不同类型的干细胞及其功能

有几种不同类型的干细胞，每一种都有其独特的特性和在医学研究和实践中的应用。

当人们听说干细胞时，他们倾向于认为它们是一种神奇的细胞，可以在人体内转变为任何其他类型的细胞。尽管这在一定程度上是正确的，但干细胞的特异性要强得多。有几种不同类型的干细胞，每一种都有其独特的特性和在医学研究和实践中的应用。

干细胞之所以如此命名，是因为它们可以分裂产生更多的自身拷贝或分化成更特殊类型的细胞。干细胞分裂产生新的干细胞，而分化产生具有特殊特性的新细胞——例如，造骨成骨细胞或造血红细胞红细胞。每种类型的干细胞都具有将其与同一类别中其他类似类型区分开来的特性。以下是一些最常见的类型：

不同类型的干细胞 

1. 造血干细胞 (HSC) 
2. 间充质干细胞 (MSC)
3. 神经干细胞 (NSC)
4. 人类胚胎干细胞 (hESC)
5. 诱导多能干细胞 (iPSC)

造血干细胞 (HSC) 

造血干细胞 (HSC) 是一种在骨髓中发现的前体细胞，可以发育成不同种类的血细胞，例如红细胞、白细胞和血小板。HSC可以自我更新，这意味着它们可以分裂并产生自己的副本。

在HSC和成熟细胞之间有几个中间祖细胞。这些细胞的多能和谱系相关属性通常在完全成熟之前一起或单独显示。由于其寿命短，血液是一种高度再生的组织，而BM支持不同细胞的动态运动以确保血细胞的稳态。

造血干细胞有什么用？

许多非恶性疾病（例如镰状细胞病）和恶性疾病（例如白血病、淋巴瘤）都可以使用 HPC 进行治疗，从而替代或重建患者的造血系统。骨髓或干细胞移植可以治疗患有非恶性和恶性疾病的患者。使用 HPC 治疗自身免疫性疾病、遗传疾病和其他问题的临床试验已在美国 FDA 的监督下进行。以下是可以选择干细胞移植的一些情况：

血癌 

血癌导致骨髓中不健康细胞的不受控制的生长，骨髓是制造血细胞的工厂。它们可大致分为白血病、淋巴瘤和骨髓瘤。

• 急性淋巴细胞白血病 (ALL)
• 急性髓性白血病 (AML)
• 慢性淋巴细胞白血病 (CLL)
• 慢性粒细胞白血病 (CML)
• 霍奇金淋巴瘤
• 多发性骨髓瘤
• 骨髓增生异常综合征 (MDS)
• 非霍奇金淋巴瘤 (NHL)

非血癌

血液疾病、免疫系统疾病和遗传性代谢疾病。

• 肾上腺脑白质营养不良 (ALD)
• 赫勒综合征
• 克拉伯病（球形细胞脑白质营养不良）
• 异染性脑白质营养不良 (MLD)
• 重度再生障碍性贫血
• 严重联合免疫缺陷 (SCID)
• 镰状细胞病 (SCD) 
• 维斯科特-奥尔德里奇综合征 (WAS)

间充质干细胞 (MSC)

间充质干细胞 (MSC) 是一种成体干细胞，可以分化成多种细胞类型。它们存在于许多不同的组织中，几乎可以从任何来源分离，包括骨髓、脂肪、脐带和胎盘。MSCs 在医学领域有许多可能的应用，从再生医学到癌症治疗。间充质干细胞还可以产生皮肤、软骨和骨骼等生物成分，可用于治疗重伤或疾病患者。此外，正在研究间充质干细胞治疗多发性硬化症和克罗恩氏病等自身免疫性疾病的潜力。有了所有这些潜在的应用，难怪 MSC 的研究已成为现代医学中最令人兴奋的领域之一。

多年来，研究人员认为间充质干细胞只存在于骨髓中。然而，研究发现了 MSC 的各种来源，包括脐带组织、体脂肪、臼齿和羊水。 

来自脐带组织的细胞，更具体地说是沃顿氏胶质细胞，是可用的最年轻和最原始的 MSC。大多数脐带在分娩后被丢弃，这种来源无害且容易获得。 查看源文章。

这些细胞的年轻特性使它们具有巨大的潜力，可以转化为体内所需的任何类型的细胞。年轻的细胞也倾向于更快地复制，MSCs不仅可以分化成其他细胞类型，而且可以繁殖以增加它们对身体的治疗效果。 

间充质干细胞已用于治疗哪些病症？

人间充质干细胞 (MSC) 已用于许多临床研究，用于治疗免疫和炎症相关疾病，包括：

• 心血管疾病： 各种药物引起的缺血性心肌病、慢性心力衰竭、心肌梗塞和动脉粥样硬化斑块。
• 神经系统疾病： 缺氧缺血性脑损伤、帕金森病、中风、ALS、多发性硬化症和阿尔茨海默病。
• 骨科疾病： 骨软骨缺陷、关节炎和骨关节炎。
• 风湿病： 类风湿性关节炎、强直性脊柱炎、红斑狼疮、系统性硬化症、多发性肌炎和皮肌炎以及干燥综合征。
• 内分泌疾病：  1型糖尿病。
• 自身免疫/炎症性疾病： 克罗恩病、治疗后莱姆病综合症、长期 COVID、纤维肌痛、慢性阻塞性肺病和其他炎症性肺部疾病。

根据已发表的研究和正在进行的可用试验的结果，可以预见间充质干细胞将为许多患者提供显着的治疗益处。

神经干细胞 (NSC)

专门的干细胞负责修复大脑中的神经绝缘髓鞘。这些可以来源于其他类型的干细胞，例如间充质细胞。

在成人中，只有极少数的NSCs保留下来并且主要是不活跃的；然而，有大量支持证据表明它们在神经系统的可塑性、衰老、疾病和再生中起着至关重要的作用。NSC受内在遗传和表观遗传程序以及由干细胞生态位传递的外在环境刺激的控制。 

遗传缺陷或环境因素可能导致疾病。由于它们的重要性，已经进行了大量研究以确定如何控制 NSC。自首次发现以来，神经干细胞一直是大脑和脊髓细胞疗法的焦点。尽管最近在间充质、胚胎和诱导多能干细胞方面取得了进展，但仍存在一些挑战。存活的神经干细胞数量有限，限制了它们的临床应用。⁽²⁾

人类胚胎干细胞 (hESC)

干细胞来源于捐赠的胚胎。它们可以自然地产生体内各种类型的细胞。对其潜在治疗用途的担忧之一是，已发现它们会导致肿瘤。

人类胚胎干细胞，通常称为hESC，可以自我更新并产生具有各种分化潜能的新成人组织。这些特性使 hESC 在再生医学应用中极具前景。然而，它们在人体临床试验中的使用受到其伦理起源的限制，并且需要有效的方法来产生足够数量的纯净和稳定的hESC。

人类胚胎干细胞来源于发育中囊胚的内细胞团。涉及hESC细胞系的研究受到关于将人类胚胎用于研究目的的伦理争论的极大限制。今天可用的大多数hESC细胞系都是在2001年对管理人类临床研究（也称为“人类受试者”研究）的通用规则进行修订之前获得的。由于担心可能对他们的职业或声誉产生负面影响，这些变化导致研究人员回避继续研究hESC。然而，其他人已经通过hESC系的替代来源和在人类胚胎外培养它们的新技术找到了解决这一有争议的道德困境的方法。

诱导多能干细胞 (iPSC)

诱导多能干细胞 (iPSC) 是重新编程为类似于胚胎干细胞状态的成体细胞。这个过程被称为“诱导”，因为它需要引入特定的蛋白质和因子来诱导成体细胞变成多能细胞。

iPSCs于2006年由京都大学的 Shinya Yamanaka 及其同事首次描述。他们因其工作而共同获得 2012 年诺贝尔生理学或医学奖。这些重新编程的成体细胞与胚胎干细胞相比具有许多优势，包括降低免疫排斥的风险、简化的伦理问题和不太严格的低温要求。此外，iPSC 可源自具有因种系 DNA 突变（例如，某些遗传病症）引起的疾病发展的预先存在威胁的个体。对其潜在治疗用途的担忧之一是，已发现它们会导致肿瘤。

结论

干细胞疗法是对抗疾病和衰老疾病的持续战争中一个有前途的前沿。正如本文所讨论的，干细胞有可能治疗多种疾病，包括糖尿病、心脏病、痴呆症和移植排斥反应。虽然这些都是令人兴奋的潜在应用，但在将干细胞疗法付诸实践之前需要考虑一些关键因素。

许多不同类型的干细胞可以分化成其他细胞类型，并提供细胞替代疗法、组织修复和新器官发育的可能性。 

HSC 在人类中的使用记录最长；它们已在各种临床试验中使用了40多年，但尚未准备好在批准的基础上使用。

间充质干细胞 (MSC) 是研究最多的干细胞类型。它们来自全身的许多组织类型，并显示出最全面的分化潜能。与HSC一样，MSC负责在体内产生新细胞。它们已在多项临床试验中用于治疗心脏病、中风、多发性硬化症、帕金森病和糖尿病。

参考： 

(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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