干细胞进入身体，最后去了哪？一文看懂归巢性!

文摘 2024-10-31 17:47 柬埔寨

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导读

干细胞，俗称“万用细胞”，它是一类具有自我更新能力的多潜能细胞，在一定诱导条件下可以增殖并分化为其他类型的细胞。

由于干细胞具有修复和替代受损细胞，促进器官再生的能力，是形成人体内各组织、器官的起源细胞，因此也被誉为“生命之源”。

干细胞的作用机制

（1）干细胞具有归巢性，它是一类很聪明的细胞，就像自带了GPS，自动“导航”到身体需要修复的地方。

（2）干细胞具有多项分化性，之所以被称为“万用细胞”，即能够按照需要分化出不同功能的细胞。

（3）干细胞具有旁分泌性，可以持续分泌各种人体所必需的生长因子/免疫调节因子等，直接刺激、激活人体的自我细胞、组织、器官修复和再生功能，消除炎症等。

干细胞自带“GPS”，哪缺补哪

当机体遭受损伤时，干细胞会自发去向损伤部位，这就好比干细胞身上装上了一个GPS，能无时无刻的指引它到达目的地——机体损伤后需要修复的部位。这种特性叫归巢性，是干细胞安全用于临床的关键。

首先，干细胞注射进入体内后，在血管内与血管内皮细胞发生相互作用，由细胞表面的选择素及其配体发生特异性结合所介导，但二者结合较为松弛，使得干细胞能够锚定并沿着内皮滚动。而后，干细胞通过其表面表达的黏附分子与血管内皮细胞呈递的黏附配体结合，二者结合较为牢固，就好比干细胞走在滚动的流水线上一样，不停的向前移动。

而后，机体会激活许多的细胞因子与趋化因子，如血小板衍生生长因子α、胰岛素生长因子-1、CXCL12和其他趋化因子。干细胞可变地表达多种其他趋化因子受体，这种表达谱在决定干细胞将迁移到哪些组织中可能是重要的。例如，在股骨缺损模型中，转化生长因子-β(TGF-β)-3能够增加内源性骨髓间充质干细胞向股骨头的迁移，从而增加骨体积和骨密度。

然后，当达到损伤部位的血管时，干细胞会牢牢的附着于该部位的内皮细胞表面而不再发生移动，细胞表面整合素构象的改变促进了这一过程。间充质干细胞本身也可表达血管细胞黏附分子和细胞间黏附分子而使其附着性增加。

最后，干细胞要穿过血管到达受损组织中去发挥其功能。例如间充质干细胞为穿透内皮细胞基底膜而表达CXCL12、c-kit配体以及分泌组织蛋白酶和基质金属蛋白酶等。这些成分在间充质干细胞的组织侵袭中起重要作用。

提高归巢效率，让治疗效果最大化

干细胞的归巢性对其在临床上的疗效起到至关重要的作用，然而常常遇到干细胞归巢效率低下的问题，近年来科学家们对此展开了大量的研究，以提高归巢率实现提高疗效与减少副作用。为了提高干细胞的归巢效率，科学家提出了几种方法。

1.基因改造，可通过病毒转导使干细胞过表达归巢因子，如趋化因子(CXCR4)或粘附受体(VLA-4）等，从而使得干细胞归巢效率提升。发表于《卒中》的一篇文章显示[2]，对大鼠间充质干细胞进行基因修饰后，使其过表达整合素α4，可促进干细胞向颈动脉注射后的脑栓塞部位迁移。

2.磁引导技术，科学家还想到利用磁场引导干细胞到达特定损伤部位，用磁性颗粒标记的干细胞利用外部磁场被引导到损伤部位。Arbab等人[3]，用氧化铁(Fe2O3)颗粒标记间充质干细胞静脉注射大鼠，以是否在肝脏上方放置外部磁铁的大鼠分为试验组和对照组。戴上外磁铁的大鼠在给药15天后肝脏中标记的干细胞数量大约是对照组的2倍。在没有戴磁铁的大鼠中，MSCs主要分布在门脉系统周围，但在戴磁铁的大鼠中，MSCs渗透到更深的肝实质中。

3. 水凝胶支架，科学家还尝试将趋化因子或细胞因子浸渍的水凝胶支架植入靶组织来调节干细胞归巢；直接将干细胞注射至靶组织；减少肺内血管干细胞滞留等方法来提高干细胞的归巢性。

干细胞的科研前景

间充质干细胞，因为其更高的临床应用价值，被公认为最接近临床应用的“实用型干细胞”，在近年来的临床研究中备受青睐。目前，全球注册在案的近6000个干细胞临床研究中，间充质干细胞与造血干细胞的研究比例大概为4:1，而美国FDA已批准的10种干细胞药物中，9种药物来源为间充质干细胞。早在2006年，国务院在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》中明确指出要大力发展生物技术，将“基于干细胞的人体组织工程技术”列入生物技术的前沿领域。经过多年的努力探索，我国目前已形成完整的干细胞产业链：

在产业上游，是干细胞的采集、制备、存储业务；在产业中游，包括干细胞的分化、增殖、药物研；产业下游涉及干细胞的临床研究及转化应用。

目前最为成熟的一环是产业上游，即细胞存储。中下游的众多科研和临床研究在政策的激励和指引下正处于市场转化阶段。

我国已有69个国家备案的干细胞临床研究项目，涉及30种疾病，近六成项目采用的是MSCs，其中32项采用围产组织（脐带和胎盘）来源，5项采用宫内膜（经血）来源；据国家药品监督管理局药品评审中心（CDE）公示信息，CDE目前已受理12项干细胞药物临床试验申请，其中11项的来源为间充质干细胞。

我国已有有批准的119家三甲医院具有开展干细胞临床研究的资质；多年来，累计有120个“干细胞及转化研究”重点专项项目，累计投入资金约24亿元，涉及脊柱损伤、心功能衰竭、心肌梗死、重症急性肾损伤等多种疾病。

干细胞已经成为珍贵的生物资源

临床转化应用是整个干细胞产业发展的目标。

近年来的临床成果显示干细胞在多种慢性病、疑难杂症中展现了良好的效果，如脊髓损伤、卵巢早衰、糖尿病及并发症、肾损伤、渐冻症等。2019年国家在开展干细胞产业方面密集发布多项政策，2020年干细胞技术在新冠肺炎的抗疫战争中打出了响亮的一枪。作为一个人，必将遍历生、老、病、死。曾经，衰老是一个不可抗、不可逆的进程，而与疾病如影随形的，总是医学上的限制与突破。

干细胞作为与“生”俱来的生命礼物，在治疗疾病和抗衰老方面都有着令人称赞的卓越功效和潜力。

未来，随着干细胞技术日新月异发展，不断趋向成熟，个体的细胞资源或将被广泛应用于疾病治疗、医疗美容、抗衰养护等方面，显著提高生命质量

-End-

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