干细胞

来自医学百科
跳转至: 导航搜索

干细胞(stem cells, SC)是一类具有自我复制能力(self-renewing)及多向分化潜能的细胞,在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)和成体干细胞(somatic stem cell)。根据干细胞的发育潜能分为三类:全能干细胞(totipotent stem cell,TSC)、多能干细胞(pluripotent stem cell)和单能干细胞(unipotent stem cell)。

简单而言,干细胞是原始且未特化的细胞,它是未充分分化、具有再生各种组织器官的潜在功能。干细胞存在所有多细胞组织里,能经由有丝分裂与分化来分裂成多种的特化细胞,而且可以利用自我更新来提供更多干细胞。正因为干细胞的这个特性,所以在医学界有非常大的意义。

生成缩略图出错:文件可能丢失:
干细胞的功能

目录

干细胞历史

1960年代Ernest A. McCulloch与James E. Till在多伦多大学的发现,开启了研究干细胞的大门。干细胞是一类具有高度自我更新和多向分化潜能的细胞,是构成机体所有功能细胞的种子细胞,在体外适宜的培养条件下可以增殖,进而分化为多种功能细胞及组织器官。干细胞治疗克服了临床常规治疗的局限性,为再生医学和其他人类疾病的治疗打开了全新思路。干细胞的来源有很多,包括脐带血与骨髓。利用 胚胎细胞株与 由自身取得的胚胎干细胞 成长为具治疗性的复制体,也可望跻身未来的医疗方式之列。医学研究者认为干细胞研究(也称为再生医学)有潜力通过用于修复特定的组织或生长器官,改变人类疾病的应对方法。但是美国政府的国家卫生研究院报告指出,“重要的技术障碍仍然存在,通过多年的集中研究才能克服。近年来,中国干细胞治疗领域的乱象饱受多方诟病。技术尚未成熟但干细胞市场化已过热的现象禁而不止,这是非常严峻的问题。

如果打开搜索网站,输入“干细胞治疗”,得到的搜索结果大约有数百万条。从搜索结果可以看到,干细胞移植可以治疗糖尿病、脑瘫、肝硬化、肾病等等,让人眼花缭乱。

从理论上说,干细胞确实可用于各种疾病的治疗。不过,“真正达到临床治疗阶段的,并不多”。中国干细胞研究中心主任韩忠朝4月25日在接受《科学时报》记者采访时表示。

在名目繁多的“干细胞治疗中心”中,不乏有机构声称可进行干细胞美容、抗衰老,能够通过干细胞移植治疗糖尿病肝病脑萎缩等多种令医学界束手无策的疑难杂症。甚至有机构标榜在全世界范围内开展时间最久、治疗病例数最多、接待国际友人最多、世界影响力最大。目前干细胞治疗的混乱局面主要表现在‘包治百病’、费用高昂、资质缺失、质量失控这四个方面。 实际上,除造血干细胞治疗血液病外,迄今为止,卫生部尚未批准任何一家医疗机构的干细胞临床治疗,但也没有法规禁止医院进行实验性干细胞治疗。

干细胞分类

被称为“万能细胞”的干细胞,按其所处的发育阶段,可分为胚胎干细胞成体干细胞。根据干细胞的发育潜能可分为全能干细胞多能干细胞单能干细胞。按成体干细胞的功能,可将其分为神经干细胞造血干细胞骨髓间质干细胞皮肤干细胞脂肪干细胞等。

生成缩略图出错:文件可能丢失:
骨髓干细胞

通常,干细胞来源为胚胎骨髓、周边血、脐带和脐带血。对于造血干细胞来说,从移植方式来看,又可分为自体干细胞移植和异体干细胞移植;自体干细胞移植由于没有排异现象而被普遍使用。不过,除造血干细胞以外,间充质干细胞在异体移植时也不会出现排异现象。这是因为间充质干细胞很少表达MHCII分子及共刺激因子,少量表达MHCI分子,这导致无法激活T淋巴细胞,也就躲过了免疫系统的袭击。

干细胞治疗存在的问题

干细胞技术临床转化仍然面临着挑战,比如细胞分离、纯化、扩增等漫长的体外操作会否引起增殖能力、免疫调节、分化潜能等生物学效力以及端粒酶核型、原癌抑癌基因等发生改变;干细胞制品的保存、运输、复苏、配制过程中,其存活率、生物学效力如何确定等。干细胞移植还可能带来一些副作用,如心肺功能紊乱、代谢和内分泌失调、并发感染,甚至导致肿瘤疾病发生。如果没有通过严格的临床试验审查,没有在严格监管下被恰当运用,那种所谓的(干细胞移植)技术跨越,就很难保证其安全性和有效性。

干细胞的概念非常大,除造血干细胞移植已在临床使用半个多世纪,治愈了数以万计的白血病患者,技术日渐成熟 外,其他领域目前在全球范围内仍处于试验和临床研究阶段,包括安全性在内的很多问题依然有待进一步研究。

干细胞治疗不能盲目地为了产业化而产业化,而应基础研究和转化医学研究并重,将基础研究更好地转化为临床应用,以促进产业化条件的成熟。

生成缩略图出错:文件可能丢失:
造血干细胞的成功


胚胎干细胞在理论上可以分化成人体内大概200种细胞,而成体干细胞也能够分化成骨细胞软骨细胞神经细胞等不同种类。实现神经肌肉软骨组织的再生。干细胞治疗主要有两种手段,一种是动员自体组织干细胞迁移到需要再生的组织上去,另一种是将外援的干细胞库里的干细胞应用到自体器官的修复。干细胞库内的干细胞通常来自于脐带血或捐赠的骨髓中,这曾经引发人们的关于胚胎干细胞来源的伦理问题的思考。专家介绍,伦理问题已经可以通过自体体细胞诱导分化技术得到解决,目前最主要的问题还是干细胞应用的安全性,免疫排斥的问题可能是小问题,更多的大家认为因为干细胞的分化能力也能分化成正常细胞,也能变成癌细胞,所以说肿瘤的发生可能是干细胞面临的最大的一个风险,所以干细胞的安全性问题可能是最终制约干细胞能不能大规模应用的一个问题。

我国首例干细胞修复子宫内膜成功生育

根据2014年最新统计数据显示我国的不孕患者数已经超过了5000万人,其中有20%-40%是由于子宫内膜损伤所引起的。受到损伤的子宫内膜会出现明显的瘢痕化供血不足,胚胎就无法在内膜上着床。如今干细胞修复技术让子宫内膜损伤患者怀孕成为可能,干细胞诱导子宫内膜再生的本质就是提取患者自身干细胞,附着在可降解的支架材料上,用支架材料的孔隙和干细胞的分化功能完成血管组织的再生,降低子宫内膜瘢痕化程度,完成内膜修复从而重新获得妊娠功能,和传统研究采用的羊膜材料不同,戴建武研究团队采用了厚度0.5mm以上孔隙在60到100微米之间的胶原膜作为支架材料,为干细胞长入提供了更多空间。已经有7名同样情况的患者接受了干细胞修复手术,已经有四名顺利怀上了孩子。

因为子宫内膜瘢痕化以后,最大的问题就是没有血液供应,不经过培养的自体干细胞是一种比较安全的方式。抽取病人自身的骨髓十毫升以后,分离的骨髓就能出干细胞,附和在胶原膜上植入到子宫内膜上,然后引导血管再生和子宫内膜的重建。实验首先修复了大鼠和猪的子宫内膜缺损,在2013年的临床试验中,七例患者有四位成功怀孕,2014年7月8日,已经有一名患者成功怀孕并生出健康宝宝,这一技术对局部子宫瘢痕化的修复效果比较明显,对于治疗深层次大面积瘢痕化的手术方法还在进一步尝试。

第一部分引导深层次的瘢痕化的组织血管化最后再去达到粘膜层的修复,这项工作还在继续尝试中。


参看