干細(xì)胞療法是將新的成體干細(xì)胞引入受損組織以治療疾病或損傷。任何存在組織退化的疾病都可能成為干細(xì)胞療法的潛在候選者:阿爾茨海默病、帕金森病、脊髓損傷、心臟病、嚴(yán)重?zé)齻?a href="http://www.myhltw.com/yiyong/6616.html" target="_blank" rel="noreferrer noopener">糖尿病。干細(xì)胞可用于修復(fù)或替換受損神經(jīng)元(再生脊髓),修復(fù)受損器官,如肝臟和胰腺。
干細(xì)胞移植 (SCT) 是現(xiàn)在優(yōu)先于骨髓移植 (BMT) 使用的術(shù)語(yǔ)。干細(xì)胞的潛在用途包括恢復(fù)血細(xì)胞生成、用于組織修復(fù)的治療性克隆、和癌癥治療。
干細(xì)胞用于基礎(chǔ)研究,以闡明人類(lèi)發(fā)育過(guò)程中發(fā)生的復(fù)雜事件,并了解癌癥的分子基礎(chǔ)、基因控制的分子機(jī)制。干細(xì)胞可以提供特定的細(xì)胞類(lèi)型(多能干細(xì)胞)來(lái)測(cè)試新藥,并減少動(dòng)物試驗(yàn)。本文總結(jié)了干細(xì)胞療法的演變,以突出其重要性和進(jìn)一步研究。
干細(xì)胞療法
在當(dāng)代生物醫(yī)學(xué)研究中,最有前途、最令人興奮、最近興起的醫(yī)學(xué)科學(xué)分支受到越來(lái)越多的關(guān)注,人們的興趣也越來(lái)越大,它是干細(xì)胞療法(stem cell technology),它結(jié)合了細(xì)胞生物學(xué)家、遺傳學(xué)家和臨床醫(yī)生的努力。干細(xì)胞在硬化癥、類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、1型糖尿病、帕金森病、阿爾茨海默病、心臟?。ㄐ募」H⒊溲孕牧λソ撸?、燒傷、骨關(guān)節(jié)炎、網(wǎng)球肘、肩周炎、肌肉萎縮癥、先天性疾病、皮膚病??梢詼y(cè)試新藥對(duì)干細(xì)胞產(chǎn)生的組織的安全性和有效性在體外,無(wú)需在動(dòng)物身上進(jìn)行測(cè)試,從而加快藥物開(kāi)發(fā)[1-4]。
干細(xì)胞本質(zhì)上是人體的組成部分。干細(xì)胞是一種未分化的空白細(xì)胞或前體細(xì)胞,具有不斷分裂(自我更新)和分化(發(fā)育)成任何種類(lèi)的細(xì)胞/組織(如皮膚、肌肉或神經(jīng)細(xì)胞等)的能力。在身體的不同部位發(fā)揮多種功能。干細(xì)胞具有生成用于移植的新健康組織以及再生或修復(fù)患病或受損細(xì)胞以及衰老細(xì)胞的非凡能力和潛力,可用于干細(xì)胞治療或再生醫(yī)學(xué)和組織工程。干細(xì)胞具有構(gòu)建人體每個(gè)組織的能力,因此在未來(lái)的治療用途上具有巨大潛力[3]。
干細(xì)胞的來(lái)源
再生醫(yī)學(xué)是一個(gè)新興的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,涉及對(duì)因疾病、外傷或先天性缺陷而受損的人體(或動(dòng)物)細(xì)胞、組織或器官進(jìn)行替換、改造或再生,以恢復(fù)或建立正常功能的過(guò)程。干細(xì)胞研究日新月異——生物體如何從單細(xì)胞發(fā)育而來(lái)?健康細(xì)胞如何替代成年生物體中受損的細(xì)胞?
干細(xì)胞有多種來(lái)源。胚胎干細(xì)胞來(lái)自三到五天大的人類(lèi)胚胎,幾乎可以在體內(nèi)產(chǎn)生任何其他類(lèi)型的細(xì)胞,因此被稱(chēng)為多能干細(xì)胞。成體(非胚胎)干細(xì)胞來(lái)自體內(nèi)發(fā)育的組織和器官,并且具有誤導(dǎo)性的名稱(chēng),因?yàn)樗鼈円泊嬖谟趮雰汉蛢和?;修?fù)和替換同一區(qū)域受損的組織。
例如,造血干細(xì)胞是一種在骨髓中發(fā)現(xiàn)的成體干細(xì)胞(可以制造新的紅細(xì)胞、白細(xì)胞和其他血細(xì)胞),已被用作骨髓移植(干細(xì)胞移植)來(lái)治療某些類(lèi)型的癌癥。
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 (iPSC) 可以分化為體內(nèi)所有類(lèi)型的特化細(xì)胞。它們是通過(guò)對(duì)成體干細(xì)胞進(jìn)行基因重編程而產(chǎn)生的,因此它們的行為類(lèi)似于胚胎干細(xì)胞。來(lái)自臍帶血和羊水的干細(xì)胞(圍產(chǎn)期干細(xì)胞)具有轉(zhuǎn)變?yōu)樘鼗?xì)胞的能力[5-7]。和其他血細(xì)胞)已被用作骨髓移植(干細(xì)胞移植)來(lái)治療某些類(lèi)型的癌癥。成體干細(xì)胞不能像胚胎干細(xì)胞那樣分化成許多其他類(lèi)型的細(xì)胞。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 (iPSC) 可以分化為體內(nèi)所有類(lèi)型的
干細(xì)胞的種類(lèi)
有不同類(lèi)型的干細(xì)胞在體內(nèi)發(fā)揮不同的作用。據(jù)說(shuō)受精卵是全能干細(xì)胞。它有可能產(chǎn)生構(gòu)成胚胎和胎盤(pán)的所有類(lèi)型的細(xì)胞和組織,以及所有胚胎后組織和器官(例如胚胎)。
多能干細(xì)胞是胚胎全能干細(xì)胞的后代,在出生后約4天發(fā)育受精,并可以分化成除全能干細(xì)胞和胎盤(pán)外的任何細(xì)胞類(lèi)型。這些細(xì)胞可以重建生物體的大部分組織,但不是所有組織。(例如來(lái)自囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞)。多能干細(xì)胞是多能干細(xì)胞的后代,是特定組織中特化細(xì)胞的前身。它們可以分化成密切相關(guān)的細(xì)胞家族的多個(gè)特化細(xì)胞。
例如,造血干細(xì)胞主要存在于骨髓中,可產(chǎn)生所有血細(xì)胞(紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板)。寡能干細(xì)胞能夠分化成少數(shù)細(xì)胞(例如淋巴樣細(xì)胞)。單能干細(xì)胞只能沿一種譜系分化(僅產(chǎn)生一種細(xì)胞類(lèi)型),但具有自我更新的特性,這使它們有別于非干細(xì)胞(例如肌肉干細(xì)胞、心臟干細(xì)胞)[5-7]。
多能胚胎干細(xì)胞來(lái)源于受精后5至8天發(fā)育中的胚胎胚泡的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。多能干細(xì)胞存在于發(fā)育中的原腸胚或源自多能干細(xì)胞,并且僅限于產(chǎn)生其各自胚層的細(xì)胞[5]。
獨(dú)立于受精卵的干細(xì)胞可以通過(guò)稱(chēng)為治療性克隆的技術(shù)產(chǎn)生,也稱(chēng)為體細(xì)胞核移植。在這種技術(shù)中,包含遺傳物質(zhì)的細(xì)胞核從未受精卵中取出,供體細(xì)胞的細(xì)胞核也被取出。然后將這個(gè)供體細(xì)胞核注射到卵子中,取代被移除的細(xì)胞核,這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為核移植,胚泡階段從發(fā)育中的卵子形成。這個(gè)過(guò)程產(chǎn)生了一系列與供體細(xì)胞在遺傳上相同的干細(xì)胞。
最明確和最廣泛使用的干細(xì)胞治療是造血(或血液)干細(xì)胞移植。一些骨骼、皮膚和角膜損傷和疾病可以通過(guò)移植或植入組織來(lái)治療。干細(xì)胞的所有其他應(yīng)用尚未在臨床試驗(yàn)中得到證實(shí),應(yīng)被視為高度實(shí)驗(yàn)性的 [8,9]。
結(jié)論
干細(xì)胞療法有可能為人類(lèi)面臨的一些最具挑戰(zhàn)性的醫(yī)學(xué)問(wèn)題找到解決方案,并影響整個(gè)醫(yī)療保健領(lǐng)域。再生醫(yī)學(xué)正在穩(wěn)步發(fā)展和成熟。
- Jesse K. Biehl BS, Brenda Russell. (2009) Introduction to Stem Cell Therapy. J Cardiovasc Nurs. 24(2):98-105.
- Mao AS, Mooney DJ. (2015) Regenerative medicine: Current therapies and future directions. Proc Natl Acad Sci USA. 112(47):14452-59.
- Porcellini A. (2009) Regenerative medicine: A review. Rev Bras Hematol Hemoter.31:63-66.
- Mahla RS. (2016) RS. Stem cells applications in regenerative medicine and disease therapeutics. Int J Cell Biol.16-24.
- Weissman IL. (2000) Stem cells: units of development, units of regeneration, and units in evolution. Cell. 100(1):157-68.
- Moore KA, Lemischka IR. (2006) Stem cells and their niches. Science. 311(5769):1880-85.
- Bajada S, Mazakova I, Richardson JB, Ashammakhi N.(2008) Updates on stem cells and their application in regenerative medicine. J Tissue Eng Regen Med. 2(4):169-83.
- Gurtner GC, Callaghan MJ, Longaker MT. (2007) Progress and Potential for Regenerative Medicine. Annu Rev Med. 58:299-12.
- Prockop DJ, Olson SD. (2007) Clinical trials with adult stem/progenitor cells for tissue repair: let’s not overlook some essential precautions. Blood. 109(8):3147-51.
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