1 吳京:干細胞修復(fù)骨損傷 ![]() 2 鐘麗緹:干細胞讓生娃有望 現(xiàn)年52歲的鐘麗緹在與張倫碩結(jié)婚后,一直希望能再擁有一個寶寶。但是,高齡的限制,讓其倍感無力。在了解到干細胞療法后,夫婦二人進行了治療。鐘麗緹坦言:“有一個更年期停經(jīng)的女性已經(jīng)有一年沒有月經(jīng)了,但是打完干細胞,馬上就來月經(jīng)了。我很期待,希望通過干細胞修復(fù)我的卵巢功能,再生一個寶寶。干細胞讓我恢復(fù)活力,我很有信心,干細胞會幫助我看起來更年輕!” 3 C羅:干細胞拯救職業(yè)生涯 4 舒馬赫:干細胞助力蘇醒 ![]() ![]() 1 干細胞有哪些類型? ![]() ![]() 2 干細胞療法能治哪些??? 圖2 干細胞模型的建立及商業(yè)化應(yīng)用(圖源:[1]) 干細胞技術(shù)廣泛應(yīng)用于細胞替代治療、系統(tǒng)重建、組織工程、基因治療及美容抗衰老等方面的研究,如用于治療糖尿病、軟骨生長及關(guān)節(jié)修復(fù)、腦部疾病、血液疾病等[2](圖3)。與許多傳統(tǒng)療法相比,干細胞移植對于某些癥狀效果明顯,且一次性植入效果持久,是目前組織修復(fù)和再生的唯一方法。 ![]() ![]() ![]() ![]() 在利用干細胞進行疾病治療前,需要考慮選擇哪種發(fā)育階段干細胞的問題:是選擇不經(jīng)分化的胚胎干細胞,直接進行移植,還是誘導(dǎo)分化的成體干細胞移植。如果選擇前一種,那么就會有新的問題出現(xiàn)。胚胎干細胞具有高度分化潛能,意味著體內(nèi)移植后存在不可控的分化“方向”,加上其無限增殖潛能,可能會在移植原位產(chǎn)生“腫瘤”;此外,胚胎干細胞來源于早期胚胎的內(nèi)細胞團,其中的細胞最終可以發(fā)育成機體所有組織和器官。為獲得胚胎干細胞需要分離內(nèi)細胞團,此過程會導(dǎo)致胚胎被破壞,引起嚴重的倫理和政治問題(圖5)。目前仍然不能完全證明胚胎干細胞移植治療的絕對安全和可行性,其中包括倫理問題、遺傳變異性、免疫排斥風(fēng)險和致瘤可能性等[3]。 圖5 干細胞療法的“邊界”(圖源:細胞知識圖庫) 成體干細胞存在于組織的特定區(qū)域,大多處于休眠狀態(tài),分裂很慢或很少分裂,直到組織受到損傷或發(fā)生疾病時被激活,開始分裂分化。成體干細胞不僅具有向原有組織來源的特定細胞分化的潛能,還具有向其他譜系甚至跨胚層分化的潛能。根據(jù)來源的組織和功能命名,成體干細胞有骨髓間充質(zhì)干細胞、造血干細胞、臍帶間充質(zhì)干細胞、神經(jīng)干細胞、表皮干細胞、心臟干細胞、肝臟干細胞、胰腺干細胞、腸干細胞等。其中,造血干細胞和骨髓間充質(zhì)干細胞是研究最早、最廣和最深的成體干細胞,其臨床應(yīng)用也最為廣泛和成熟[1]。 成體干細胞源于自身,用于自身,在應(yīng)用時不存在組織相容性的問題,避免了移植排斥反應(yīng)以及長期應(yīng)用免疫抑制劑對患者的傷害;由于胚胎干細胞和誘導(dǎo)多能干細胞在體內(nèi)的分化是“非定位性的”,易形成畸胎瘤。理論上成體干細胞致瘤風(fēng)險很低,而且不存在倫理道德問題;成體干細胞獲取相對容易,成體干細胞還具有多向分化潛能。但是,選擇成體細胞移植移植,仍然會面臨成體干細胞含量極低,分離和純化困難;體外長期培養(yǎng)可能會導(dǎo)致細胞衰老,產(chǎn)生遺傳變異;分化能力受年齡限制,存在遺傳錯誤等問題[1]。 目前,干細胞移植主要有自體和同種異體移植兩種方法。同種異體移植無法避免免疫排斥的難題,自體移植雖可避免免疫排斥但局限了治療的疾病范圍。那么,有沒有一種細胞,既能避免免疫排斥又能夠安全可控的分化成各種組織和器官?這里就不得不提誘導(dǎo)多能干細胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)。iPSCs是指將人類體細胞經(jīng)過導(dǎo)入外源性轉(zhuǎn)錄因子重編程之后所產(chǎn)生的一類細胞,其與胚胎干細胞非常相似。iPSCs直接從患者細胞中產(chǎn)生,經(jīng)過體外處理,回輸患者體內(nèi)。既避免了免疫排斥又能疾病建模、藥物檢測、控制分化和解決倫理問題[4]。 圖6 iPSCs常見的細胞來源及應(yīng)用(圖源:[4]) 干細胞療法的最終目的是控制干細胞成功分化為一種或幾種類型的細胞,在此過程中面臨著內(nèi)在和微環(huán)境的復(fù)雜調(diào)控機制。致力于闡明調(diào)控機制的科學(xué)研究將大大推進干細胞的臨床應(yīng)用,為眾多“不治之癥”找到一條康莊大道。 撰文|文競擇 排版|木子久 End 參考資料: [1]柯敏霞,紀猛,王皓,洪丹萍,吳月紅,齊念民.干細胞模型研究進展及商業(yè)化應(yīng)用的現(xiàn)狀[J].中國組織工程研究,2018,22(05):766-773. [2]王澤,宋揚,秦林偉.干細胞的研究進展和應(yīng)用前景[J].沈陽師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2021,39(06):566-570. [3]董毅,董一港.人類胚胎干細胞分化與功能研究進展[J].生物學(xué)雜志,2021,38(03):1-14. [4]田智琛,尹曉娟.誘導(dǎo)多能干細胞在兒童疾病的應(yīng)用研究進展[J/OL].遺傳:1-9[2022-10-31].DOI:10.16288/j.yczz.22-245. |
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