干細(xì)胞從何而來?了解這些“主細(xì)胞”的基礎(chǔ)知識(shí),以更好地了解它們的治療潛力以及它們?nèi)绾螐氐赘淖兾覀兯尼t(yī)學(xué)。
在本文中:
- 人類干細(xì)胞簡(jiǎn)介
- 干細(xì)胞的類型
- 干細(xì)胞從何而來?
- 捐贈(zèng)過程
- 干細(xì)胞可以治療什么?
- 用于測(cè)試新藥的干細(xì)胞
- 干細(xì)胞移植的好處
- 干細(xì)胞療法的存活率
干細(xì)胞從何而來?|?仔細(xì)看看
干細(xì)胞從何而來?您可能聽說過干細(xì)胞療法的神奇之處。干細(xì)胞不僅使未來科學(xué)突破的研究成為可能,而且還為當(dāng)今的許多醫(yī)學(xué)治療奠定了基礎(chǔ)。
人類干細(xì)胞簡(jiǎn)介
那么,它們究竟來自哪里,它們與普通細(xì)胞有何不同?答案取決于相關(guān)干細(xì)胞的類型。
干細(xì)胞的類型
有兩種主要類型的干細(xì)胞——成體和胚胎:
除了這兩個(gè)更廣泛的類別之外,還有子類別。每個(gè)都有自己的特點(diǎn)。對(duì)于研究人員來說,不同類型的干細(xì)胞有特定的用途。
成體干細(xì)胞
整個(gè)成年人體內(nèi)的許多組織都含有干細(xì)胞。此前,科學(xué)家們認(rèn)為成體干細(xì)胞在治療方面不如人類胚胎干細(xì)胞。他們認(rèn)為成體干細(xì)胞不像胚胎干細(xì)胞 (ESC) 那樣多才多藝,因?yàn)樗鼈儫o法成為人體內(nèi)的所有 200 種細(xì)胞類型。
雖然這一理論尚未被完全推翻,但令人鼓舞的證據(jù)表明,成體干細(xì)胞可以發(fā)育成多種新型細(xì)胞。它們還可以通過其他機(jī)制影響修復(fù)。一些最早使用成人干細(xì)胞的形式包括骨髓和臍帶血移植。
需要注意的是,雖然“成體干細(xì)胞”一詞用于此類細(xì)胞,但并不能描述年齡,因?yàn)槌审w干細(xì)胞可以來自兒童。該術(shù)語(yǔ)僅有助于區(qū)分源自活人的干細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞。
胚胎干細(xì)胞是有爭(zhēng)議的,因?yàn)樗鼈兪怯缮\所創(chuàng)造但未使用的胚胎制成的。
重新編程的成體干細(xì)胞
由于成體干細(xì)胞在它們可以變成的細(xì)胞類型方面有所限制,科學(xué)家們開發(fā)了一種方法,將細(xì)胞從基因上重新編程為所謂的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞或iPS細(xì)胞。在創(chuàng)建誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞時(shí),研究人員希望將成體干細(xì)胞的用途與胚胎干細(xì)胞的前景相結(jié)合。
胚胎干細(xì)胞 (ESC) 和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 (iPSC) 都被稱為多能干細(xì)胞。
多能干細(xì)胞是一種能夠無限分裂并產(chǎn)生生物體三個(gè)胚層內(nèi)發(fā)現(xiàn)的任何細(xì)胞的細(xì)胞:外胚層(形成皮膚和神經(jīng)系統(tǒng)的細(xì)胞)、內(nèi)胚層(形成胰腺、肝臟、內(nèi)分泌腺的細(xì)胞) 、胃腸道和呼吸道)和中胚層(形成結(jié)締組織和其他相關(guān)組織、肌肉、骨骼、大部分循環(huán)系統(tǒng)和軟骨的細(xì)胞)。
胚胎干細(xì)胞可以長(zhǎng)成更廣泛的細(xì)胞類型,但它們也存在患者免疫系統(tǒng)排斥的風(fēng)險(xiǎn)。相比之下,成體干細(xì)胞數(shù)量更多,更容易收獲,爭(zhēng)議也更少。
胚胎干細(xì)胞
胚胎干細(xì)胞來自受精后不久(4-5天內(nèi))收獲的胚胎。當(dāng)胚泡的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)被轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)基中,使它們發(fā)育時(shí),就會(huì)產(chǎn)生這些細(xì)胞。
受精后5-6 天,胚胎內(nèi)的細(xì)胞開始專門化。這時(shí)候,它們已經(jīng)不能成為人體所有的細(xì)胞類型了。它們不再是“多能的”。
由于它們具有多能性,因此胚胎干細(xì)胞可用于為疾病患者生成健康細(xì)胞。例如,它們可以長(zhǎng)成稱為心肌細(xì)胞的心臟細(xì)胞。這些細(xì)胞可能有可能被注射到患病患者的心臟中。
從胚胎中獲取干細(xì)胞是有爭(zhēng)議的,因此美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院 (NIH) 制定了一些指導(dǎo)方針,讓公眾了解哪些做法是不允許的。
圍產(chǎn)期干細(xì)胞和臍帶干細(xì)胞
科學(xué)家可以從各種組織中獲取圍產(chǎn)期干細(xì)胞,但最常見的來源包括:
- 臍帶血和組織
- 胎盤血液和組織
- 羊水和組織
臍帶將母親與胎兒相連。它在出生后被移除,是干細(xì)胞的寶貴來源。它所含的血液富含造血干細(xì)胞 (HSC)。它還含有少量的另一種細(xì)胞類型,稱為間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC)。
胎盤是一個(gè)大器官,充當(dāng)母親和胎兒之間的連接器。胎盤血液和組織也富含干細(xì)胞。
最后,嬰兒在子宮內(nèi)時(shí)周圍有羊水。如果孕婦需要一種稱為羊膜穿刺術(shù)的特殊測(cè)試,就可以采集它。羊水和組織也都含有干細(xì)胞。
干細(xì)胞從何而來?
成體干細(xì)胞通常通過以下三種方式之一獲?。?/strong>
- 抽血
- 組織脂肪抽?。ㄎg(shù))
- 骨髓提取
抽血,稱為外周血干細(xì)胞捐贈(zèng),直接從捐贈(zèng)者的血液中提取干細(xì)胞。骨髓干細(xì)胞來自骨骼深處——通常是扁平骨,如髖骨。組織脂肪是從脂肪區(qū)域提取的,例如腰部。
胚胎捐贈(zèng)是從不到五天的受精卵中收獲的。胚胎不是在母親或代孕媽媽的子宮內(nèi)生長(zhǎng),而是在實(shí)驗(yàn)室中繁殖。選擇用于收獲干細(xì)胞的胚胎是在體外受精診所內(nèi)創(chuàng)建的,但未選擇用于植入。
羊膜干細(xì)胞可以在醫(yī)生為孕婦進(jìn)行羊膜穿刺術(shù)時(shí)使用針頭抽取羊水的同時(shí)采集。同樣的液體,在經(jīng)過測(cè)試以確保嬰兒的健康后,也可用于提取干細(xì)胞。
如前所述,干細(xì)胞還有另一個(gè)來源——臍帶。嬰兒出生后可以采集臍帶血細(xì)胞。細(xì)胞也可以從產(chǎn)后人類胎盤中提取,這種胎盤通常在分娩后作為醫(yī)療廢物丟棄。
臍帶和胎盤是圍產(chǎn)期干細(xì)胞的非侵入性來源。
干細(xì)胞捐贈(zèng)過程
通過外周血干細(xì)胞捐贈(zèng)程序捐贈(zèng)干細(xì)胞的人報(bào)告說這是一個(gè)相對(duì)無痛的程序。與獻(xiàn)血類似,該過程大約需要四個(gè)小時(shí)。在診所或醫(yī)院,一位能干的醫(yī)生使用針頭注射從他一只手臂的捐贈(zèng)者靜脈中抽血。技術(shù)人員將抽取的血液送入機(jī)器,機(jī)器提取干細(xì)胞。然后血液通過注射到另一只手臂的針頭返回到捐獻(xiàn)者的身體。有些患者會(huì)感到痙攣或頭暈,但總的來說,這被認(rèn)為是一種無痛手術(shù)。
如果血液干細(xì)胞捐獻(xiàn)者的靜脈有問題,可以在頸部或胸部注射導(dǎo)管。當(dāng)發(fā)生涉及導(dǎo)管的捐贈(zèng)時(shí),捐贈(zèng)者會(huì)接受局部麻醉。
在骨髓干細(xì)胞捐獻(xiàn)過程中,捐獻(xiàn)者在手術(shù)室中接受重度鎮(zhèn)靜。髖關(guān)節(jié)通常是選擇采集骨髓的部位。更多所需的紅骨髓存在于扁骨中,例如骨盆區(qū)域的那些。這個(gè)過程最多需要兩個(gè)小時(shí),在病人被鎮(zhèn)靜的情況下進(jìn)行了幾次提取。盡管由于鎮(zhèn)靜作用,該過程是無痛的,但恢復(fù)可能需要幾周時(shí)間。
骨髓干細(xì)胞捐贈(zèng)會(huì)對(duì)捐贈(zèng)者造成傷害,因?yàn)樗婕疤崛「哌_(dá) 10% 的捐贈(zèng)者骨髓?;謴?fù)期供體逐漸補(bǔ)充骨髓。在此之前,捐贈(zèng)者可能會(huì)感到疲倦和酸痛。
一些診所使用來自腰圍兩側(cè)脂肪組織的患者自身干細(xì)胞提供再生和美容療法??紤]到一個(gè)簡(jiǎn)單的程序,診所出于治療原因或作為研究捐贈(zèng)而這樣做。
干細(xì)胞可以治療什么?
干細(xì)胞不同于您體內(nèi)數(shù)以萬(wàn)億計(jì)的其他細(xì)胞。事實(shí)上,干細(xì)胞僅占您體內(nèi)總細(xì)胞的一小部分。有些人的干細(xì)胞百分比高于其他人。但是,干細(xì)胞是特殊的,因?yàn)樗鼈兪翘厥饧?xì)胞在我們體內(nèi)生長(zhǎng)和發(fā)育的“母親”。當(dāng)這些細(xì)胞分裂時(shí),它們就變成了“女兒”。一些子細(xì)胞簡(jiǎn)單地自我復(fù)制,而另一些則完全形成新的細(xì)胞種類。這是干細(xì)胞區(qū)別于其他體細(xì)胞的主要方式——它們是唯一能夠產(chǎn)生新細(xì)胞的細(xì)胞。
干細(xì)胞直接治療患者的方式每年都在增加。再生醫(yī)學(xué)現(xiàn)在嚴(yán)重依賴干細(xì)胞應(yīng)用。這種類型的治療用通過供體干細(xì)胞產(chǎn)生的新的、健康的細(xì)胞取代患病細(xì)胞。捐贈(zèng)者可以是另一個(gè)人或患者自己。
有時(shí),干細(xì)胞還可以通過血液流動(dòng)到需要修復(fù)的部位或通過信號(hào)機(jī)制影響其微環(huán)境來發(fā)揮治療作用。
某些類型的成體干細(xì)胞,如間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC),以發(fā)揮抗炎和抗疤痕作用而聞名。MSC 還可以對(duì)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生積極影響。
干細(xì)胞再生療法可能有助于治療的病癥和疾病包括阿爾茨海默病、帕金森病和多發(fā)性硬化癥 (MS)。心臟病、某些類型的癌癥和中風(fēng)患者將來也可能受益。干細(xì)胞移植有望在糖尿病、脊髓損傷、嚴(yán)重?zé)齻?a href="http://yuanhanchun9.com/ganxibao/14149.html" data-type="post" data-id="14149" target="_blank" rel="noreferrer noopener">骨關(guān)節(jié)炎的治療方面取得進(jìn)展。
也許,最重要的是,干細(xì)胞現(xiàn)在正被用作對(duì)抗COVID-19引起的呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥(例如急性呼吸窘迫綜合征 (ADRS))的有力工具。
用于測(cè)試新藥的干細(xì)胞
研究人員還利用干細(xì)胞來測(cè)試新藥。在這種情況下,不健康的組織會(huì)復(fù)制到更大的樣本中。這種方法使研究人員能夠在患病樣本而不是生病的患者身上測(cè)試各種療法。
干細(xì)胞研究還使科學(xué)家能夠研究健康組織和患病組織在各種條件下如何生長(zhǎng)和變異。他們通過從心臟、骨骼和其他身體部位采集干細(xì)胞并在密集的實(shí)驗(yàn)室條件下研究它們來做到這一點(diǎn)。通過這種方式,他們可以更好地了解人體,無論是健康的還是生病的。
干細(xì)胞移植的好處
有了以下干細(xì)胞移植的好處,人們?cè)敢鈬L試將這種療法作為另一種治療選擇也就不足為奇了。
- 無傳染病傳播
醫(yī)生從患者或捐贈(zèng)者身上采集干細(xì)胞。對(duì)于自體移植,沒有從另一個(gè)人身上轉(zhuǎn)移任何疾病的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于同種異體移植,捐贈(zèng)者在治療前經(jīng)過仔細(xì)篩選,以確保他們與患者相容并擁有健康的干細(xì)胞來源。
- 自體移植無排斥風(fēng)險(xiǎn)
移植的一個(gè)常見且嚴(yán)重的問題是排斥移植器官、組織、干細(xì)胞等的風(fēng)險(xiǎn)。使用自體干細(xì)胞療法可以避免風(fēng)險(xiǎn),主要是因?yàn)樗鼇碜酝粋€(gè)人。
- 避免手術(shù)
由于干細(xì)胞移植通常通過輸液或注射的方式完成,因此避免了繁瑣復(fù)雜的手術(shù)過程。沒有意外割傷和手術(shù)后疤痕的風(fēng)險(xiǎn)。
- 最短恢復(fù)時(shí)間
手術(shù)和其他類型治療的恢復(fù)時(shí)間通常很耗時(shí)。使用干細(xì)胞療法,只需大約 3 個(gè)月或更短的時(shí)間即可使患者恢復(fù)正常狀態(tài)。
干細(xì)胞療法的存活率
隨著多年來干細(xì)胞治療的數(shù)量急劇增加,其存活率也有所提高。發(fā)表在《臨床腫瘤學(xué)雜志》上的一項(xiàng)研究表明,該研究參與者的12年生存率顯著提高。該研究分析了超過38,000例血癌和其他健康狀況患者的干細(xì)胞移植結(jié)果。
移植后一百天,研究人員觀察到骨髓性白血病患者的存活率有所提高?!拔覀?cè)谒谢颊吆图膊∪巳褐锌吹降娘@著改善應(yīng)該會(huì)給患者帶來希望,并在醫(yī)生中加強(qiáng)血液干細(xì)胞移植作為威脅生命的血癌和其他疾病的治療選擇的作用?!?/p>
有了以上信息,人們現(xiàn)在對(duì)“干細(xì)胞從何而來?”這個(gè)問題有了更好的理解。干細(xì)胞是一個(gè)需要理解的廣泛主題,最好回到它的基礎(chǔ)知識(shí)來學(xué)習(xí)它的機(jī)制。這樣,一個(gè)人就可以從科學(xué)的角度對(duì)這些主細(xì)胞有一個(gè)詳細(xì)的了解。
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