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干细胞连皮肤都能“重画”,还能有什么干不了?

德国波鸿鲁尔大学儿童医院的烧烧病房接收了一名7岁儿童患者。该患者患有交界性大疱性表皮松解症(JEB),全身80%的皮肤损伤丢失。在监护人签署知情书、当地监管机构同意及德国波鸿鲁尔大学伦理审查委员会批准同情使用的前提下,医院对这名7岁的儿童患者实施了表皮干细胞基因疗法

 

8个月后,也就是2016年2月,这名儿童重获健康皮肤并出院,至今正常。

患者皮肤细胞克隆培养

 

这项临床突破性进展基于此前几十年的基础研究,在这名孩子治疗后的数月随访收集到的临床数据也有助于促进基础科学家们对人类皮肤生物学的重大理解,比如表皮的正常再生仅由少数能自我更新的干细胞克隆指导完成,这些细胞能自我更新,生成祖细胞补充终末分化的角化细胞,而具有如此修复潜能的正是间充质干细胞。

 

 

皮肤是人体最大的器官,维持着机体内环境的稳定,具有美观,保护机体,调节体温,感受压力、疼痛和温度等功能,能够保护人体组织器官不受外界侵袭。

 

在世界范围内,大约2%的人正在忍受慢性皮肤伤口的病痛,每年有30万人因皮肤损伤而致死。伤口愈合是一个非常复杂、由多种因素共同参与的过程,包括 炎症、增生和组织再塑等阶段。尽管有许多新技术(包括生长因子和皮肤替代物)被广泛用于促进伤口愈合,但在大多数情况下,现有治疗方法能实现伤口愈合的百分比仅为50%~60%。

 

大量的临床前和临床试验表明,间充质干细胞(MSCs)治疗可以加速伤口愈合,为各种难以愈合的慢性伤口的治疗带来了希望。

神秘的间充质干细胞

 

 

间充质干细胞是干细胞家族的成员,具有自我复制能力和强大分化潜能。

 

成体间充质干细胞(MSCs)是来源于中胚层的多能干细胞,在再生医学领域应用广泛。MSCs首先不存在胚胎干细胞的伦理的问题,在合理的传代范围内也不存在致瘤性的问题,来源广泛,取材容易;MSCs可向脂肪、软骨、骨、神经细胞、内皮细胞等分化,最新的报道也可转分化诱导成为造血干细胞;MSCs可分泌几十上百种因子,包括生长因子、细胞因子、趋化因子、酶等,在组织和器官的生长和修复中起到至关重要的作用。

 

间充质干细胞——强大的可塑性

 

大家都知道孙悟空72变的能力,干细胞家族中的重要成员——间充质干细胞,其变换自己的本领也不遑多让。

 

 

 

“变色龙”免疫调节机制

 

 

众所周知,感冒发烧那是因为身体抵抗力下降,产生了炎症。不仅如此,其实在人类的大部分严重疾病的发病过程中,例如肝硬化、糖尿病,甚至包括癌症,炎症都在其中扮演了至关重要的角色。而间充质干细胞就可以根据炎症的强弱大小,或者炎症发生的地点,来变换自己的性质,发挥不同的功能:它既可以消炎,也可以促炎。

 

 

间充质干细胞最重要的特性在于其具有很强的免疫调节作用。而人体内环境复杂多变,在不同炎症情况下,间充质干细胞的免疫调节作用是不同的。科学家研究发现,间充质干细胞的免疫调节具有这样一种“变色龙”特性,它好像就是炎症环境的一个调和剂:当炎症反应强时,它就会抑制免疫反应;当炎症反应弱时,它反而可能促进免疫反应。

 
 
 
 

靶向治疗多种肿瘤

 
 

 

间充质干细胞拥有其他干细胞所没有的优点那就是它具有向损伤组织定向迁移并根据具体环境来调节免疫反应的独特能力,这使其在临床应用上拥有了巨大的潜力。

 

肿瘤是现今致死率极高的疾病,对肿瘤的发病机理的研究以及肿瘤治疗方法的探讨一直是全世界生物医学研究的最热点。

 

 

肿瘤被认为是一种永不能愈合的创伤。而间充质干细胞就像一颗子弹一样,能够定向向创伤炎症部位迁移,所以在肿瘤的发生生长过程中,间充质干细胞会定向迁移到肿瘤部位。科学家将其作为携带抗肿瘤药物的载体就像将子弹涂上毒素,从而实现有效的肿瘤治疗。

 

 

重组干扰素α(IFNα)作为临床药物可以治疗多种肿瘤,但是由于其半衰期短,用量高,副作用严重,在临床应用中受到限制。

 

为解决这一瓶颈问题,科学家利用间充质干细胞的载体功能,使其携带表达IFNα,实现该细胞因子的局部释放和肿瘤的靶向治疗。实验发现,能够分泌IFNα的间充质干细胞无论是与肿瘤细胞共同注射,还是肿瘤生长后注射,都可以完全抑制肿瘤生长,而且其抗肿瘤能力要明显高于IFNα重组蛋白的作用。 

 

 

 
 

在皮肤损伤中的应用前景

 
 

成体间充质干细胞有转化为内皮细胞的潜能,结合生物羊膜,在烧伤烫伤外伤的皮肤病变中有很好的应用前景。间充质干细胞分泌的细胞因子和生长因子能调节炎性反应,诱导血管新生,增强上皮细胞生长,加速颗粒组织和细胞外基质的形成。

 

 

多项研究证实,在全身或创面局部应用间充质干细胞治疗均可促进损伤皮肤的修复并提高愈合质量。间充质干细胞治疗可以促进创面愈合过程中血管的生成,缩短患者的康复时间。不仅如此,间充质干细胞对慢性难愈性伤口或迁延不愈的伤口也有很好的疗效。

 

除了直接将MSC以不同途径输注进行治疗外,将间充质干细胞培养于一些支架材料上后移植到创伤部位,也具有较好的疗效。

神经再生胶原支架结合间充质干细胞治疗脊髓损伤

以上只是一部分间充质干细胞在疾病治疗中的神奇应用,而正是因为它移植和补充的能力,能够不断增加人体各种器官、组织的再造和修复所需的最基本材料,这意味着间充质干细胞可以帮助人体长期保持生命的巨大活力。

 
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点击次数:  更新时间:2018-04-08 11:31:47  【打印此页】  【关闭
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