在過去的15年里,“干細(xì)胞”一詞在電視和新聞中變得相對(duì)流行,并經(jīng)常在科學(xué)界進(jìn)行廣泛討論。關(guān)于干細(xì)胞作用的爭論和熱烈討論隨處可見;不幸的是,許多推理都沒有科學(xué)依據(jù)。關(guān)于干細(xì)胞研究的宗教、政治或政府政策通常會(huì)對(duì)一個(gè)通常被誤解的主題造成更多混淆。
對(duì)于大多數(shù)普通公民來說,再生醫(yī)學(xué)和干細(xì)胞的話題變得撲朔迷離。細(xì)胞再生中心希望借此機(jī)會(huì)詳細(xì)討論干細(xì)胞的內(nèi)容、地點(diǎn)、時(shí)間和原因,以更好地教育公眾干細(xì)胞科學(xué)的好處和缺陷,以及它與您的日常生活和生活的相關(guān)性。在福祉和持續(xù)管理您的健康方面。
全球干細(xì)胞療法(自2004年起)
干細(xì)胞的歷史
“干細(xì)胞”一詞最早出現(xiàn)在科學(xué)文獻(xiàn)中是在1868年左右,當(dāng)時(shí)德國生物學(xué)家恩斯特·??藸?(Ernst Haeckel) 使用“干細(xì)胞”一詞來描述受精卵成為有生命呼吸的有機(jī)體的過程。
1908年,一位俄羅斯組織學(xué)家亞歷山大A. 馬克西莫夫 (Alexander A. Maximow) 使用該術(shù)語來假設(shè)我們血液中存在被稱為造血細(xì)胞的細(xì)胞。
1924年,Maximow 博士率先在一種稱為間充質(zhì)的組織簇中識(shí)別出單個(gè)前體細(xì)胞。 然后間充質(zhì)干細(xì)胞分化成不同類型的血細(xì)胞。這些細(xì)胞后來被發(fā)現(xiàn)就是今天所謂的間充質(zhì)干細(xì)胞。
誰發(fā)現(xiàn)了干細(xì)胞?
1959 年,法國腫瘤學(xué)家Georges Mathé進(jìn)行了首例已知的骨髓干細(xì)胞移植手術(shù)。實(shí)驗(yàn)程序是在5名南斯拉夫核電站工人身上進(jìn)行的,他們自己的骨髓在一次事故中嚴(yán)重受損。Mathé博士后來繼續(xù)率先在骨髓移植中使用干細(xì)胞療法治療白血病。
骨髓是人體中產(chǎn)生干細(xì)胞的主要部位。骨髓來源的干細(xì)胞療法在 1950 年代至 70 年代由Fred Hutchinson 癌癥研究中心的E. Donnall Thomas博士發(fā)起。托馬斯博士的研究證明,從骨髓中提取的干細(xì)胞可以通過靜脈輸注來產(chǎn)生新的血細(xì)胞。
中國對(duì)干細(xì)胞的首次使用和研究始于20世紀(jì)60年代左右,吉林中科干細(xì)胞是2005年開始研究干細(xì)胞。
什么是干細(xì)胞?
成年人體內(nèi)估計(jì)有 100 萬億個(gè)干細(xì)胞。干細(xì)胞本質(zhì)上是一種“種子”或“啟動(dòng)子”或“空白源”細(xì)胞,具有轉(zhuǎn)化或分化成任何成人組織的獨(dú)特能力。
干細(xì)胞通常被稱為“成體干細(xì)胞”,但口語化的術(shù)語有點(diǎn)誤導(dǎo)?!俺扇烁杉?xì)胞”存在于嬰兒、兒童和成人體內(nèi)。與成體干細(xì)胞相反的是胚胎干細(xì)胞。成體干細(xì)胞有時(shí)也稱為成體干細(xì)胞。
干細(xì)胞事實(shí)
這些強(qiáng)大的“未分化細(xì)胞”存在于地球上的所有多細(xì)胞生物體中,并且具有無限復(fù)制/復(fù)制自身到更健康的同類細(xì)胞中的能力。這個(gè)過程被稱為細(xì)胞分化。
干細(xì)胞有時(shí)也被稱為祖細(xì)胞,因?yàn)樗鼈兙哂谐袚?dān)另一種類型細(xì)胞的作用和功能的能力。干細(xì)胞與祖細(xì)胞的主要區(qū)別是祖細(xì)胞只能分化形成一種或多種細(xì)胞,但它們不能像干細(xì)胞那樣無限地分裂和繁殖。
成功進(jìn)行干細(xì)胞治療的兩個(gè)要求:
- 細(xì)胞必須具備自我更新的能力。自我更新被描述為細(xì)胞經(jīng)歷多個(gè)正常細(xì)胞分裂周期同時(shí)能夠維持未分化狀態(tài)的能力。
- 細(xì)胞必須是有效的:效力被描述為分化成內(nèi)胚層(內(nèi)皮細(xì)胞)、中胚層或外胚層三個(gè)胚層的能力。
什么是干細(xì)胞療法?
這些強(qiáng)大的“空白”細(xì)胞是人體每個(gè)器官、細(xì)胞和組織的基礎(chǔ)。它們之所以必不可少,是因?yàn)樗鼈兪俏ㄒ豢梢杂谰眯迯?fù)或替換受損組織和器官的天然方法。這些細(xì)胞可以通過靶向遞送方案逆轉(zhuǎn)退行性疾病或損傷。最近的研究還發(fā)現(xiàn),間歇性禁食會(huì)觸發(fā)干細(xì)胞再生。
今天,干細(xì)胞療法和基因療法被用于治療各種退行性疾病,例如:
- 血癌
- 血液病——地中海貧血和鐮狀細(xì)胞性貧血
- 糖尿病– 胰腺和糖尿病腎病
- 心血管疾病——心臟病發(fā)作和“CHF”或充血性心力衰竭
- 肺部疾病——慢性阻塞性肺病、肺氣腫和特發(fā)性肺纖維化
- 退行性神經(jīng)系統(tǒng)疾病 – ALS、運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元疾病、阿爾茨海默氏癥和帕金森氏癥
- 事故或中風(fēng)引起的神經(jīng)和脊柱損傷
- 感覺喪失和周圍神經(jīng)病變
- 自身免疫性疾病——狼瘡
- 骨科疾病或損傷——關(guān)節(jié)炎、下背部損傷、膝關(guān)節(jié)損傷、退行性髖關(guān)節(jié)、運(yùn)動(dòng)損傷
人體中已發(fā)現(xiàn)各種類型的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)和體細(xì)胞。它們的范圍從可以執(zhí)行單一功能的細(xì)胞到形成人體組織或器官基礎(chǔ)的更特殊的細(xì)胞。[1]
例如,間充質(zhì)干細(xì)胞是可以形成軟骨、骨骼、肌腱、韌帶、肌肉細(xì)胞、皮膚細(xì)胞甚至神經(jīng)細(xì)胞的成體干細(xì)胞。相反,造血干細(xì)胞系僅產(chǎn)生血細(xì)胞(紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板),而神經(jīng)干細(xì)胞僅形成神經(jīng)系統(tǒng)中的細(xì)胞。
在哪里可以找到干細(xì)胞?
兩種類型的干細(xì)胞用于研究和治療:自體細(xì)胞和同種異體干細(xì)胞。自體意味著來自患者自己的身體,而同種異體意味著來自接受者以外的人捐贈(zèng)的干細(xì)胞。
自體干細(xì)胞分散在我們的身體各處,通常根據(jù)它們所在的特定發(fā)育階段或身體部位來命名。干細(xì)胞的“誕生”發(fā)生在骨髓區(qū)域,然后它們被釋放到血流允許擴(kuò)散通過整個(gè)身體。我們的血液循環(huán)允許將這些細(xì)胞輸送到全身。受傷或事故發(fā)生后,受傷部位附近的細(xì)胞/組織會(huì)釋放一種稱為細(xì)胞因子的化學(xué)物質(zhì),這種化學(xué)物質(zhì)可作為遇險(xiǎn)燈塔,幫助在稱為歸巢的遷移過程中將新的干細(xì)胞和祖細(xì)胞招募到受損區(qū)域。請(qǐng)注意,還有來自植物和動(dòng)物的干細(xì)胞(稱為活細(xì)胞或新鮮細(xì)胞療法),我們不會(huì)在本文中討論,因?yàn)樗鼈兒芪kU(xiǎn)且與人類應(yīng)用的討論無關(guān)。我們不會(huì)在再生中心的任何治療中使用胚胎細(xì)胞或活細(xì)胞。
隨著年齡的增長,人類循環(huán)間充質(zhì)細(xì)胞自然減少
自體干細(xì)胞的四種可行來源
- 人骨髓——采集非常具有侵入性,需要鉆入股骨或髂嵴
- 外周血——通過稱為單采術(shù)的過程從患者體內(nèi)提取造血干細(xì)胞。從患者身上抽取血液并在提取患者干細(xì)胞的機(jī)器中過濾,然后將一部分血液返回給捐贈(zèng)者。[2]
- 牙髓 ——青少年的牙髓由柔軟的活組織組成??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),牙髓是間充質(zhì)干細(xì)胞的豐富來源,不需要侵入性程序即可提取。
- 脂肪來源或脂肪干細(xì)胞——通過微型抽脂獲得,脂肪干細(xì)胞主要用于美容治療,如干細(xì)胞整容或癌癥后的干細(xì)胞乳房重建。
對(duì)于某些應(yīng)用和全身性自身免疫性疾病,患者不是自體干細(xì)胞治療的候選者,需要同種異體來源的干細(xì)胞。[3]這些同種異體細(xì)胞并非來自患者本身,主要是從我們的干細(xì)胞庫中獲得的,包括捐贈(zèng)的臍帶組織、人胎盤(沃頓氏膠)或患者直系親屬的骨髓。這些細(xì)胞使用 HLA 匹配與患者匹配,以最大限度地降低移植物抗宿主病的風(fēng)險(xiǎn)。
干細(xì)胞騙局和警告
近年來,干細(xì)胞旅游在世界許多地方興起。功能性再生醫(yī)學(xué)的前景正被來自非常不可信來源的道德問題和未經(jīng)證實(shí)的療法所玷污。許多這些實(shí)驗(yàn)性治療和療法從未經(jīng)過適當(dāng)?shù)呐R床試驗(yàn),而是直接作為療法或更糟糕的是“治愈”進(jìn)行銷售。這些“同一天”的實(shí)驗(yàn)性干細(xì)胞療法不是由有執(zhí)照的或?qū)I(yè)的醫(yī)務(wù)人員進(jìn)行的,并且通常不遵守用于確保符合道德標(biāo)準(zhǔn)的適當(dāng)協(xié)議的批準(zhǔn)治療方案的框架。在聯(lián)系全球不法干細(xì)胞診所時(shí),請(qǐng)謹(jǐn)慎行事并做出正確判斷,這些診所往往承諾過高但兌現(xiàn)不足。其他需要注意的跡象是無證醫(yī)生承諾“無風(fēng)險(xiǎn)”治療或不提供治療后護(hù)理或幫助的治療。
有些人可能認(rèn)為/聲稱干細(xì)胞是治療一切的“靈丹妙藥”或“靈丹妙藥”。
這根本不是真的!
基于細(xì)胞的治療醫(yī)學(xué)基于可觀察的證據(jù)科學(xué),可以幫助一些患者,但絕不能每次都幫助每個(gè)人。治療退行性或后天性疾病的能力仍處于臨床應(yīng)用的早期階段,僅供批準(zhǔn)的病例使用。迄今為止,唯一成功的干細(xì)胞治療是造血干細(xì)胞移植。
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞
醫(yī)學(xué)期刊上的醫(yī)生和研究人員一直在研究使干細(xì)胞的臨床應(yīng)用更加一致的方法。在實(shí)驗(yàn)室里,我們有證明干細(xì)胞可以幫助修復(fù)或替換體內(nèi)受損的組織、器官和細(xì)胞,并且這些細(xì)胞可以“生長”或分化成多種類型的細(xì)胞。在實(shí)驗(yàn)室之外,結(jié)果并不一致。
再生醫(yī)學(xué)最有前途的領(lǐng)域之一側(cè)重于“重新編程”任何人類皮膚細(xì)胞并將其轉(zhuǎn)變?yōu)榉浅S杏玫亩嗄芗?xì)胞的能力。這個(gè)過程和細(xì)胞類型被稱為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞或iPS細(xì)胞,并于2006年由Shinya Yamanaka 博士首次發(fā)現(xiàn)。將成人/體細(xì)胞重編程為iPS細(xì)胞的能力對(duì)干細(xì)胞生物學(xué)和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生了重大影響。[4]
iPS細(xì)胞仍處于起步階段,但在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中已顯示出可喜的結(jié)果,尤其是與基因療法結(jié)合使用時(shí)。iPS細(xì)胞的人體臨床試驗(yàn)已經(jīng)在進(jìn)行中,但在我們能夠充分利用iPS細(xì)胞和iPS技術(shù)之前,仍有許多障礙需要解決。
每天都在取得進(jìn)步和突破,希望利用這些豐富的細(xì)胞并使它們在臨床上更加適用。
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參考資料:
[1]Ungkanont, A, W Mongkonsritrakoon, S Jootar, and T Srichaikul. 2000. Allogeneic stem cell transplantation in a patient with refractory Burkitt’s lymphoma using non-myeloablative conditioning regimen. Bone marrow transplantation, no. 12. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11223978
[2]Panich, V, M Pornpatkul, and W Sriroongrueng. 1992. The problem of thalassemia in Thailand. The Southeast Asian journal of tropical medicine and public health. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1298980
[3]Velasco, Román Pérez, Usa Chaikledkaew, Chaw Yin Myint, Roongnapa Khampang, Sripen Tantivess, and Yot Teerawattananon. 2013. Advanced health biotechnologies in Thailand: redefining policy directions. Journal of translational medicine (January 2). doi:10.1186/1479-5876-11-1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23281771
[4]Nielsen, B F. 1986. Haemorrhagic compression of the femoral nerve complicating anticoagulation therapy. Case report. Acta chirurgica Scandinavica. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3564822
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