再生醫(yī)學(xué)和以干細(xì)胞為基礎(chǔ)的細(xì)胞治療已成為當(dāng)今世界各國先進(jìn)生物醫(yī)療技術(shù)關(guān)注的焦點(diǎn),間充質(zhì)干細(xì)胞(Mesenchymal stem cell, MSC)作為一種適宜的干細(xì)胞用于細(xì)胞治療,已在多種疾病的多項(xiàng)臨床試驗(yàn)研究(CTSs)中被證明是安全有效的。今天小編就和大家一起來聊聊什么是間充質(zhì)干細(xì)胞。
Part 01/什么是間充質(zhì)干細(xì)胞?
間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)是一類起源于中胚層的多能干細(xì)胞,與來源于血液系統(tǒng)的造血干細(xì)胞不同,在嬰兒的圍產(chǎn)組織(如胎盤、臍帶等)、成年人的牙髓、脂肪等部位,我們都能窺見MSC的身影。除此以外,間充質(zhì)干細(xì)胞還有自我復(fù)制、低免疫原性、高活性、趨炎性、不成瘤等五大特性。
Part 02/間充質(zhì)干細(xì)胞四大功能
從自我復(fù)制到不成瘤,再從多向分化到歸巢效應(yīng),這些獨(dú)一無二的特點(diǎn)及機(jī)制為MSC塑造了非凡的治療前景與成藥空間,那么當(dāng)學(xué)者將獨(dú)特的MSC運(yùn)用在疾病治療上時(shí),這些神奇的細(xì)胞又能發(fā)揮怎么樣的作用呢?我們一一來看。
『組織再生』
干細(xì)胞具有組織再生的功能,按照其分化能力的由高到低,依次是全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞及單能干細(xì)胞。其中,MSC作為多能干細(xì)胞,雖無法發(fā)育成完整的個(gè)體,卻具有分化成人體多種細(xì)胞的潛能,這些衍生細(xì)胞既有望替換、修復(fù)受損的細(xì)胞,也可以刺激體內(nèi)的干細(xì)胞,以共同完成組織再生的過程。
『器官修復(fù)』
“組織再生,器官修復(fù)”,這是一個(gè)相輔相成的過程。由細(xì)胞構(gòu)成組織,再由組織構(gòu)成器官。憑借MSC的自我復(fù)制和多向分化能力,MSC在適宜的體內(nèi)或體外環(huán)境下可以分化為神經(jīng)細(xì)胞、肝細(xì)胞、心肌細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、軟骨細(xì)胞和造血細(xì)胞等,并結(jié)合相應(yīng)的分泌因子修復(fù)大腦、肝臟、心臟等器官。
『免疫調(diào)節(jié)』
MSC對(duì)先天免疫和獲得性免疫均有一定的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制。它可以通過細(xì)胞與細(xì)胞間的直接接觸,以及分泌生物活性因子,如生長因子、細(xì)胞因子和趨化因子等發(fā)揮其免疫調(diào)節(jié)作用,也能夠影響Treg,Th17等細(xì)胞達(dá)到改善免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的目的。
『抗凋亡』
凋亡是衰老的結(jié)果,它意味著細(xì)胞已經(jīng)喪失了進(jìn)一步的分裂、再生能力,即將成為身體的負(fù)擔(dān)。而干細(xì)胞具有抗凋亡的作用,不但能以“種子細(xì)胞”的身份補(bǔ)充老化、死亡的細(xì)胞,還能通過旁分泌效應(yīng),分泌生長因子(如VEGF、EGF、FGF)、抗凋亡因子(如VEGF165、FGF-2、HGF等)阻止成熟的功能細(xì)胞過早、過快地啟動(dòng)衰老的程序。
與以往藥物對(duì)比,MSC既不像化合藥物,通過化學(xué)反應(yīng)來殺死病因,也不像分子藥物,通過單一靶點(diǎn)或通路進(jìn)行作用。它是一個(gè)可塑性極高的治療“多面手”,能夠提供完整的溝通機(jī)制,如細(xì)胞分泌的因子、多信號(hào)通路等,因而被視作治療復(fù)雜疾病的未來手段。
Part 03/間充質(zhì)干細(xì)胞打開疾病新大門
近年來,基于干細(xì)胞的療法已成為再生醫(yī)學(xué)的關(guān)鍵參與者,為患有不治之癥的患者打開了一扇新的大門。
內(nèi)分泌疾病
“胰島素藥物”似乎是糖友們的終極選擇,但我們都知道,這種方式只能暫緩疾病發(fā)展,并不能真正實(shí)現(xiàn)“胰島β細(xì)胞”功能性恢復(fù)。而有研究證實(shí),MSCs具有消炎和促內(nèi)源性組織細(xì)胞再生功能,能在一定程度上能保護(hù)胰島β細(xì)胞的功能,促進(jìn)胰島β細(xì)胞的再生,有望改善II型糖尿病及并發(fā)癥(如糖尿病視網(wǎng)膜病變、多發(fā)神經(jīng)病變、糖尿病足)。
心腦血管疾病
所謂“心腦血管疾病”,其實(shí)是一大類疾病的統(tǒng)稱,我們常見的冠心病、心肌梗死、中風(fēng)等疾病都屬于其中。因發(fā)病快,致死率高,心腦血管疾病素有“隱形殺手”之稱。但憑借著再生修復(fù)和旁分泌效應(yīng),MSC能對(duì)病患的疾病部位進(jìn)行“災(zāi)后重建”,并可促進(jìn)心臟和腦部修復(fù),減少細(xì)胞凋亡。
自身免疫性疾病
通俗意義上,自身免疫性疾病是人體自身免疫的“變態(tài)”反應(yīng),不但會(huì)對(duì)外界的刺激作出對(duì)抗,還開始無差別攻擊人體內(nèi)健康、正常的細(xì)胞,導(dǎo)致組織器官損傷或者功能障礙。這種疾病幾乎可以發(fā)生在人體的任何部位,如銀屑病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡,炎癥性腸炎,甚至于無處不自的慢性炎癥。
在過去的幾十年中,基于間充質(zhì)干細(xì)胞的研究和治療由于其優(yōu)勢(shì)而取得了巨大的進(jìn)步。最新發(fā)表的神經(jīng)元疾病、內(nèi)分泌和生殖疾病、皮膚再生、肺發(fā)育不良和心血管疾病臨床試驗(yàn)的最新數(shù)據(jù),為使用不同來源的間充質(zhì)干細(xì)胞治療人類疾病提供了不同選擇。
未來,隨著這些挑戰(zhàn)的克服,相信間充質(zhì)干細(xì)胞會(huì)給疾病的治療帶來更多的福音!
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