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干細(xì)胞從何而來?干細(xì)胞治療基礎(chǔ)知識

干細(xì)胞從何而來?了解這些“主細(xì)胞”的基礎(chǔ)知識,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)。

干細(xì)胞從何而來

在本文中:

  1. 人類干細(xì)胞簡介
  2. 干細(xì)胞的類型
  3. 干細(xì)胞從何而來?
  4. 捐贈過程
  5. 干細(xì)胞可以治療什么?
  6. 用于測試新藥的干細(xì)胞
  7. 干細(xì)胞移植的好處
  8. 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”。

胚胎干細(xì)胞 |  干細(xì)胞從何而來? |  干細(xì)胞療法的基礎(chǔ)知識

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)胞是有爭議的,因此美國國立衛(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>

  1. 抽血
  2. 組織脂肪抽?。ㄎg(shù))
  3. 骨髓提取

抽血,稱為外周血干細(xì)胞捐贈,直接從捐贈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,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)胞捐贈過程

通過外周血干細(xì)胞捐贈程序捐贈干細(xì)胞的人報(bào)告說這是一個(gè)相對無痛的程序。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)管的捐贈時(shí),捐贈者會接受局部麻醉。

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)胞捐贈會對捐贈者造成傷害,因?yàn)樗婕疤崛「哌_(dá) 10% 的捐贈者骨髓?;謴?fù)期供體逐漸補(bǔ)充骨髓。在此之前,捐贈者可能會感到疲倦和酸痛。

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。考慮到一個(gè)簡單的程序,診所出于治療原因或作為研究捐贈而這樣做。

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到需要修復(fù)的部位或通過信號機(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。

用于測試新藥的干細(xì)胞

研究人員還利用干細(xì)胞來測試新藥。在這種情況下,不健康的組織會復(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,人們愿意嘗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)生從患者或捐贈者身上采集干細(xì)胞。對于自體移植,沒有從另一個(gè)人身上轉(zhuǎn)移任何疾病的風(fēng)險(xiǎn)。對于同種異體移植,捐贈者在治療前經(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。“我們在所有患者和疾病人群中看到的顯著改善應(yīng)該會給患者帶來希望,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。”

有了以上信息,人們現(xiàn)在對“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)的角度對這些主細(xì)胞有一個(gè)詳細(xì)的了解。

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