在人类身体内,存在着一类具有自我更新能力,并能分化为多种组织细胞类型的特殊细胞,它们被称为“干细胞”。因其具有特殊的能力,近年来以干细胞为代表的再生医学,成为医学领域中备受关注的研究对象,为人类健康带来了潜在的希望与选择。
不过干细胞的种类多种多样,加之还存在“外泌体”及“上清液”这两个衍生品,不同类型之间存在着不小的差异。下面国际干细胞小编简单科普一下,干细胞众多的“家族成员”,以供参考,以后不要再“傻傻分不清楚了”。
ES细胞是从早期胚胎或内细胞团中,分离出来的全能干细胞,可分化为几乎所有类型的人体细胞,具有强大的自我更新能力和广泛的分化能力,可用于器官或组织损伤的保护与修复。
ES细胞在治疗糖尿病、骨和软骨疾病、肝脏疾病、神经系统疾病、心血管疾病、创伤或烧伤等方面,具有广阔的应用潜力,不过存在一定的伦理限制。
▼干细胞常见类型
▲国际干细胞研究医学部整理汇总
是一类具有增殖能力、自我更新和多向分化潜能的原始细胞,存在于特定分化的组织器官内,主要作用为促进组织修复及再生,不存在伦理问题,是应用范围较为广泛的一类干细胞。常见包括间充质干细胞(MSC)、神经干细胞、造血干细胞、表皮干细胞、肌肉干细胞等多种类型。
间充质干细胞(MSC)是一类具有自我更新、组织再生、免疫调节能力、多谱系分化潜力的成体干细胞,同时具有易获取、易分离等优点,并成为不同临床应用的理想来源。根据来源不同,间充质干细胞(MSC)又可细分为脂肪MSC、脐带MSC、骨髓MSC、牙髓MSC等诸多类型。
间充质干细胞用于防治各种慢性病(如骨与关节病、糖尿病、自身免疫病、神经系统疾病、肝肾疾病或心血管疾病等)、提高机体免疫力、美容抗衰等方面。
▼间充质干细胞在再生医学和细胞治疗中的临床应用(按疾病类别)
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iPS细胞又称“重编程干细胞”,是将成熟细胞重新编程后,获得的一类多能性干细胞。具有类似胚胎干细胞的多向分化潜能、高增殖活性,而且不存在伦理问题。据悉,日本在诱导多能干细胞的研发领域一直处于领先地位,山中伸弥教授更是因该项研究而获得2012年的诺贝尔奖。
不过,iPS细胞存在一定的遗传不稳定性,目前大多处于临床研究阶段。不过值得欣慰的是,日本京都大学iPS细胞研究与应用中心(CiRA)已与安斯泰来制药合作,启动iPS细胞的第二阶段研究,旨在针对传统方法束手无策的难治性疾病,让我们拭目以待!
表1 已获批上市的干细胞产品汇总
▲国际干细胞研究医学部整理汇总
是从患者自身组织(如骨髓、脂肪组织、外周血等)中,获取出来的干细胞。因干细胞来源于患者自身,在免疫系统细胞及新血液的生产方面融入更快,且排斥风险极低。
日本作为少数将干细胞获批使用的国家之一,将自体干细胞划分为第二类再生医疗范畴,目前已获批临床应用,常见包括自体脂肪间充质干细胞、自体滑膜干细胞、自体骨髓间充质干细胞、自体经血干细胞、自体子宫内膜组织来源的MSC等诸多类型。
不过自体干细胞也具有一定的局限性,比如提取过程中会产生一定的创伤和疼痛感,治疗过程相对较长。比如回输一次自体干细胞,至少需要两次治疗,一次为提取干细胞,另一次则为回输干细胞。
从供体(如家庭成员或陌生人)捐赠的组织(如捐赠的牙髓、脐带血、脐带等)中,提取出来的干细胞。
同种异体干细胞无需从患者自身提取,故创伤性和痛苦性较低,且治疗过程相对简单,随取随用,我国目前临床研究应用较多的是异体干细胞(如异体脐带间充质干细胞、异体牙髓间充质干细胞等)。
不过异体干细胞存在一定的局限性,其稳定性不及自体干细胞,还可能存在一定程度的免疫排斥性,不过通常情况下,免疫排斥反应并不明显。
综上,患者可根据自身情况及需求,进行合理选择,如果还想了解干细胞应用的更多讯息,可咨询国际干细胞研究医学部,进行初步评估。
干细胞浑身是宝,除了细胞本身外,由其衍生的干细胞外泌体、干细胞上清液,近年来也逐渐成为研究的热点,一时间风光无两!
是在干细胞培养过程中,获得的上部高纯度澄清培养液,其内含有外泌体、生长因子等,可从脐带、脂肪组织、骨髓、胎盘等多种干细胞中提取、培养,一般常温保存即可。
干细胞上清液中含大量细胞活性因子(如外泌体、生长因子等),可提高细胞存活率、激活细胞活性、加速组织修复,虽无法完全填补干细胞的空缺,但可发挥类似干细胞的功效。
干细胞外泌体是干细胞分泌的一种纳米级囊泡物质,携带多种遗传信息和功能性蛋白质,如核酸、脂质、蛋白质等,可来源于间充质干细胞、多能干细胞等几乎所有类型的细胞中。需在-20℃左右的条件中存储,一般仅可冷冻保存6个月左右,时间过长或温度过高,可能导致外泌体活性降低或丧失。
外泌体相当于“货运车”,是细胞间通讯的重要途径,可顺利穿过人体组织屏障,打开细胞信号通道,最终影响受体细胞的功能。
若把干细胞比作“养在鱼缸里的鱼”;则干细胞上清液相当于“去掉鱼后,鱼缸里剩余的水”;而外泌体相当于“将鱼缸剩余的水经过滤、提纯后,得到的纯净水”。显然,相较于上清液,外泌体的纯度及提纯要求更高、副作用更小,有望成为“干细胞的平替”。
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美国生物学家乔治•戴利曾说过“若20世纪是药物治疗的时代,那么21世纪就是细胞治疗的时代!”干细胞及其衍生品的出现,为慢病防治、美容抗衰、癌症治疗(造血干细胞)等传统医学束手无策的领域,带来了新的希望与选择!
虽然干细胞家族成员众多,但各自的特性及分工均有所差异,通过探索干细胞的特性和应用,我们可以揭示身体再生的奇妙之旅,为治疗疾病和促进人类健康作出重要贡献!临床应用时,医生会综合考量患者的个体情况、疾病类型、干细胞特点与研究现状、本国政策等多因素后,选择适合的类型。想寻求干细胞及其衍生品(如干细胞外泌体)等新兴疗法帮助的患者,可咨询国际干细胞研究医学部,获取国内外应用的更多资讯。
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[1]Maldonado,et al.Clinical utility of mesenchymal stem/stromal cells in regenerative medicine and cellular therapy.J Biol Eng 17,44(2023).
https://jbioleng.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13036-023-00361-9#citeas
[2]Gopalarethinam J,et al.Advantages of mesenchymal stem cell over the other stem cells.Acta Histochem.2023 May;125(4):152041.
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0065128123000478
[3]Arthur, A,et al.Clinical Application of Bone Marrow Mesenchymal Stem/Stromal Cells to Repair Skeletal Tissue. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 9759.
https://doi.org/10.3390/ijms21249759
[4]再生医療等の安全性の確保等に関する法律の概要[EB/OL].[2018-09-04].