有幾種不同類型的干細(xì)胞，每一種都有其獨特的特性和在醫(yī)學(xué)研究和實踐中的應(yīng)用。
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當(dāng)人們聽說干細(xì)胞時，他們傾向于認(rèn)為它們是一種神奇的細(xì)胞，可以在人體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)槿魏纹渌愋偷募?xì)胞。盡管這在一定程度上是正確的，但干細(xì)胞的特異性要強(qiáng)得多。有幾種不同類型的干細(xì)胞，每一種都有其獨特的特性和在醫(yī)學(xué)研究和實踐中的應(yīng)用。
干細(xì)胞之所以如此命名，是因為它們可以分裂產(chǎn)生更多的自身拷貝或分化成更特殊類型的細(xì)胞。干細(xì)胞分裂產(chǎn)生新的干細(xì)胞，而分化產(chǎn)生具有特殊特性的新細(xì)胞——例如，造骨成骨細(xì)胞或造血紅細(xì)胞紅細(xì)胞。每種類型的干細(xì)胞都具有將其與同一類別中其他類似類型區(qū)分開來的特性。以下是一些最常見的類型：
不同類型的干細(xì)胞
- 造血干細(xì)胞 (HSC)
- 間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC)
- 神經(jīng)干細(xì)胞 (NSC)
- 人類胚胎干細(xì)胞 (hESC)
- 誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 (iPSC)
造血干細(xì)胞 (HSC)
造血干細(xì)胞 (HSC) 是一種在骨髓中發(fā)現(xiàn)的前體細(xì)胞，可以發(fā)育成不同種類的血細(xì)胞，例如紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板。HSC可以自我更新，這意味著它們可以分裂并產(chǎn)生自己的副本。
在HSC和成熟細(xì)胞之間有幾個中間祖細(xì)胞。這些細(xì)胞的多能和譜系相關(guān)屬性通常在完全成熟之前一起或單獨顯示。由于其壽命短，血液是一種高度再生的組織，而BM支持不同細(xì)胞的動態(tài)運動以確保血細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)。
造血干細(xì)胞有什么用？
許多非惡性疾?。ɡ珑牋罴?xì)胞病）和惡性疾?。ɡ绨籽?、淋巴瘤）都可以使用 HPC 進(jìn)行治療，從而替代或重建患者的造血系統(tǒng)。骨髓或干細(xì)胞移植可以治療患有非惡性和惡性疾病的患者。使用 HPC 治療自身免疫性疾病、遺傳疾病和其他問題的臨床試驗已在美國 FDA 的監(jiān)督下進(jìn)行。以下是可以選擇干細(xì)胞移植的一些情況：
血癌
血癌導(dǎo)致骨髓中不健康細(xì)胞的不受控制的生長，骨髓是制造血細(xì)胞的工廠。它們可大致分為白血病、淋巴瘤和骨髓瘤。
- 急性淋巴細(xì)胞白血病 (ALL)
- 急性髓性白血病 (AML)
- 慢性淋巴細(xì)胞白血病 (CLL)
- 慢性粒細(xì)胞白血病 (CML)
- 霍奇金淋巴瘤
- 多發(fā)性骨髓瘤
- 骨髓增生異常綜合征 (MDS)
- 非霍奇金淋巴瘤 (NHL)
非血癌
血液疾病、免疫系統(tǒng)疾病和遺傳性代謝疾病。
- 腎上腺腦白質(zhì)營養(yǎng)不良 (ALD)
- 赫勒綜合征
- 克拉伯?。ㄇ蛐渭?xì)胞腦白質(zhì)營養(yǎng)不良）
- 異染性腦白質(zhì)營養(yǎng)不良 (MLD)
- 重度再生障礙性貧血
- 嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷 (SCID)
- 鐮狀細(xì)胞病 (SCD)
- 維斯科特-奧爾德里奇綜合征 (WAS)
間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC)
間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 是一種成體干細(xì)胞，可以分化成多種細(xì)胞類型。它們存在于許多不同的組織中，幾乎可以從任何來源分離，包括骨髓、脂肪、臍帶和胎盤。MSCs 在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有許多可能的應(yīng)用，從再生醫(yī)學(xué)到癌癥治療。間充質(zhì)干細(xì)胞還可以產(chǎn)生皮膚、軟骨和骨骼等生物成分，可用于治療重傷或疾病患者。此外，正在研究間充質(zhì)干細(xì)胞治療多發(fā)性硬化癥和克羅恩氏病等自身免疫性疾病的潛力。有了所有這些潛在的應(yīng)用，難怪 MSC 的研究已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中最令人興奮的領(lǐng)域之一。
多年來，研究人員認(rèn)為間充質(zhì)干細(xì)胞只存在于骨髓中。然而，研究發(fā)現(xiàn)了 MSC 的各種來源，包括臍帶組織、體脂肪、臼齒和羊水。
來自臍帶組織的細(xì)胞，更具體地說是沃頓氏膠質(zhì)細(xì)胞，是可用的最年輕和最原始的 MSC。大多數(shù)臍帶在分娩后被丟棄，這種來源無害且容易獲得。 查看源文章。
這些細(xì)胞的年輕特性使它們具有巨大的潛力，可以轉(zhuǎn)化為體內(nèi)所需的任何類型的細(xì)胞。年輕的細(xì)胞也傾向于更快地復(fù)制，MSCs不僅可以分化成其他細(xì)胞類型，而且可以繁殖以增加它們對身體的治療效果。
間充質(zhì)干細(xì)胞已用于治療哪些病癥？
人間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 已用于許多臨床研究，用于治療免疫和炎癥相關(guān)疾病，包括：
- 心血管疾病： 各種藥物引起的缺血性心肌病、慢性心力衰竭、心肌梗塞和動脈粥樣硬化斑塊。
- 神經(jīng)系統(tǒng)疾?。?/strong> 缺氧缺血性腦損傷、帕金森病、中風(fēng)、ALS、多發(fā)性硬化癥和阿爾茨海默病。
- 骨科疾病： 骨軟骨缺陷、關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎。
- 風(fēng)濕?。?/strong> 類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、強(qiáng)直性脊柱炎、紅斑狼瘡、系統(tǒng)性硬化癥、多發(fā)性肌炎和皮肌炎以及干燥綜合征。
- 內(nèi)分泌疾?。?/strong> 1型糖尿病。
- 自身免疫/炎癥性疾?。?/strong> 克羅恩病、治療后萊姆病綜合癥、長期 COVID、纖維肌痛、慢性阻塞性肺病和其他炎癥性肺部疾病。
根據(jù)已發(fā)表的研究和正在進(jìn)行的可用試驗的結(jié)果，可以預(yù)見間充質(zhì)干細(xì)胞將為許多患者提供顯著的治療益處。
神經(jīng)干細(xì)胞 (NSC)
專門的干細(xì)胞負(fù)責(zé)修復(fù)大腦中的神經(jīng)絕緣髓鞘。這些可以來源于其他類型的干細(xì)胞，例如間充質(zhì)細(xì)胞。
在成人中，只有極少數(shù)的NSCs保留下來并且主要是不活躍的；然而，有大量支持證據(jù)表明它們在神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性、衰老、疾病和再生中起著至關(guān)重要的作用。NSC受內(nèi)在遺傳和表觀遺傳程序以及由干細(xì)胞生態(tài)位傳遞的外在環(huán)境刺激的控制。
遺傳缺陷或環(huán)境因素可能導(dǎo)致疾病。由于它們的重要性，已經(jīng)進(jìn)行了大量研究以確定如何控制 NSC。自首次發(fā)現(xiàn)以來，神經(jīng)干細(xì)胞一直是大腦和脊髓細(xì)胞療法的焦點。盡管最近在間充質(zhì)、胚胎和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞方面取得了進(jìn)展，但仍存在一些挑戰(zhàn)。存活的神經(jīng)干細(xì)胞數(shù)量有限，限制了它們的臨床應(yīng)用。(2)
人類胚胎干細(xì)胞 (hESC)
干細(xì)胞來源于捐贈的胚胎。它們可以自然地產(chǎn)生體內(nèi)各種類型的細(xì)胞。對其潛在治療用途的擔(dān)憂之一是，已發(fā)現(xiàn)它們會導(dǎo)致腫瘤。
人類胚胎干細(xì)胞，通常稱為hESC，可以自我更新并產(chǎn)生具有各種分化潛能的新成人組織。這些特性使 hESC 在再生醫(yī)學(xué)應(yīng)用中極具前景。然而，它們在人體臨床試驗中的使用受到其倫理起源的限制，并且需要有效的方法來產(chǎn)生足夠數(shù)量的純凈和穩(wěn)定的hESC。
人類胚胎干細(xì)胞來源于發(fā)育中囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。涉及hESC細(xì)胞系的研究受到關(guān)于將人類胚胎用于研究目的的倫理爭論的極大限制。今天可用的大多數(shù)hESC細(xì)胞系都是在2001年對管理人類臨床研究（也稱為“人類受試者”研究）的通用規(guī)則進(jìn)行修訂之前獲得的。由于擔(dān)心可能對他們的職業(yè)或聲譽產(chǎn)生負(fù)面影響，這些變化導(dǎo)致研究人員回避繼續(xù)研究hESC。然而，其他人已經(jīng)通過hESC系的替代來源和在人類胚胎外培養(yǎng)它們的新技術(shù)找到了解決這一有爭議的道德困境的方法。
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 (iPSC)
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 (iPSC) 是重新編程為類似于胚胎干細(xì)胞狀態(tài)的成體細(xì)胞。這個過程被稱為“誘導(dǎo)”，因為它需要引入特定的蛋白質(zhì)和因子來誘導(dǎo)成體細(xì)胞變成多能細(xì)胞。
iPSCs于2006年由京都大學(xué)的 Shinya Yamanaka 及其同事首次描述。他們因其工作而共同獲得 2012 年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。這些重新編程的成體細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞相比具有許多優(yōu)勢，包括降低免疫排斥的風(fēng)險、簡化的倫理問題和不太嚴(yán)格的低溫要求。此外，iPSC 可源自具有因種系 DNA 突變（例如，某些遺傳病癥）引起的疾病發(fā)展的預(yù)先存在威脅的個體。對其潛在治療用途的擔(dān)憂之一是，已發(fā)現(xiàn)它們會導(dǎo)致腫瘤。
結(jié)論
干細(xì)胞療法是對抗疾病和衰老疾病的持續(xù)戰(zhàn)爭中一個有前途的前沿。正如本文所討論的，干細(xì)胞有可能治療多種疾病，包括糖尿病、心臟病、癡呆癥和移植排斥反應(yīng)。雖然這些都是令人興奮的潛在應(yīng)用，但在將干細(xì)胞療法付諸實踐之前需要考慮一些關(guān)鍵因素。
許多不同類型的干細(xì)胞可以分化成其他細(xì)胞類型，并提供細(xì)胞替代療法、組織修復(fù)和新器官發(fā)育的可能性。
HSC 在人類中的使用記錄最長；它們已在各種臨床試驗中使用了40多年，但尚未準(zhǔn)備好在批準(zhǔn)的基礎(chǔ)上使用。
間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 是研究最多的干細(xì)胞類型。它們來自全身的許多組織類型，并顯示出最全面的分化潛能。與HSC一樣，MSC負(fù)責(zé)在體內(nèi)產(chǎn)生新細(xì)胞。它們已在多項臨床試驗中用于治療心臟病、中風(fēng)、多發(fā)性硬化癥、帕金森病和糖尿病。
參考：
(1) Baykal, B. (n.d.). Mesenchymal stem cells for the treatment of various diseases. Open Access Text. Retrieved November 29, 2022, from https://www.oatext.com/Mesenchymal-stem-cells-for-the-treatment-of-various-diseases.php
(2) Zhao, X., & Moore, D. L. (2018, January). Neural stem cells: Developmental mechanisms and disease modeling. Cell and tissue research. Retrieved November 29, 2022, from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5963504/#:~:text=Neural%20stem%20cells%20(NSCs)%
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