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间充质干细胞应用于疾病治疗研究领域取得的突破——干细胞储存

发布时间:2019-11-27 09:20:43 点击:24 来源:干细胞库

【摘要】:干细胞就像是生命的种子,是一种可以自我更新和再生的多功能细胞。在一定条件下,可分化成多种功能细胞,具有修复各种组织功能和再生器官的能力,被医学界称为“万能细胞”。

干细胞就像是生命的种子,是一种可以自我更新和再生的多功能细胞。在一定条件下,可分化成多种功能细胞,具有修复各种组织功能和再生器官的能力,被医学界称为“万能细胞”。

成体干细胞是临床应用最成熟的一类,造血干细胞、间充质干细胞都是成体干细胞。其中,间充质干细胞也是干细胞家族的主要成员,而且因具有多向分化能力和免疫调节作用,而越来越受到关注。以下是近年来全球科学家在间充质干细胞应用于疾病治疗研究领域,取得的部分新突破。

01糖尿病

干细胞治疗糖尿病的原理主要是将提取的干细胞进行体外分离、纯化、扩增后输注到患者体内,干细胞在胰腺组织微环境的诱导下分化增殖为胰岛细胞,替代受损的胰岛β细胞,分泌胰岛素,从而达到改善糖尿病的作用,可大幅减少服用降糖药。干细胞还可提高机体糖代谢功能,有效降低血糖水平,起到预防糖尿病的作用。

02阿尔兹海默症

间充质干细胞治疗患老年痴呆症的动物模型,持续两年,取得了较为理想的效果。这意味着,干细胞疗法能有效减缓或阻止阿尔茨海默病的发展,甚至逆转阿尔茨海默病所造成的损害。报告指出,治疗组动物接受间充质干细胞静脉注射后,大脑中β淀粉样蛋白出现了有效减少。而β淀粉样蛋白正是存在于老年痴呆症患者脑细胞内部的一种致病蛋白,具有很强的神经毒性,是老年痴呆病人大脑内,老年斑周边神经元变性和死亡的主要原因。

“该临床前研究结果显示,干细胞有能力减轻老年痴呆症患者脑组织内老年斑的增多,并且完全可以媲美目前最佳的β淀粉样蛋白治疗药品。此疗法也没有出现任何诸如脑淀粉样血管病和脑微出血等不良事件。

03脑功能衰退

大脑是支配整个人体的司令部,脑功能衰退主要表现为记忆力减退,思维敏捷度下降,严重者甚至会患上老年痴呆症。

其主要原因就是随着年龄增大,凋亡和衰老的脑细胞越来越多,导致大脑功能衰退了。而在机体内输注一定量的通过诱导分化成脑细胞的干细胞,可取代衰老凋亡的脑细胞,改善记忆力,提高思维能力,能有效地防止老年痴呆症的发生。

04支气管肺发育不良

在加拿大和美国,BPD每年大约影响着1万名极早产新生儿。这些婴儿的肺部并没有足够地发育,因此他们必须通过呼吸机接受氧气。然而,机械通气和氧气组合使用,会损伤肺部和并进一步阻止它们发育。此外,长期呆在新生儿重症监护室,也会影响这些新生儿身体其他部分(包括视网膜、肾脏和大脑)的正常发育。

这项研究中,研究人员利用新生大鼠的肺部发育,来模拟在第24周出生的早产新生儿的肺部发育,最终获得了一些非常重要的发现。在未来两年之内,Thébaud博士想给20名病人开展前瞻性研究,以验证这种干细胞疗法的可行性和安全性。为患者带来新生。

05皮肤创伤

对于高致残性的皮肤溃疡来说,包括间充质干细胞疗法在内的细胞疗法,是一种非常有效的新型治疗方法。皮肤愈合是一个动态的过程,包括多种类型细胞对不同生长因子的复杂反馈。即使是最新的伤口愈合处理和外科手术方法,也有高达50%的失败率。

但通过调节炎症局部反应、诱导细胞置换以及旁分泌方式,使得间充质干细胞成为伤口愈合的有效疗法。

06免疫系统衰退

当衰老出现,免疫系统功能低下,往往易招致细菌、病毒、真菌等感染,且常常反复发作,每次生病都要很长时间才能恢复。更为危险的是,由于免疫系统功能的降低,不能正常发挥其免疫监视作用,机体内的癌变细胞将不能被及时清除或消灭,从而易导致癌症的发生。

但通过干细胞治疗,经定向诱导分化的免疫细胞作用于机体的免疫功能系统,能让机体的抵抗力增强,细菌感染和病毒感染的几率下降,使病毒感染的细胞和肿瘤细胞破坏或发生凋亡,进而起到既保护自身正常细胞又可杀伤肿瘤、病毒细胞的作用,安全无副作用。

07老年斑

现在一般认为,人到中年以后,体内的许多生理活动就开始走“下坡路”了。血液循环功能下降,新陈代谢减慢,细胞和组织逐渐退化和衰老,再加上饮食中的不饱和脂酸氧化后和蛋白质结合,就会形成棕黑色的“脂褐素”沉积在细胞内。逐渐衰老的组织和细胞已无法排除这些棕黑色颗粒,它们大量堆积在皮肤内,就形成了老年斑。而干细胞可分化成多种组织细胞,替代和修复受损衰老的人体细胞,作为继药物与手术治疗后的第三类诊疗技术。

在这个领域使用较多的是脐带多能干细胞,医学名称脐带间充质干细胞。它纯度高,增殖能力强,可分化为肝细胞,神经细胞,胰岛分泌样细胞等多种细胞;具有免疫系统、内分泌系统、神经系统调节作用;能够替代和修复病变、受损及衰老的人体细胞和人体组织。在医学美容领域,有很多可供干细胞技术发挥强大功效的领域,如祛除妊娠纹、改善产后色素沉淀、祛除疤痕、皮肤烧伤破损等。

08女性分娩损伤

间充质干细胞移植能治疗女性分娩损伤,且无排异反应。自然分娩可能会对产妇造成伤害,导致“应力性尿失禁”。据统计,自然分娩的妇女有4%到35%受到该问题的侵扰。而现有的物理治疗和手术治疗都不是很有效。

通过移植间充质干细胞,在实验室中用雌性小鼠模拟分娩损伤,帮助其修复了受损的脏器有效促进了排尿可控性。“干细胞疗法可能比目前常见的治疗方法更可行,并且无创伤。我们的研究揭示了一种潜在的产后修复方式,同时可以有效治疗老年妇女的应力性尿失禁。”

09男性性功能衰退

男性的性功能会随着年龄的增大而逐渐衰退,通过干细胞治疗,可以靶向修复生殖系统的衰老退化,恢复或增强性功能;年轻体壮没有性功能障碍的人,通过干细胞治疗则可保持良好的性能力。

人到中年后,男性前列腺会逐渐增生,夜尿增多,严重者会堵塞尿路。通过干细胞治疗就可以靶向促进性激素平衡,使其夜尿次数减少,改善前列腺增生症状。并对男性的生殖系统起到预防保健效果,使其不易出现前列腺肥大等症状。

10椎间盘纤维化

椎间盘纤维化是导致残疾的主要原因,严重影响患者的生活质量,给社会带来了沉重的负担。截至目前,该疾病缺乏有效的干预措施。

研究发现,间充质干细胞植入后,能通过调节胶原蛋白原纤维的生成,加强纤维变性疾病的组织再生,这为减轻椎间盘纤维化,提供了新的有效治疗途径。

11脑中风后认知障碍

中风者大脑中小血块淤阻血管,导致脑组织局部缺血可引起认知障碍,主要包括认知功能下降、执行功能障碍、抑郁、冷漠、情感智商下降等。严重的甚至出现血管性痴呆,即通常人们反映的“病人变傻了,不认识亲人”等症状。

在中国,每年约有150万人死于脑血管病,存活的患者数约600~700万。在中风幸存者中,约90%的患者出现认知功能障碍。认知障碍会严重影响患者的生活质量,增加疾病发生率。

12肿瘤治疗的载体

肿瘤被认为是“永不愈合的创伤”,一些临床上广泛应用的抗肿瘤药物,由于半衰期较短,它在治疗肿瘤时的应用剂量往往较高,给病人带来严重副作用。但是,通过间充质干细胞实施肿瘤靶向治疗后,在实现更优的治疗效果同时,可大幅降低临床应用药物剂量。

13心脏的自然修复

研究发现,干细胞技术可以提高成人心肌细胞的产生,并且刺激存在的干细胞成熟转化成为心脏细胞。干细胞疗法可以刺激休眠存活的宿主心脏组织进行增殖,并且将干细胞吸引至心脏处,由此产生的新型的心脏肌肉组织就具有完整功能而且具有持久性。虽然原始的干细胞并不能对缺失的内脏细胞的正常补充产生反应,但是其可以在患者心脏病发作后促使心脏组织的重建。

这意味着,现存的心脏细胞可以促使新的心脏细胞形成,并且使得新细胞取代死去的细胞。这种循环过程可以随着心脏病发作的严重性而改变,使得现有的心脏细胞可以协助新细胞的发育。未来,这些作用都可以通过干细胞疗法而扩大,改善人体心脏的结构以及功能。