表皮松解癥男孩的案例。男孩身上80%的皮膚都植入了經基因工程改造后的干細胞。
不僅如此,目前研究人員們也在對干細胞進行進一步的研究,希望能夠改進并治療燒傷患者的損傷皮膚。
紅細胞、血小板、T細胞以及造血干細胞已經成為從多能干細胞中衍生出的最受歡迎的細胞產物。紅細胞和血小板可以解決患者輸血時遇到的血液數量不夠的問題。而由多能干細胞衍生出的T細胞則在腫瘤治療領域發揮著重要的作用。
說到心臟方面的疾病,最常見也最容易危及生命的便是心肌梗塞。由于心肌細胞的再生能力非常有限,同時,心臟作為人體最重要的器官之一,移植干細胞到心臟,具有非常大的難度和挑戰性。
但是研究人員并沒有放棄干細胞在心臟領域的應用,早在2015年時,就有報道稱,能夠將人體胚胎干細胞移植至其他心肌梗死的動物體內,并重建心肌。但是這類的研究并不是十分順利,當移植到心肌時,將產生心律失常甚至無法正常工作的風險。
總之,利用胚胎干細胞以及誘導多能干細胞移植心肌細胞的技術還不夠成熟,但研究人員也一直在致力增強移植細胞的功能。而目前,干細胞在心肌細胞內的主要應用仍是被用于研究心臟疾病的發病機制以及篩選心臟藥物。
人體胚胎干細胞以及多能干細胞的無限增殖能力使得它能夠治療早期與年齡相關的黃斑病變。
在我們的眼睛中,存在著一種視網膜色素上皮細胞,而在年齡相關性的黃斑病變中,視網膜色素上皮細胞將逐漸喪失功能,并導致黃斑中的光感受器死亡,影響視力甚至最終形成失明。
目前,通過利用人體胚胎干細胞分化成視網膜色素上皮細胞來恢復視力的,除了修復視網膜色素上皮細胞外,干細胞也在角膜和晶狀體的修復中取得了顯著的進展。骨骼肌大約占體重的40%,然而隨著年齡的增加,骨骼肌的質量和強度會逐漸下降。除此之外,遺傳性的肌肉萎縮癥也會使我們行動不便。針對這些,干細胞療法就可以很好的治療因衰老或疾病引起的肌肉萎縮。
成人肌肉干細胞具有強大的再生潛能,可以被觸發自我更新,并修復損傷。
在大多數哺乳動物中,大腦的大部分發育在子宮內就已經完成了,只有一小部分神經組織在兒童期和成年期持續發展。因此,由于神經元的損傷造成的疾病將導致永久性的殘疾,所以如何利用多能干細胞來修復神經組織是干細胞療法的熱門研究問題。
經過數十年的研究與經驗積累,我們發現利用多能干細胞衍生成的多巴胺能神經元可以治療帕金森病。
除此之外,使用其他干細胞治療神經系統疾病的各項研究也都在積極開展中,其中最具有有挑戰性的便是脊髓損傷,雖然神經干細胞的移植已經成功促進了神經連接和軸突的生長,但是還需要更多的數據來證明這種技術真的能夠完全修復脊髓損傷。
糖尿病已經成為了中老年群體的常見病癥,其病因主要是胰島β細胞的衰竭,從而導致胰島素的相對缺乏。
干細胞治療后,糖尿病患者不需要每天多次的監測自己的血糖水平。因為由干細胞衍生的β細胞可以自動監測體內血糖水平,將其控制在一個合理的范圍內。
干細胞療法是當今醫學研究最前沿也是最熱門的方向之一,發展迅猛,也取得了令人興奮的成果。我們相信干細胞治療將克服重重困難困難,成為可靠的治療方式。
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