再生医学和以干细胞为基础的细胞治疗已成为当今世界各国先进生物医疗技术关注的焦点,间充质干细胞(Mesenchymal stem cell, MSC)作为一种适宜的干细胞用于细胞治疗,已在多种疾病的多项临床试验研究(CTSs)中被证明是安全有效的。今天小编就和大家一起来聊聊什么是间充质干细胞。
Part 01/什么是间充质干细胞?
间充质干细胞(MSC)是一类起源于中胚层的多能干细胞,与来源于血液系统的造血干细胞不同,在婴儿的围产组织(如胎盘、脐带等)、成年人的牙髓、脂肪等部位,我们都能窥见MSC的身影。除此以外,间充质干细胞还有自我复制、低免疫原性、高活性、趋炎性、不成瘤等五大特性。
Part 02/间充质干细胞四大功能
从自我复制到不成瘤,再从多向分化到归巢效应,这些独一无二的特点及机制为MSC塑造了非凡的治疗前景与成药空间,那么当学者将独特的MSC运用在疾病治疗上时,这些神奇的细胞又能发挥怎么样的作用呢?我们一一来看。
『组织再生』
干细胞具有组织再生的功能,按照其分化能力的由高到低,依次是全能干细胞、多能干细胞及单能干细胞。其中,MSC作为多能干细胞,虽无法发育成完整的个体,却具有分化成人体多种细胞的潜能,这些衍生细胞既有望替换、修复受损的细胞,也可以刺激体内的干细胞,以共同完成组织再生的过程。
『器官修复』
“组织再生,器官修复”,这是一个相辅相成的过程。由细胞构成组织,再由组织构成器官。凭借MSC的自我复制和多向分化能力,MSC在适宜的体内或体外环境下可以分化为神经细胞、肝细胞、心肌细胞、血管内皮细胞、软骨细胞和造血细胞等,并结合相应的分泌因子修复大脑、肝脏、心脏等器官。
『免疫调节』
MSC对先天免疫和获得性免疫均有一定的免疫调节机制。它可以通过细胞与细胞间的直接接触,以及分泌生物活性因子,如生长因子、细胞因子和趋化因子等发挥其免疫调节作用,也能够影响Treg,Th17等细胞达到改善免疫系统调节能力的目的。
『抗凋亡』
凋亡是衰老的结果,它意味着细胞已经丧失了进一步的分裂、再生能力,即将成为身体的负担。而干细胞具有抗凋亡的作用,不但能以“种子细胞”的身份补充老化、死亡的细胞,还能通过旁分泌效应,分泌生长因子(如VEGF、EGF、FGF)、抗凋亡因子(如VEGF165、FGF-2、HGF等)阻止成熟的功能细胞过早、过快地启动衰老的程序。
与以往药物对比,MSC既不像化合药物,通过化学反应来杀死病因,也不像分子药物,通过单一靶点或通路进行作用。它是一个可塑性极高的治疗“多面手”,能够提供完整的沟通机制,如细胞分泌的因子、多信号通路等,因而被视作治疗复杂疾病的未来手段。
Part 03/间充质干细胞打开疾病新大门
近年来,基于干细胞的疗法已成为再生医学的关键参与者,为患有不治之症的患者打开了一扇新的大门。
内分泌疾病
“胰岛素药物”似乎是糖友们的终极选择,但我们都知道,这种方式只能暂缓疾病发展,并不能真正实现“胰岛β细胞”功能性恢复。而有研究证实,MSCs具有消炎和促内源性组织细胞再生功能,能在一定程度上能保护胰岛β细胞的功能,促进胰岛β细胞的再生,有望改善II型糖尿病及并发症(如糖尿病视网膜病变、多发神经病变、糖尿病足)。
心脑血管疾病
所谓“心脑血管疾病”,其实是一大类疾病的统称,我们常见的冠心病、心肌梗死、中风等疾病都属于其中。因发病快,致死率高,心脑血管疾病素有“隐形杀手”之称。但凭借着再生修复和旁分泌效应,MSC能对病患的疾病部位进行“灾后重建”,并可促进心脏和脑部修复,减少细胞凋亡。
自身免疫性疾病
通俗意义上,自身免疫性疾病是人体自身免疫的“变态”反应,不但会对外界的刺激作出对抗,还开始无差别攻击人体内健康、正常的细胞,导致组织器官损伤或者功能障碍。这种疾病几乎可以发生在人体的任何部位,如银屑病、系统性红斑狼疮,炎症性肠炎,甚至于无处不自的慢性炎症。
在过去的几十年中,基于间充质干细胞的研究和治疗由于其优势而取得了巨大的进步。最新发表的神经元疾病、内分泌和生殖疾病、皮肤再生、肺发育不良和心血管疾病临床试验的最新数据,为使用不同来源的间充质干细胞治疗人类疾病提供了不同选择。
未来,随着这些挑战的克服,相信间充质干细胞会给疾病的治疗带来更多的福音!
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