幹細胞科(kē)普——幹細胞分(fēn)類

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幹細胞(Stem Cells)是一類具(jù)有(yǒu)自我更新(xīn)和多(duō)向分(fēn)化潛能(néng)的細胞群體(tǐ)。幹細胞可(kě)以進行自我複制,同時在一定條件下也可(kě)以分(fēn)化成為(wèi)各種不同的組織細胞,形成人體(tǐ)各種組織和器官。


簡言之,幹細胞有(yǒu)兩大基本特性,即自我更新(xīn)與多(duō)向分(fēn)化。


根據幹細胞所處的發育階段分(fēn)為(wèi)胚胎幹細胞(embryonic stem cell,ES細胞)和成體(tǐ)幹細胞(somatic stem cell)。


(一)按分(fēn)化潛能(néng)分(fēn):全能(néng)幹細胞、多(duō)能(néng)幹細胞和專能(néng)幹細胞

幹細胞科(kē)普——幹細胞分(fēn)類(圖1)


全能(néng)幹細胞(Totipotent stem cell):即一個細胞可(kě)形成一個完整的生命個體(tǐ)。對人體(tǐ)來說這樣的細胞理(lǐ)論上隻有(yǒu)從受精(jīng)卵到桑椹胚時期的細胞。


多(duō)能(néng)幹細胞(Pluripotent stem cell):能(néng)分(fēn)化成幾乎所有(yǒu)細胞類型的能(néng)力,如來自内細胞團(ICM)的胚胎幹細胞能(néng)夠分(fēn)化形成三胚層中(zhōng)的任何一種細胞,但不能(néng)形成胎盤、臍帶等附屬支持組織。


專能(néng)幹細胞(Multipotent stem cell),也有(yǒu)中(zhōng)文(wén)翻譯成多(duō)能(néng)幹細胞。可(kě)分(fēn)化成密切相關的細胞譜系的細胞,如造血幹細胞,可(kě)分(fēn)化為(wèi)紅細胞白細胞或血小(xiǎo)闆等血液系統和免疫系統的細胞。


(二)按所處的發育階段來分(fēn):胚胎幹細胞成體(tǐ)幹細胞


胚胎幹細胞(Embryonic stem cell):胚胎幹細胞是一種高度未分(fēn)化細胞,具(jù)有(yǒu)發育全能(néng)性,可(kě)被誘導分(fēn)化成機體(tǐ)幾乎所有(yǒu)細胞類型,但不能(néng)發育成完整個體(tǐ),不屬于全能(néng)幹細胞


成體(tǐ)幹細胞(Tissue-specific stem cell):成體(tǐ)幹細胞是存在于已分(fēn)化組織中(zhōng)的未分(fēn)化細胞,遍布機體(tǐ)的各種組織器官,其來源包括骨髓、外周血、角膜、視網膜、腦、骨骼肌、牙髓、肝、腎、皮膚、胃腸道内皮和胰腺等。成體(tǐ)幹細胞通常産(chǎn)生某種細胞的前體(tǐ)(又(yòu)稱前體(tǐ)細胞祖細胞),其分(fēn)化潛能(néng)遠(yuǎn)不如胚胎幹細胞,隻能(néng)分(fēn)化成其所在組織的特化細胞,是組織器官的“後備軍”。間充質(zhì)幹細胞也屬于此類。


幹細胞具(jù)有(yǒu)分(fēn)化潛能(néng),經适當條件下對其定向誘導增殖、分(fēn)化成相應組織器官,在臨床治療上具(jù)有(yǒu)非凡意義,如用(yòng)于修複損傷組織細胞、替代損傷細胞的功能(néng),或刺激機體(tǐ)自身細胞的再生功能(néng)。因此,幹細胞的多(duō)效應用(yòng)而得以在醫(yī)療領域大放異彩。


間充質(zhì)幹細胞成研究主流


間充質(zhì)幹細胞(mesenchymal stem cell,MSC),是中(zhōng)胚層來源的具(jù)有(yǒu)高度自我更新(xīn)能(néng)力和多(duō)項分(fēn)化潛能(néng)的多(duō)能(néng)幹細胞。廣泛存在于全身多(duō)種組織中(zhōng),可(kě)在體(tǐ)外培養擴增,并能(néng)在特定條件下分(fēn)化為(wèi)神經細胞、成骨細胞、軟骨細胞、肌肉細胞、脂肪細胞等。


幹細胞科(kē)普——幹細胞分(fēn)類(圖2)


臍帶來源的間充質(zhì)幹細胞具(jù)有(yǒu)組織來源豐富、細胞原始、增殖能(néng)力強和安(ān)全無病毒感染風險等優點,可(kě)廣泛應用(yòng)于幹細胞抗衰老及多(duō)種慢性病的預防及治療。


間充質(zhì)幹細胞在體(tǐ)外培養擴增,并能(néng)在特定條件下分(fēn)化為(wèi)器官組織所需幹細胞等,可(kě)用(yòng)于治療關節病、系統性紅斑狼瘡、勃起功能(néng)障礙以及卵巢早衰等疾病。目前,國(guó)際上已經有(yǒu)間充質(zhì)幹細胞治療産(chǎn)品獲批上市。軍康國(guó)際擁有(yǒu)成熟的制備間充質(zhì)幹細胞技(jì )術,可(kě)批量生産(chǎn)高于行業标準的間充幹細胞産(chǎn)品,直接或間接幫助廣大患病人群受益于間充質(zhì)幹細胞治療。


幹細胞的種類


一直以來,幹細胞治療方法被寄予厚望,科(kē)學(xué)家們期望利用(yòng)細胞療法能(néng)夠緩解疾病帶給患病人群的折磨,諸如骨髓移植可(kě)以為(wèi)病人重建造血系統和免疫系統,脂肪幹細胞能(néng)夠修複皮膚皮層結構,促進膠原蛋白和彈性纖維合成功效等。那麽同為(wèi)幹細胞,其他(tā)類型的幹細胞具(jù)有(yǒu)那些功效和應用(yòng)呢(ne)?

幹細胞科(kē)普——幹細胞分(fēn)類(圖3)


間充質(zhì)幹細胞


間充質(zhì)幹細胞(MSC, mesenchymal stem cells)是幹細胞家族的重要成員,來源于發育早期的中(zhōng)胚層和外胚層,屬于多(duō)能(néng)幹細胞。可(kě)分(fēn)化為(wèi)脂肪、骨、軟骨、肌肉神經、脂肪、肝等多(duō)種組織細胞,是理(lǐ)想的種子細胞,對衰老和病變引起的組織器官損傷有(yǒu)修複作(zuò)用(yòng)。


間充質(zhì)幹細胞能(néng)夠分(fēn)化成人體(tǐ)多(duō)種功能(néng)細胞;補充人體(tǐ)内缺失的細胞,達到人體(tǐ)的動态平衡;修複組織器官功能(néng);恢複組織器官形态;更換病變組織器官。


間充質(zhì)幹細胞作(zuò)用(yòng)有(yǒu)美容抗衰;改善亞健康;治療自身免疫性疾病。


臍帶血幹細胞

幹細胞科(kē)普——幹細胞分(fēn)類(圖4)


臍帶血的采集是在新(xīn)生兒出生以後,取嬰兒端3-8cm臍帶處兩把止血鉗結紮、斷臍,嬰兒被抱走處理(lǐ),貼近母體(tǐ)端用(yòng)止血鉗處消毒并将針頭插入臍靜脈,采集臍血。臍血采集不同于傳統的骨髓采集,不需要進行麻醉,無痛、對母體(tǐ)和嬰兒均無副作(zuò)用(yòng)。胎盤和臍帶原本在胎兒出生後,就是作(zuò)為(wèi)廢物(wù)扔掉的,臍血采集是在胎盤剝離前低于臀部采集臍帶血,因此對母體(tǐ)和嬰兒無副作(zuò)用(yòng),屬于"廢物(wù)利用(yòng),變廢為(wèi)寶"。臍帶血裏頭含有(yǒu)造血幹細胞,稱為(wèi)臍帶血造血幹細胞


臍帶間充質(zhì)幹細胞


臍帶間充質(zhì)幹細胞(HUC-MSCs)臍帶間充質(zhì)幹細胞(Mesenchymal Stem Cells,MSCs)是指存在于新(xīn)生兒臍帶組織中(zhōng)的一種多(duō)功能(néng)幹細胞,它能(néng)分(fēn)化成許多(duō)種組織細胞。來源于臍帶的幹細胞因其取材方便,無道德(dé)倫理(lǐ)争議,可(kě)獲取的細胞數量多(duō)、增殖能(néng)力強、免疫調節作(zuò)用(yòng)大,分(fēn)泌細胞生長(cháng)因子的總量也非常高,便于擴增和傳代,也無配型、排異等問題,極其适合用(yòng)于臨床研究和應用(yòng),是制備間充質(zhì)幹細胞的理(lǐ)想來源。

幹細胞科(kē)普——幹細胞分(fēn)類(圖5)


根據美國(guó)國(guó)立衛生研究院(NIH)臨床研究數據信息相關研究資料顯示,目前可(kě)搜索到超過376項已經完成或正在進行與臍帶幹細胞相關的臨床研究中(zhōng),國(guó)内間充質(zhì)幹細胞臨床研究有(yǒu)83項。


脂肪間充質(zhì)幹細胞


脂肪間充質(zhì)幹細胞(Adipose-derived Mesenchymal Stem Cells, ADSCs)是來源于脂肪組織的幹細胞,與其它成體(tǐ)幹細胞一樣具(jù)有(yǒu)增殖和多(duō)向分(fēn)化的能(néng)力,在誘導條件下可(kě)以分(fēn)化成為(wèi)神經細胞、免疫細胞、胰島細胞、肌細胞、肝細胞、軟骨細胞、基質(zhì)細胞

幹細胞科(kē)普——幹細胞分(fēn)類(圖6)


脂肪間充質(zhì)幹細胞,取材容易,來源豐富,脂肪中(zhōng)幹細胞濃度高出骨髓500倍以上,細胞性狀較其他(tā)幹細胞培養更加穩定,安(ān)全可(kě)靠,分(fēn)化能(néng)力強大,在特定條件下可(kě)定向誘導分(fēn)化為(wèi)各個系統的功能(néng)細胞。而且脂肪幹細胞不會根據人的年齡增長(cháng)而活性下降,相對比其他(tā)來源的幹細胞,脂肪幹細胞更加穩定。


皮膚間充質(zhì)幹細胞


皮膚是人體(tǐ)最大的器官,也是人體(tǐ)非特異性免疫系統第一道屏障,它被覆于身體(tǐ)表面,由表皮、真皮、皮下組織及附屬器組成。在抵禦微生物(wù)入侵、紫外線(xiàn)輻射以及防止水分(fēn)的丢失、調節體(tǐ)溫和維持人的外貌等方面起着十分(fēn)重要的作(zuò)用(yòng)。

幹細胞科(kē)普——幹細胞分(fēn)類(圖7)


皮膚有(yǒu)極強的修複和再生能(néng)力,這與皮膚幹細胞的存在具(jù)有(yǒu)直接的關系。雖然目前對皮膚幹細胞的位置、種類和數量報道不一,但研究較多(duō)的主要有(yǒu)表皮幹細胞(Epidermal stem cells)和毛囊幹細胞(follilar stem cells)。


胚胎幹細胞


胚胎幹細胞(Embryonic stem cell,ESCs,簡稱ES、EK或ESC細胞)是早期胚胎(原腸胚期之前)或原始性腺中(zhōng)分(fēn)離出來的一類細胞,它具(jù)有(yǒu)體(tǐ)外培養無限增殖、自我更新(xīn)和多(duō)向分(fēn)化的特性。無論在體(tǐ)外還是體(tǐ)内環境,ES細胞都能(néng)被誘導分(fēn)化為(wèi)機體(tǐ)幾乎所有(yǒu)的細胞類型。

幹細胞科(kē)普——幹細胞分(fēn)類(圖8)


目前,胚胎幹細胞能(néng)用(yòng)于哪些疾病?


1、抗衰老,恢複健康體(tǐ)态

2、心腦血管系統疾病

3、糖尿病

4、肝腎損傷

5、腦及脊髓神經損傷

6、血液系統疾病

7、自身免疫性疾病

8、移植物(wù)抗宿主病

9、與造血幹細胞共移植治療血液病

10、缺血性血管病

11、肺及其它組織器官纖維化


胚胎幹細胞總結


1、分(fēn)化能(néng)力強,表現在臨床就是治療效果好。

2、因為(wèi)來源早期胚胎,所以獲取的難度大。

3、作(zuò)為(wèi)無免疫原性的細胞材料,在治療領域應用(yòng)廣泛。

4、人體(tǐ)胚胎幹細胞研究領域在世界頗具(jù)争議性,涉及人道主義和倫理(lǐ)學(xué)方面。


神經幹細胞


神經幹細胞(NSC)是指來源于神經組織或能(néng)分(fēn)化為(wèi)伸經組織,具(jù)有(yǒu)自我更新(xīn)能(néng)力和多(duō)向分(fēn)化潛能(néng)的一類細胞。具(jù)有(yǒu)分(fēn)化為(wèi)神經元、星形膠質(zhì)細胞和少突膠質(zhì)細胞的能(néng)力,并足以提供大量腦組織細胞的細胞群。移植入宿主體(tǐ)内的神經幹細胞能(néng)夠向神經系統病變部位趨行、聚集,并能(néng)夠存活、增值、分(fēn)化為(wèi)神經元或膠質(zhì)細胞,從而促進宿主缺失功能(néng)的部分(fēn)恢複。

幹細胞科(kē)普——幹細胞分(fēn)類(圖9)


神經幹細胞功效:具(jù)有(yǒu)無限增殖、自我更新(xīn)和多(duō)向分(fēn)化能(néng)力;分(fēn)泌多(duō)種神經營養因子,促進損傷細胞的修複;移植的幹細胞可(kě)通過分(fēn)泌生長(cháng)因子促進内源性神經元再生,促使神經功能(néng)恢複,促進心血管的形成;低免疫源性、組織融合性好;神經幹細胞移植物(wù)在宿主中(zhōng)樞神經系統内具(jù)有(yǒu)明顯的生存、遷移和分(fēn)化能(néng)力。


神經幹細胞移植價值:在2020的第71屆美國(guó)神經病學(xué)學(xué)會年會上,細胞療法已作(zuò)為(wèi)6大專題之一被提上日程。因此近幾年來,神經幹細胞在治療腦梗塞、腦外傷、帕金森、腦出血、腦萎縮、阿爾茲海默病、運動性神經元病、腦癱、肌萎縮性側索硬化症(ALS)、運動失調、舞動病、急性感染性多(duō)發性神經根炎、小(xiǎo)兒麻痹、面癱、末梢神經障礙等多(duō)種疾病上都取得了重大進展。目前我國(guó)患帕金森超過300萬人,漸凍症已超20萬人,更有(yǒu)報道老年癡呆人數已超千萬,并且随着老年社會的加劇膨大,存在高發病率和高普遍性,狀況令人堪憂。


神經幹細胞的應用(yòng)研究關系到全人類對于重大疾病的療愈希望,為(wèi)了使幹細胞更好的應用(yòng)于實際,需要世界各地的科(kē)研團隊的共同努力。


造血幹細胞


造血幹細胞( Hematopoietic stem cell ,HSC)是生成各種血細胞的最原始細胞又(yòu)稱造血多(duō)能(néng)幹細胞,存在骨髓以及臍帶血中(zhōng),是血液成分(fēn)之一。它具(jù)有(yǒu)高度的自我更新(xīn)、自我複制能(néng)力,并能(néng)分(fēn)化為(wèi)各種血細胞、腺體(tǐ)細胞,最終生成各種血細胞成分(fēn)包括紅細胞白細胞和血小(xiǎo)闆;同時又(yòu)具(jù)有(yǒu)進一步分(fēn)化成各系統組細胞的能(néng)力。

幹細胞科(kē)普——幹細胞分(fēn)類(圖10)


目前造血幹細胞來源隻有(yǒu)四種:骨髓來源、外周血來源、臍帶血來源、胎盤來源。


造血幹細胞的功效:HLA(人體(tǐ)白細胞抗原)配型,提高血液飽和度;全面改善心血管系統; 全面提高代謝(xiè)機能(néng),抵禦衰老,具(jù)有(yǒu)使體(tǐ)态年輕的作(zuò)用(yòng)。


造血幹細胞的作(zuò)用(yòng):美容抗衰;使機體(tǐ)年輕化; 對抗放化療的副作(zuò)用(yòng);治療血液系統疾病,如再生障礙性貧血、血小(xiǎo)闆減少等。


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2022-07-04 15:17
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