人体干细胞中的“美猴王”——间充质干细胞

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作者|Mr.Wh1te

文章首发于|海尔国际细胞库公众号

上周我们推送了间充质干细胞的一些简单的科普,给大家简单地介绍了下什么是间充质干细胞,有朋友在后台回复说那篇文章太过于学术化和定义化,很多名词都不知道是什么意思,简单来说就是有点看不懂。今天小编联合国际细胞库的袁老师和王老师,用简单和直白的语言,同时秉持科学严谨的精神让大家更直观地了解间充质干细胞。

01.StemCells干细胞

间充质干细胞作为干细胞家族的一类重要成员,拥有干细胞的共性:自我复制和多向分化潜能,因此有人说,干细胞就像美猴王孙悟空,不仅会七十二变神通(多向分化),还可以一吹毫毛变成无数个自己(自我复制)。这两项能力就是干细胞最基本的“神通”。

人体细胞约有40万亿—60万亿个,人体细胞层面上的生长、衰老、死亡等变化也影响到整个身体的状况。干细胞所拥有的分化能力和自我复制能力,为人体衰老死亡的细胞提供“后备部队支持”,身体才以轻松地修复损伤的机体。也正是因此,我们可以想象一下:科学家从人体内获取已经有的干细胞,在体外扩增培养出新的干细胞,然后回输到体内,增加的干细胞对于修复体内因衰老引起的损伤,延缓人体衰老将有着极其重要的意义。

02.MSCs间充质干细胞

但是,并不是所有的干细胞都是美猴王。严格意义上讲,除去胚胎干细胞拥有能够发育成我们人体的所有组织器官的能力外,其余种类的干细胞,例如我们上篇推文中提到的骨骼肌干细胞,正常情况下只能发育分化为成肌细胞,后者可互相融合成为多核的肌纤维,形成骨骼肌最基本的结构。这一类干细胞我们称之为“单能干细胞”。

03.MSCsMSCs特性

间充质干细胞作为另一类的“多能干细胞”,拥有干细胞的所有共性,即自我更新和多向分化能力。不像单能干细胞,间充质干细胞在体内可以分化为脂肪细胞、骨细胞、肌肉细胞、神经细胞、肝细胞、心肌细胞、内皮细胞等等,这让间充质干细胞能够对人体各个部位的组织和器官损伤进行修复。

除了干细胞的共性,间充质干细胞还拥有自己特别的“魔法”。

①导航定位(归巢特性):归间充质干细胞会自发移动到身体受损伤部位,也就是归巢特性。归巢特性是间充质干细胞能够安全有效应用于临床的关键支撑特质。这种功能让间充质干细胞移植对许多机体损伤造成的疾病有治愈作用。

②低免疫性:间充质干细胞本身的免疫原性低,我们都知道,白血病患者的治疗通常需要骨髓移植,也就是造血干细胞的移植,对配型的要求非常高,间充质干细胞由于细胞分化程度低,细胞表面的人类白细胞抗原(HLA)低表达,因此具有较低的免疫原性,通过旁分泌细胞因子起作用时,自体和异体的间充质干细胞都不引起强烈的免疫排斥反应。

③易于获取:间充质干细胞是目前来源最为方便的干细胞之一。我们上篇文章中讲过,间充质干细胞广泛存在于人体组织中,其中又以新生儿脐带为最优来源,由脐带组织中分离提取间充质干细胞不会对人体造成创伤,脐带中间充质干细胞数量多、细胞纯净度高易于分离,而且相对于成人体内干细胞更加原始,有更强的增殖分化能力。

④免疫调节:间充质干细胞最重要的作用在于它的免疫调节作用。人体内环境复杂多变,间充质干细胞却可以在不同情况下对炎症环境起到调和作用。在人类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,或者炎症发生的部位,来变换自己的性质,发挥自己不同的功能:它可以消炎,也可以促炎,它可以招募其他“伙伴”一起促进组织生长。

⑤强大的自我复制能力:间充质干细胞在被提取出来以后,去完成治疗的使命以前,还会有一个扩增的过程,以达到治疗的数量需求。而间充质干细胞多次传代扩增后仍具有较强的活性与分化潜能。

间充质干细胞的这些特性,让其成为最具有临床潜力和保存价值的干细胞的干细胞之一。人类有望通过对于其的研究治愈如脊髓损伤脑瘫肌萎缩侧索硬化症、系统性红斑狼疮系统性硬化症、克隆氏病、中风、糖尿病、糖尿病足、肝硬化等众多难治性疾病,而且,根据初步的临床报告,间充质干细胞对这些疾病的治疗都取得明显的疗效。

参考资料:

1、走近神奇的干细胞移植,西安交通大学出版社,2014.05,龚业莉

2、人体中有一种细胞叫做间充质干细胞如同孙悟空,2015,人民日报

3、TLR2及TLR4活化对人骨髓间充质干细胞造血支持功能的影响,安徽医科大学,2012,程千松

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