干细胞对人体作用机制(干细胞的作用机制)
现在国内有很多干细胞库,干细胞究竟能发挥什么作用?
神采干细胞的“五项作用”
1.对已死或受伤的细胞干细胞有自己的归宿功能
当它们被植入体内时,它们会聚集在受损的脏器和相关的部分,并向它们分化成特定的细胞。干细胞被植入体内后,在靶组织中的微环境中,新生的细胞和组织生长出来,并对损伤的组织进行修补。利用干细胞的分化能力,在细胞内形成新的细胞,以补偿细胞的老化、死亡和损伤,使受损的细胞和组织细胞得到恢复。并能促进新生血管,促进微循环的恢复。
2.活化休眠和受抑制的细胞
人体的生长和发育都是由细胞分裂而来,当他们的年龄增长时,有些细胞会失去正常的细胞循环,进入到机能的休眠。一些细胞在心理因素(如精神压力、焦虑等)或药物、环境、细菌、病毒等因素的影响下,会抑制其生长。这种休眠和抑制的细胞停止了细胞的生活教学视频生长,而是进入了老化的新陈代谢,导致了体内的新细胞数量下降,新陈代谢变慢,从而导致了身体的衰老。神采干细胞是一种年轻的新生细胞,它把年轻的信息传递到已经离开细胞周期的成人细胞。在干细胞的作用下,处于休眠状态的细胞和被激活的细胞开始活跃,并在细胞周期中进行分裂、繁殖,从而增加了新的细胞,从而使机体的新陈代谢过程回归正常,甚至逆转。
3.旁分泌作用
神采干细胞注射到靶组织后,可以分泌多种蛋白质、酶,并与多种生长因子、细胞因子(例如神经营养因子、抗凋亡因子)、调控肽、气体信号分子等,起到辅助分泌的作用。它能加速细胞的增殖,并抑制其凋亡,使其分化为组织细胞,修复损伤和再生。
4.种免疫调节机理
人类免疫系统的“误判”是机体的免疫细胞,对重要的细胞、组织和器官造成的。干细胞自身对免疫细胞的激活作用不大,但对其自身的杀伤作用却有一定的抑制作用,其作用是通过细胞之间的联系和释放可溶性因子来实现。干细胞是一种重要的免疫抑制机制,它是由多分子参与、多途径调控和旁分泌等多种途径参与的,并与人体的炎症微环境相互作用,从而动态调控机体的免疫应答。这种疗法与传统疗法有很大的区别,它着重于对机体的免疫细胞进行修复调节,从而达到治愈多种病症的目的。
5.对细胞内信号转导的促进作用
细胞的信号传递,是细胞中的信号分子与细胞膜上的受体蛋白结合,并发生反应,使细胞中的受体结构发生变化,并在细胞中形成新的信号,引发细胞的离子通透性、细胞形态或其它细胞功能的改变。
信号传递是生物中最基本的一种现象。从最基础的单细胞生物,到最高等的人体,每一个细胞都在与细胞外的环境或者其他的细胞进行着沟通和传递,保持着与外界的平衡。在细胞周期调控,细胞迁移,细胞形态和功能分化和维持,免疫应激,细胞恶变和细胞凋亡。呼吸,光合作用,氧化磷酸化,神经冲动,免疫调节等,都与信号传递有关。很多疾病都是由于信号传导错误所致,如癫痫、神经退行性疾病、遗传性疾病、巨人症、肥胖症、糖尿病、癌症等疾病。
干细胞能够分泌蛋白质、酶、活性因子等,有助于修复和增强细胞间的信号传递途径。比如,间充质干细胞分泌连接蛋白,促进细胞间的连接,促进离子通道的开通,从而建立起一个健康稳定的信号传输网络,防止信号的传播。
干细胞的作用有哪些?
干细胞的作用:
一、美容领域
人体的衰老,皱纹的出现,究其根源实质上都是细胞的衰老和减少。而细胞的衰老和减少则是由干细胞老化引起的。干细胞是各种组织细胞更新换代的种子细胞,是人体细胞的生产厂。干细胞族群的老化严重减弱了其增殖和分化的能力,新生的细胞补充不足,衰老细胞不能及时被替代,全身各系统功能下降,让人一天天老去。而你抗氧化抗衰老的蔬菜的皮肤,也因为皮肤干细胞的衰老而无法及时更新,衰老的皮肤得不到修复,所以,你有了皱纹,失去了青春容颜。干细胞美容原理是通过输注特定的多种细胞(包括各种干细胞和免疫细胞),激活人体自身的“自愈功能”,对病变的细胞进行补充与调控,激活细胞功能,增加正常细胞的数量,提高细胞的活性,改善细胞的质量,防止和延缓细胞的病变,恢复细胞的正常生理功能,从而达到疾病康复、对抗衰老的目的。
分化后的细胞,往往由于高度分化而完全丧失了再分化的能力,这样的细胞最终将衰老和死亡。然而,动物体在发育的过程中,体内却始终保留了一部分未分化的细胞,这就是干细胞,干细胞的衰老是机体衰老或人类衰老的重要因素,因而,人体干细胞移植(或注射)对阻止人类衰老意义重大。干细胞又叫做起源细胞、万用细胞,是一类具有自我男士面部皮肤护理更新和分化潜能的细胞。可以这样说,动物体就是通过干细胞的分裂来实现细胞的更新,从而保证动物体持续生长发育的。
干细胞根据其分化潜能的大小,可以分为两类:全能干细胞和组织干细胞。前者可以分化、发育成完整的动物个体,后者则是一种或多种组织器官的起源细胞。人的胚胎干细胞可以发育成完整的人,所以属于全能干细胞。
早在19世纪,发育生物学家就知道,卵细胞受精后很快就开始分裂,先是1个受精卵分裂成2个细胞,然后继续分裂,直至分裂成有16至32个细胞的细胞团,叫做桑椹胚。这时如果将组成桑椹胚的细胞一一分开,并分别植入到母体的子宫内,则每个细胞都可以发育成一个完整的胚胎。这种细胞就是胚胎干细胞,属于全能干细胞。骨髓、脐带、胎盘和脂肪中则可以获取组织干细胞。每个人的体内都有一些终生与自己相伴的干细胞。但是,人的年龄越大,干细胞就越少。为了弥补干细胞的不足,一些科学家建议从胚胎或胎儿以及其他动物身上获取干细胞。进行培养和研究。
二、器官移植
干细胞的用途非常广泛,涉及到医学的多个领域。科学家已经能够在体外鉴别、分离、纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞,并以这样的干细胞为“种子”,培育出一些人的组织器官。干细胞及其衍生组织器官的广泛临床应用,将产生一种全新的医疗技术,也就是再造人体正常的甚至年轻的组织器官,从而使人能够用上自己的或他人的干细胞或由干细胞所衍生出的新的组织器官,来替换自身病变的或衰老的组织器官。假如某位老年人能够使用上自己或他人婴幼儿时期或者青年时期保存起来的干细胞及其衍生组织器官,那么,这位老年人的寿命就可以得到明显的延长。美国《科学》杂志于1999年将干细胞研究列为世界十大科学成就的第一,排在人类基因组测序和克隆技术之前。
新加坡国立大学医院和中央医院通过脐带血干细胞移植手术,根治了一名因家族遗传而患上严重的地中海贫血症的男童,这是世界上第一例移植非亲属的脐带血干细胞而使患者痊愈的手术。医生们认为,脐带血干细胞移植手术并不复杂,就像给患者输血一样。由于脐带血自身固有的特性,使得用脐带血干细胞进行移植比用骨髓进行移植更加有效。利用造血干细胞移植技术已经逐渐成为治疗白血病、各种恶性肿瘤放化疗后引起的造血系统和免疫系统功能障碍等疾病的一种重要手段。科学家预言,用神经干细胞替代已被破坏的神经细胞,有望使因脊髓损伤而瘫痪的病人重新站立起来;不久的将来,失明、帕金森氏综合症、艾滋病、老年性痴呆、心肌梗塞和糖尿病等绝大多数疾病的患者,都可望借助干细胞移植手术获得康复。
同胚胎干细胞相比,成人身体上的干细胞只能发育成20多种组织器官,而胚胎干细胞则能发育成几乎所有的组织器官。但是,如果从胚胎中提取干细胞,胚胎就会死亡。因此,伦理道理问题就成为当前胚胎干细胞研究的最大问题之一。美国政府明确反对破坏新的胚胎以获取胚胎干细胞,美国众议院甚至提出全面禁止胚胎干细胞克隆研究的法案。美国的一些科学家则对此提出了尖锐的批评,他们认为,将干细胞用于医学研究,在减轻患者痛苦方面很有潜力。如果浪费这样一个绝好的机会,结果将是悲剧性的。
生命科学是二十世纪发展最为迅猛的学科之一,已经成为自然科学中最引人注目的领域。1957 年,美国华盛顿大学多纳尔·托玛斯发现正常人的骨髓移植到病人体内,可以治疗造血功能障碍。这一技术的发现,使多纳尔·托玛斯本人荣获了诺贝尔奖。
骨髓中的肝前细胞可以用于肝衰竭的移植治疗而不必考虑组织相容性抗原的配型问题,因为患者自身的骨髓细胞就可以用于移植。骨髓细胞具有以下优点:⑴可以制备富含干细胞的骨髓细胞。⑵通过转导促进基因能够增加骨髓来源的肝细胞。⑶可用骨髓来源肝细胞用于生物人工肝;此外HGF也可以通过促进包括骨髓干细胞的肝前细胞分化用于肝硬化治疗。自体骨髓干细胞移植治疗肝损伤将为肝脏疾病的治疗提供新的途径。
三、疾病治疗
干细胞治疗疾病的基本原理:对组织细胞损伤的修复、替代损伤细胞的功能、刺激机体自身细胞的再生功能。
1.呼吸道疾病
自体干细胞免疫治疗哮喘、气管炎、肺气肿、肺心病等
干细胞免疫疗法是通过调控细胞因子,修复受损的组织细胞,然后通过细胞间的相互作用及产生细胞因子抑制受损细胞的增殖及其免疫反应,从而发挥免疫重建的功能。从根本上消除哮喘病的发病基础。这些治疗方法在观念上完全不同于传统的治疗方法,主要强调通过修复人体免疫细胞来治疗哮喘病等呼吸道疾病。
干细胞免疫疗法对哮喘出现的咳嗽、多痰、胸闷等症状有明显的治疗作用。具有疗效快、疗程短、不易复发等优点,突破了以往“治疗见效——停药复发”的弊端。其针对哮喘病特性经过细胞培养实验室特殊培养的愈喘干细胞,可以增强患者自身免疫力,舒张平滑肌,促进体内新陈代谢,修复呼吸系统损伤,激活肺部细胞再生,全面调理脾肺肾,激活肺部细胞再生修复肺通气功能,增强肺功能,充足提供肺部供氧,彻底修复肺、气道粘膜,恢复纤毛的排污能力。经过百余例的临床案例见证,其治愈率可到98%。后期配合中药调理,可长效地控制病情,是目前治疗哮喘病、气管炎最理想、最规范的治疗方法。
2.治疗肾病
干细胞移植治疗肾病的原理:因干细胞具有“无限”增殖,多向分化潜能,具有造血支持,免疫调控和自我复制等特点。可作为理想的“种子”细胞用于病变引起的组织器官损伤修复。基础研究发现干细胞可分化成肾固有细胞,肾实质细胞等,所以干细胞移植后对肾脏功能具有良好的修复和重建作用。
干细胞治疗肾病的特性和优势
具有强大的增殖能力和多向分化潜能,能够增殖分化并产生大量后代。
低免疫原性。因细胞处于原始状态,不易被识别,所以不存在免疫排斥的特性,没有血型匹配问题。
长期传代不改变生物学特性。可分化成肾固有细胞,肌细胞,肝细胞,成骨细胞,软骨细胞等多种细胞的能力。
正是由于干细胞所具备的这些免疫学特性和优势,使其在肾病治疗方面具有广阔的临床应用前景。
3.治疗脑瘫
干细胞移植治疗小儿脑瘫逐渐被人们所熟知。干细胞移植治疗小儿脑瘫是根据细胞具有自我更新及分化为神经元,星形胶质细胞,少突胶质细胞潜能的神经前体细胞,细胞移植后分化的神经元补充缺损的神经元,并促进小儿脑组织中的神经细胞分化发挥功能,恢复脑神经的正常生长发育,改善大脑的认知功能障碍,为脑性瘫痪小儿进一步康复提供了更多的机会,已为先进最有效的治疗方法。并且年龄越小,再构成代偿能力越强,治疗的可能性就越大。尽早干预,治疗是预防小儿脑瘫致残的唯一途径。
(1)自我更新:干细胞具有对称分裂及不对称分裂两种分裂方式,从而保持干细胞库稳定。
(2)多向分化潜能:干细胞可以向神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞分化。低免疫源性:干细胞是未分化的原始细胞,不表达成熟的细胞抗原,不被免疫系统识别。
(3)组织融合性好:可以与宿主的神经组织良好融合,并在宿主体内长期存活。
4.治疗自闭症
脐血干细胞和脐带间充质干细胞具有免疫调节和改善脑内微循环的功能。干细胞进入体内可调节机体免疫功能,并通过自身分化和分泌细胞因子和神经肽刺激新生血管形成,改善脑内缺血缺氧状态,激活和修复脑内受损的神经细胞。通过联合移植脐血单个核细胞和脐带间充质干细胞有助于改善患儿的语言交流能力、社会交往能力等。
四、生物修复
自身免疫性肝病是由自身免疫反应引起的一种特殊类型的慢性肝病,过去认为自身免疫性肝病比较罕见,由于对此类疾病认识不断深入以及有关免疫学检查方法和相关检查方法的引进和提高,临床上发现中国人群中自身免疫性肝病的患者不断增多。临床常见的自身免疫性肝病包括自身免疫性肝炎、原发性胆汁性肝硬化及原发性硬化性胆管炎,很多自身免疫性肝病患者还伴有其他自身免疫性疾病如干燥综合症、类风湿性关节炎等等。
干细胞对于我们身体各个组织器官的修复原理、修复作用是什么呢?
干细胞及其分化产品为有效修复人体重要组织器官损伤及治愈心血管疾病、代谢性疾病、神经系统疾病、血液系统疾病、自身免疫性疾病等重要疾病提供了新的途径,以干细胞治疗为核心的再生医学,将成为继药物治疗、手术治疗后的另一种疾病治疗途径,从而成为新医学革命的核心。
脑部功能年轻化
人到中年后,随着脑神经细胞逐渐减少(25岁以后年减少约0.8%,到了70岁时脑神经只剩下55%),综合功能将明显减退。中老年人一般会出现记忆力、智力、认知力衰退,乃至出现痴呆等症状。
自体干细胞回输后,可分化形成新的神经细胞,为大脑提供全新细胞源,有效改善脑衰老状况。尤其对老年性痴呆患者的记忆力、智力有明显改善和恢复。
心脏功能年轻化
修复损伤,改善脏器内部环境,提高生命活力。自体干细胞回输后,可分化形成新的心脏细胞具有心脏组织分化能力。将干细胞整合至损伤心肌,促进心脏前体细胞的分化,进而促进血管新生和改善心脏功能,提高心脏自我修复潜力。
肺部功能年轻化
自体干细胞回输后,可分化形成新的肺细胞,具有组织分化能力。通过干细胞向肺部归巢,一方面活性肺干细胞将替代、修复受损细胞;另一方面干细胞生成新的肺细胞,为肺纤维化后肺组织损伤修复和肺功能恢复奠定基础。
肺部组织(肺泡、肺部血管等)再生的速度超过外界刺激物和内部病变因素所引起的破坏性炎症的发展速度,再生组织系统对各种炎症的产生形成抑制作用,防止、遏制、消除肺纤维化,进而使肺部组织保持良好的稳定状态,肺功能得以维持健康态、年轻化。
骨关节功能年轻化
修复损伤,改善功能。骨关节一旦损伤很难修复,将导致不可逆性的关节退变和骨关节疾病形成。骨髓间充质干细胞可分化为骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、心肌、内皮、脂肪等多种组织细胞。作为种子细胞可用于因衰老或病变引起的组织器官损伤修复。干细胞移植技术可以直接补充减少的干细胞并发挥其活性,促进局部病变骨组织的修复。骨髓干细胞可以向软骨分化并具有分泌软骨特异性Ⅱ型胶原和蛋白多糖基质的功能。
MSC植入软骨损伤区可以分化成软骨细胞,并产生软骨基质或新骨组织,
具有促进骨缺损修复的能力。为此,骨髓间充质干细胞对儿童成骨不全、肩袖损伤修复、肌腱损伤修复、卵巢切除后骨质疏松、股骨头坏死、骨缺损、软骨损伤、嵴髓神经损伤等多种骨科疾病的治疗安全、有效,利于坏死骨质的再生。进行骨关节干细胞保健是预防退行性骨科疾病、实现骨关节年轻化、维护骨关节健康的有效方法。
免疫功能抗衰老
免疫功能衰退是整体衰老的重要标志。免疫是人体抵抗疾病,尤其是清除进入人体的病原微生物(细菌、病菌、寄生虫等)和监控、杀灭肿瘤细胞的关键因素。衰老导致免疫细胞减少、活性降低,导致抗病能力下降,因而容易发生肿瘤和其它疾病。外源性干细胞植入后可以重新建立造血免疫系统恢复正常免疫功能。
卵巢功能年轻化
卵巢是女性生殖和重要的内分泌器官,是保证女性生活质量的重要保障。卵巢早衰是指女性40岁前由于卵巢内卵泡耗竭或因医源性损伤而发生的卵巢功能衰竭。表现为经量减少、无排卵、黄体功能不足、阴道干涩、性欲下降等绝经症状。
干细胞卵巢保健(功能年轻化)再生卵巢组织,进而使已经坏死衰竭的卵巢重新生成新的卵巢,进而维持卵巢的正常形态,防止卵巢萎缩变形,恢复卵巢的功能,达到改善生理功能、提高生活质量提高的目的。
男性功能年轻化
干细胞具有生殖系统退行性衰老阻止、提高肾脏活力和激活性功能的作用。能使男性的性功能得到明显改善,使性频率和性生活满意程度显着提高。干细胞性保健是恢复性功能最为安全、健康、显效、持久的方法。
干细胞的作用是什么
干细胞技术在临床医学上的应用领域大致有五个:细胞替代治疗、系统重建、组织工程、基因治疗以及美容抗衰老。
细胞替代治疗:
利用间充质干细胞、生殖干细胞、神经干细胞等成体干细胞,对神经系统疾病、糖尿病、生殖系统疾病等进行修复治疗。
系统重建:
利用造血干细胞和间充质干细胞,可以重建机体的造血系统和免疫系统,可以成为白血病、再生障碍性贫血等血液疾病及免疫系统缺陷亢进疾病的一种常规治疗手段。
组织工程:
利用成体干细胞,在体外培养形成一些组织器官,用来替代人体病变的组织器官,培养形成的组织器官也可以用来作为疾病模型和药物检测模型。
基因治疗:
干细胞作为基因治疗的理想靶细胞,可以为目的基因后续的稳定表达创造环境,而干细胞用于基因治疗尚需要进一步研究一些问题,如提高基因转移效率、使基因稳定表达、防止基因整合导致的肿瘤发生;
抗衰老保健:
利用成体干细胞,在体外培养形成一些组织器官,用来替代人体病变的组织器官,培养形成的组织器官也可以用来作为疾病模型和药物检测模型。
除此之外,干细胞在疾病研究、发育生物学模型、系统生物学研究等领域也具有重要的应用意义。
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