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干细胞治疗在重大疾病方面有着非常好的应用前景

茂柯健康编辑团队 2019-09-22 发布

| 干细胞是一种新的疗法

干细胞治疗的这个概念早在数十年前已经为世人所知了。作为一种新型的生物疗法,干细胞有着非常显著的治疗效果,在癌症治疗,再生修复,先天性疾病方面具有举足轻重的作用,为患者带来了治疗的希望,也为医学领域开辟了新的理念。

| 干细胞具有修复再生能力

干细胞可以自我更新, 繁殖产生更多的干细胞, 同时也可以分化成各种各样的祖细胞, 后者又可进一步成熟发展成许多有特定功能的细胞系。干细胞这种功能特性极大地吸引了来自基础医学和临床医学的研究者。这些关于干细胞的基本功能给基础科学的研究者们提供了一种模式, 利用这种模式,他们可以从细胞的原始阶段来研究发展生物学。干细胞所具有的修复、替代和再生的能力也为临床医学提供了一个发展新疗法的机会。

干细胞治疗

| 干细胞类别的鉴定

因为干细胞仅仅是通过其具有的功能所定义的,所以鉴定和分离这类独特的细胞群将会成为一种非常具有挑战性的工作。胚胎干细胞(ES,一种从着床前的胚胎内细胞群中得到的一种细胞)被认为是最具有多能性的一类干细胞。随着人多能胚胎干细胞系和胚胎生殖细胞系的成功建立,这一领域成为热点。这些细胞可以在体外环境下无限制的、无差别的增殖下去,而且还能保留着向许多方向分化的能力。尽管胚胎干细胞有很大的发展潜力,但是围绕着来源于胚胎的细胞及组织的伦理学争论还是将其从试验和应用领域排除出去了。因此,成人干细胞将会成为未来治疗手段的首选。

目前已经从成人组织中发现了多种干细胞系。其中一种成人干细胞系在人体造血活动中扮演着重要角色,称为造血干细胞(HSC)。这种干细胞可以终生增殖和分化,产生淋巴细胞和骨髓细胞。骨髓源性干细胞能够分化成各种细胞:脂肪细胞、软骨细胞、成骨细胞、肝实质细胞、心肌细胞和神经元。在生长期和成熟的哺乳动物中枢神经系统有一种未分化的,可以产生多种子代的细胞,称为神经干细胞(NSC)。神经干细胞的发现和其广泛的发展前景也极大的激起了研究者的兴趣。利用神经干细胞的这种可塑性(即人们常说的nestin positive cells)可以产生出一个谱系,并且可以在神经移植上派上用场,比如替代受伤后或神经退行性变后的神经组织。来源于上皮和脂肪组织的多能干细胞也在被逐步认识。因为潜在的伦理学问题和组织相容性问题,自体成人干细胞移植将会成为今后组织工程战略中很有希望的方向。但是成人干细胞能否和胚胎干细胞一样的有效,依然不能定论。脐带血(UCB)可能是替代骨髓或外周血作为HSC的一个有效来源。关于脐带血干细胞的特性和应用潜力,目前还在广泛的试验当中。 

理想情况下,一种真正的干细胞系在体外处理前必须在体内环境下来鉴别出来。但是,目前大多数分离干细胞的工作都是在体外模拟环境中进行的。体外分离技术是建立在对细胞表面标记物的识别基础上。已经用来纯化干细胞的标记包括CD34、AC133、STRO-1、神经营养受体p7520等。分离方法包括荧光标记细胞分选、免疫磁分离和免疫吸附柱分离。最近发现了一些新奇的细胞标记物阴性的干细胞,因此有些人对使用单一细胞标记物来分离干细胞提出了一些异议。例如,细胞膜上的CD34表达并不总和干细胞的活动有关。在小鼠身上有大量静止的干细胞系,它们缺乏CD34的表达,但是却拥有完全的再建能力。一种类似的静止CD34阴性的造血干细胞也在人体上被发现。因此,利用某些特定成熟细胞的表面标记物来去除成熟细胞而保留干细胞的方法将会在未来占据更大的优势。 

| 干细胞体外扩增技术

为克服干细胞数目少的局限性,研究人员致力于开发干细胞体外扩增技术.然而,要使干细胞在长期扩增中保持未分化状态和多系分化潜能,研究人员尚面临着巨大挑战。含已知细胞因子和生长因子的无基质无血清体外培养物最终目的是应用于临床,而造血细胞在临床上有广泛应用前景。

目前科学家已成功开发体外培养人造血干细胞(HSC)技术以获得大量HSC。IL-3、干细胞因子(SCF)和Flt-3配体(FL)具有早期效应和细胞系非特异性造血刺激功能, 因而在干细胞扩增中颇受青睐。但目前为止,还没有获得这方面HSC体外扩增的确凿证据。在加入FL、TPO(thrombopoietin) 、IL-6 和IL-11条件下,脐血HSC得以最大程度地扩增。PDGF-BB和EGF则使人BMSC最大程度地扩增。神经元祖细胞已从人皮质培养物中成功分离,并在EGF和FGF-2条件下扩增,200天不到的时间内细胞数增加了150万倍。过去十年内这些体外干细胞和祖细胞扩增实验的开展归功于重组细胞因子和细胞筛选技术的进展,因此,发现新细胞因子和已有细胞因子的新功能可促进干细胞扩增研究。另外, 系统性分析生长因子受体的表达有助于设计干细胞体外扩增培养的新方法。

| 茂柯健康在干细胞方面的积累

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