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干細胞基礎問題6問6答

干細胞是一類具有多種分化能力、組織修復能力細胞的統(tǒng)稱,干細胞極大地推動了再生醫(yī)學領域的發(fā)展,在深入解讀干細胞之前,我們先來初步了解一下干細胞,包括干細胞的作用、成瘤性、排異性等。

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干細胞有什么作用?

干細胞推動了再生醫(yī)學極大的發(fā)展,并逐漸趨向臨床應用研究,不同種類的干細胞具有不同的功能特性和應用領域。

最早深入研究和臨床應用的干細胞為造血干細胞(Hematopoietic stem cells, HSC)。HSC能重建整個血液系統(tǒng),這也包括免疫系統(tǒng)。通常所說的骨髓移植就是骨髓來源的HSC移植,可治療多種血液腫瘤。HSC移植能治療多種血液腫瘤,具有劃時代的治療意義。

胚胎干細胞(Embryonic stem cells, ESC)和誘導多潛能干細胞(Induced pluripotent stem cells, iPSC)因具有多項分化潛能,可分化成人體多種類型的細胞,用于組織修復和再生,在再生醫(yī)學具有非常廣闊的應用前景。

間充質(zhì)干細胞(Mesenchymal stem cells, MSC)具有分化的功能,是干細胞大家族中唯一不是通過分化來發(fā)揮治療的干細胞,而且具有多種功能特性。MSC發(fā)揮治療作用的方式包括以下幾點:(1)雙向免疫調(diào)節(jié),(2)消除炎癥,(3)支持造血,(4)促進修復,(5)抗氧化應激,(6)抗纖維化,(7)抗凋亡,(8)促進血管再生,(9)激活內(nèi)源干細胞增殖等。

干細胞基礎問題6問6答

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干細胞會不會改變?nèi)祟惢颍?/strong>

首先,人體所有細胞都不具備改變其它細胞基因的能力;其次,要改變?nèi)梭w細胞的基因,需要借助工具,常見的工具就是慢病毒、腺病毒和腺相關病毒(Adeno-associated virus, AAV),尤其是安全性比較好的AAV;最后,只有改變生殖細胞(精子和卵子)的基因才有遺傳特性。典型的例子就是骨髓移植并沒有改變患者的基因;此外,輸入異體的免疫細胞、紅細胞、MSC,都不會改善患者本身的基因。即使是致瘤性極強的ESC和iPSC也無法改變患者本身基因,也沒有改變患者生殖細胞(精子和卵子)的基因。所以,干細胞治療并不會改變?nèi)祟惢颉?/strong>

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干細胞會不會變成腫瘤細胞?

干細胞種類不同,致瘤性也不一樣。

ESC和iPSC有很強的致瘤性。在ESC衍生的細胞療法中,如果移植物包含任何未分化的細胞,則容易產(chǎn)生腫瘤。也有研究發(fā)現(xiàn)在4000個細胞中僅有1個殘留的未分化ESC就能導致畸胎瘤形成。雖然ESC和iPSC本身具有很強的致瘤性,但隨著培養(yǎng)和誘導分化技術的進步,相信將來會做到非常充分地分化,從而能更安全地治療多種疑難雜癥。

安全性最好的干細胞當屬MSC。MSC屬于應用性非常廣泛的一種干細胞類型,因為MSC本身具有低免疫原性,不會癌變,易大規(guī)模培養(yǎng),可異體使用的特點,適合多種疾病治療。但MSC使用也會出現(xiàn)一些常見的輸液反應。此外,也有爭議點在于“MSC是否會促進腫瘤細胞的增殖”。在無免疫細胞的情況下,營養(yǎng)物質(zhì)能促進腫瘤細胞的增殖。同樣,在無免疫細胞的小鼠體內(nèi),確實觀察到MSC促進腫瘤細胞的增殖。而且還存在一個客觀事實:即使沒用過MSC,每個腫瘤患者體內(nèi)的腫瘤細胞依然在增殖生長。腫瘤細胞的增殖與否,和身體的免疫細胞的功能密切相關。

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自體干細胞和異體干細胞該如何選擇?

人體中廣泛存在的MSC和骨髓中的HSC都具有年齡屬性(隨年齡增長而衰老),而且還有增殖性衰老的特點。

因為年齡大的MSC的各方面能力(即細胞質(zhì)量)都出現(xiàn)不同程度的下降,如細胞質(zhì)量、分化能力、遷移能力、免疫調(diào)節(jié)能力、抗氧化能力等,從而不能有效地促進機體快速恢復。正因為年齡越小,體內(nèi)干細胞數(shù)量和質(zhì)量越好,所以小孩子生病后很容易康復,而年齡越大的人生病后康復就越慢。MSC老化被認為是骨折愈合隨年齡增長而受損的主要原因。這也解釋了為何老年人容易出現(xiàn)骨質(zhì)酥松癥和骨折后難于愈合。

MSC不僅會衰老,還會生病。如從系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者、類風濕關節(jié)炎和特發(fā)性血小板減少性紫癜(Idiopathic thrombocytopenic purpura, ITP)患者的骨髓中分離的MSC形態(tài)異常,增殖速度減慢,免疫調(diào)節(jié)功能下降。類風濕性關節(jié)炎患者骨髓MSC的增殖能力下降可能與端粒長度縮短有關。高劑量的化療藥能造成骨髓基質(zhì)嚴重的不可逆損傷,不僅損傷骨髓中的HSC,還會損傷MSC,導致接受高劑量化療患者的造血系統(tǒng)出現(xiàn)不同程度損傷及機體自我恢復功能的缺失。有專業(yè)報道系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者自體骨髓MSC治療后,并沒有起到治療效果。

因此,對于40歲后的人群,不建議使自體干細胞治療,因為這個年齡段體內(nèi)干細胞已經(jīng)衰老。國外多個臨床研究團隊習慣用成年自體骨髓MSC做臨床研究治療疾病,往往是因為細胞因衰老而質(zhì)量欠佳,導致多次臨床治療后的長期療效依然不佳。

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異體干細胞的使用會不會產(chǎn)生排異反應?

在目前常用的干細胞類型中,可異體使用、不需要配型的干細胞就是MSC。在MSC的實驗研究中,甚至可以給小鼠注射人的MSC,即跨種屬使用,也不會引起免疫排斥。因為MSC具有很低的免疫原性,自身不會引起免疫排斥反應,反而能抑制免疫排斥反應,用于治療多種免疫性疾病的治療,比如移植物抗宿主?。℅raft versus host disease,?GHVD)、器官移植、潰瘍性結腸炎等。但也需要注意,如果MSC培養(yǎng)不當,就會提高MSC的免疫原性(HLA-DR高表達),引起輕微的免疫排斥反應。

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干細胞是否具有依賴性?

有些藥品和毒品具有明顯的成癮性,但所有的干細胞都不具有成癮性。

MSC具有提高免疫力,促進造血,促進血管再生,改善血液循環(huán),消除炎癥,修復損傷的等諸多優(yōu)點,能在很大程度上提高身體的健康狀態(tài),讓疲勞或衰老的身體恢復到年輕狀態(tài),具體表現(xiàn)在體力提升、精力旺盛、睡眠和食欲改善等等。正是這些正向改善作用,讓人擔心MSC對身體有成癮性。

MSC對身體的調(diào)節(jié)作用本質(zhì)上是讓亞健康或衰老的身體,恢復到比較好的年輕狀態(tài),因而“機體對MSC的需求”是“人對年輕狀態(tài)的懷念”,是每個人追求健康衰老的內(nèi)在訴求。

身體在停用具有成癮性的藥物或毒品后會出現(xiàn)一些戒斷癥狀或病情加重等表現(xiàn)。但是,停用MSC后,身體并不會出現(xiàn)類似成癮性藥物或毒品的戒斷癥狀或病情加重等表現(xiàn),而是正常地衰老。MSC發(fā)揮治療作用的方式比較溫和。如果在MSC細胞注射液里面添加一些增效的成份,那么就會出現(xiàn)一些“打雞血”的效應,而且停用后身體會出現(xiàn)不適感,類似亢奮后的低落。

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