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华隆生物丨干细胞的再生、修复作用

(发布时间:2022-05-23  点击:52)

 

在干细胞当中,间充质干细胞十分瞩目。间充质干细胞来源方便,易于分离、体外培养、扩增和纯化,多次传代扩增后仍具有干细胞特性,且间充质干细胞具有较低的免疫原性,能够减少移植排斥。

这些特性使得间充质干细胞成为研究最广泛、应用最为深远的”万能细胞“。凭借其强大的自我复制和多向分化能力,间充质干细胞在适宜的体内或体外环境下可以分化成为神经细胞、肝细胞、心肌细胞、血管内皮细胞、软骨细胞和造血细胞等,并结合相应的分泌因子修复大脑、肝脏、心脏等。

随着再生科学技术领域的突破,与生物技术领域不断交叉融合,干细胞治疗水平在不断地攀升,治疗策略越来越丰富。

干细胞再生、修复器官

干细胞疗法在许多疾病的治疗上都有临床应用,取得了不错的临床效果和患者评价。

修复骨关节

骨关节炎是目前骨科领域患病率最高、患者人群最广的一种疾病。这曾是一种老年常见病,但却因为目前人们不合理的运动方式成为现代人的通病。

目前治疗骨关节炎的关键,是防止软骨进一步磨损。由于软骨的再生能力极差,临床上一直没有较好的方法进行恢复性治疗。而关节内注射间充质干细胞,可以局部再生半月板、软骨内的软骨细胞,从而治疗骨关节炎,或者静脉注射间充质干细胞,刺激患者自身软骨细胞的再生,缓解骨关节炎,恢复骨关节功能。

修复胰岛β细胞

糖尿病属于一种慢性、全身性代谢疾病,胰岛β细胞功能异常导致的胰岛素分泌不足,是Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病的共同特征之一,许多患者需要终生使用胰岛素进行治疗。传统的疗法,目的还是在于控制血糖、预防或者延缓糖尿病并发症的发生。

2020年3月19日,中科院在《Cell》上发表文章,首次肯定了胰岛中成体干细胞的”身份“,回答了长期以来胰岛中是否存在干细胞的争议。

▲第一部分工作发现并鉴定了胰岛的Procr+成体干细胞(左);第二部分工作建立胰岛类器官培养和长期扩增的体系(右)。

此研究成果揭示了胰岛细胞当中的干细胞种类是什么、扩增和培养的过程是什么,为日后临床应用打下坚实基础。

修复心脏

心脏疾病之所以非常可怕,是因为当心脏出现问题的时候,大量的心肌细胞会死亡,但又没有办法及时补充,于是便在心脏上留下疤痕,使得后期心脏功能受损,无法正常收缩,导致患者发病或者死亡。

干细胞在治疗心脏疾病方面突破不断,继以色列科学家利用3D打印技术“制造”出了一颗可以跳动的心脏后,美国科学家在PNAS发表了最新的研究结果:心脏病发作之后,体内或者体外输入的干细胞可以再生出健康的心肌细胞,从而修复心脏,让心脏重新充满活力。

修复大脑

科学家曾经认为哺乳动物在进入成年期后,大脑内所有神经元都已经形成,不会新增,直到上世纪60年代才发现,成年人的大脑的某些部位,依然会可能产生新的神经元。上世纪90年代才证实,这些神经元的来源和功能。

局部注射一定量的干细胞,可以在体内补充带有干细胞标记的神经祖细胞,并经诱导分化为神经元,取代大脑中凋亡、衰老的神经元,改善记忆力,提高思维活力,预防神经退行性疾病的发生。

修复肺部

此次新冠肺炎当中,部分重症患者在肺炎康复后,会患上肺纤维化的后遗症,让患者在未来的日子里痛苦不已。肺纤维化就是正常的肺组织细胞被”疤痕“细胞所替代,成了纤维样状,弹性下降,气体交换受阻。这种情况是不可逆的,”疤痕“只要存在,它就一直存在,无法消失,有活力的肺泡越来越少,除非有新的肺泡细胞长出来。

体外回输的间充质干细胞,就可以通过其多向分化的机制,再生出新的肺泡,修复受损的肺组织,平衡肺部微环境,实现治愈肺纤维化的目标。

随着干细胞技术研究在全世界的积极开展,干细胞再生医学将越来越成熟,干细胞治疗疾病将越来越广泛,不仅仅作为工具和模型,更是作为“活”的药物,延长人类的寿命,科幻电影里,伤口以肉眼可见的速度痊愈这样的遐想也将照进现实。

由此可以看出,间充质干细胞之所以会成为干细胞中,研究最为广泛,应用最为深远的“万能细胞”,实现人体内“超级细胞工厂”这一定位的职责,正是有赖于干细胞器官修复的功能,在一定适宜的条件下,分化为各种类型的细胞,并结合一定的分泌因子,修复大脑、肝脏、心脏等器官。

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