科普|干細(xì)胞,究竟是什么樣的一種存在?
-Part.1-
干細(xì)胞從哪里來(lái)?是什么樣的特性賦予了干細(xì)胞在醫(yī)學(xué)中?
干細(xì)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(xì)胞。在體內(nèi)或者實(shí)驗(yàn)室適當(dāng)條件下,干細(xì)胞可以被分裂增殖成為更多的子細(xì)胞。這些子細(xì)胞要么變成新的干細(xì)胞(自我更新),要么被誘導(dǎo)變成具有特定功能的特化細(xì)胞,如血細(xì)胞、腦細(xì)胞心肌或者骨骼等等。
簡(jiǎn)而言之,干細(xì)胞天然具有自我更新及生成特定新細(xì)胞類型的能力。
-Part.2-
為什么科學(xué)家對(duì)干細(xì)胞感興趣?
干細(xì)胞是一種未充分分化、尚不成熟的細(xì)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(wàn)用細(xì)胞”,吸引了大量的專家及學(xué)者。科學(xué)家以及醫(yī)生希望通過(guò)干細(xì)胞來(lái)實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo):
01
增加對(duì)疾病發(fā)生機(jī)制的理解。
通過(guò)觀察干細(xì)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(xì)胞來(lái)替換病變細(xì)胞(再生醫(yī)學(xué))。
干細(xì)胞可以被誘導(dǎo)分化成為特定的細(xì)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(xì)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(xì)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。
-Part.3-
干細(xì)胞為何是再生醫(yī)學(xué)的核心?
人體是由40-60萬(wàn)億個(gè)、200種類以上的細(xì)胞聚集而成,例如,肌肉就是肌肉細(xì)胞的聚合,神經(jīng)是由神經(jīng)細(xì)胞構(gòu)成,每個(gè)細(xì)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(xì)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(xì)胞。
干細(xì)胞對(duì)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(hào)的時(shí)候,相應(yīng)的干細(xì)胞就會(huì)聚集到受傷部位,進(jìn)行反復(fù)的分裂與分化,再生出新的細(xì)胞代替死亡細(xì)胞,恢復(fù)組織的功能。
然而我們體內(nèi)的成體干細(xì)胞的數(shù)目和能力畢竟還是有限。人類往往以25歲為分水嶺,在此之前人體內(nèi)每天細(xì)胞新生的數(shù)量遠(yuǎn)大于衰老凋亡的數(shù)量,于是皮膚潤(rùn)滑、細(xì)膩、精力旺盛。過(guò)了25歲,細(xì)胞的再生速度就會(huì)低于凋亡速度,而且差距越來(lái)越大。
因此,隨著年齡的增長(zhǎng),人體各個(gè)組織器官中的干細(xì)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(shí)的修復(fù)和再生,直接導(dǎo)致了衰老和疾病的發(fā)生。
研究發(fā)現(xiàn),干細(xì)胞除了擁有具有自我更新的能力,還可以提高機(jī)體抗自由基的能力。干細(xì)胞還能分泌一些細(xì)胞因子如胰島素生長(zhǎng)因子、超氧化物歧化酶等,提升衰老機(jī)體各組織的功能。機(jī)體衰老的發(fā)生,除了體內(nèi)干細(xì)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(xì)菌感染引起不同,體內(nèi)的各種炎癥大部分是無(wú)菌性的,是體內(nèi)的免疫系統(tǒng)過(guò)于亢激造成。恰好,干細(xì)胞就有著免疫調(diào)控的作用,能夠“安撫”亢進(jìn)的免疫細(xì)胞,減少減輕炎癥的發(fā)生。
綜上所述,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(gè)部位提供新鮮細(xì)胞的干細(xì)胞,自然而然成為再生醫(yī)學(xué)的核心。
-Part.4-
什么是干細(xì)胞治療?
干細(xì)胞治療是利用干細(xì)胞或其衍生物來(lái)促進(jìn)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(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)干細(xì)胞,這些干細(xì)胞被用來(lái)分化成特定類型的細(xì)胞,例如心肌細(xì)胞、血細(xì)胞或神經(jīng)細(xì)胞。這些細(xì)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(xì)胞,除了具有自我更新及分化潛能外,還具有獨(dú)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(xì)胞療法中,基于間充質(zhì)干細(xì)胞的療法占主流。
間充質(zhì)干細(xì)胞是最近幾年國(guó)內(nèi)外干細(xì)胞治療研究最多,發(fā)展速度最快的品種,原因在于它相比胚胎干細(xì)胞而言沒(méi)有倫理及高致癌風(fēng)險(xiǎn),并且能夠分化形成骨、軟骨、脂肪、神經(jīng)、肌肉等多種組織細(xì)胞,因此正在被應(yīng)用于治療多種疾病的研究中。同時(shí),間充質(zhì)干細(xì)胞被認(rèn)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(xì)胞最早在骨髓中發(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(xì)胞的應(yīng)用研究最早是用于骨和軟骨的修復(fù),現(xiàn)在間充質(zhì)干細(xì)胞治療研究已經(jīng)擴(kuò)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。
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