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干细胞最新研究结果及文献(干细胞最新成果)

max2022-12-24健康养生96

新突破:新型干细胞疗法治愈小鼠糖尿病

近日,圣路易斯华盛顿大学医学院发表的雅诗兰黛抗衰老三件套用法研究表明,利用罕见Wolfram综合症患者的师范生教育感悟皮肤生成诱导多能干细胞,再将这种干细胞转化为产生胰岛素的细胞,并使用基因编辑工具CRISPR-Cas9对导致该综合征的遗传缺陷进行校正。然后, 他们将校正后的细胞植入实验室小鼠,并治愈了脸部皮肤怎么保养这些小鼠的糖尿病。 该研究于4月22日在线发表在《科学转化医学》杂志上。

科学家希望未来能提取患者尿液中的干细胞,然后将其转化为β细胞,通过CRISPR纠正这些细胞中的突变并移植回糖尿病患者体内,达到治疗糖尿病的效果。

近年来,医学界在干细胞治疗糖尿病领域从未停止过 探索 。新研究成果的发布,让功能性治疗糖尿病拥有新的思路。

糖尿病

糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病,导致血糖水平升高的机制是胰岛素缺乏、身体使用胰岛素的能力缺陷或两者兼而有之。

随着现代生活方式的改变,糖尿病的发病率越来越高,最近的一项调查发现,全球每年有140多万人死于糖尿病,糖尿病长期存在的高血糖会导致各种组织,特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害和功能障碍[1]。

疾病本身的痛苦和大量不可预见的并发症让患者的生活质量严重下降,倍受病痛折磨。

现有 治疗糖尿病方法多样,但难以有效稳定控糖

目前临床上对于糖尿病的治疗尚无根治的方法,大部分的治疗方式旨在控制病情的发展恶化而非根本性治疗,并且难以有效稳定控糖 ,主要包括饮食治疗、运动治疗和药物治疗。

饮食治疗是各种类型糖尿病治疗的基础,主要适用于一部分轻型糖尿病患者。运动治疗可改善机体对胰岛素的敏感性,还可以降低体重,减少身体脂肪量,增强体力,主要适用于一部分年轻的糖尿病患者。两者对于糖尿病患者的治疗效果并不明显[2]。

药物治疗适用于各个年龄段的患者,也是晚期糖尿病患者选择的治疗方式。药物治疗包括口服药物治疗和胰岛素治疗,市面上的口服药主要是磺酰脲类药物、α葡萄糖苷酶抑制剂、双胍类降糖药物等,但这类药物禁忌患有肝、肾、心、肺疾病患者使用,同时治疗也会带来不同程度的不良反应。胰岛素治疗的最大不良反应为低血糖[3]。

干细胞治疗糖尿病,带来新的转机

近年来,再生医学应用最广泛的是间充质干细胞。间充质干细胞具有多向分化、自我更新以及分泌多种细胞因子参与损伤组织与器官修复的潜能,被广泛应用于疾病的治疗研究中。

大量的研究发现间充质干细胞在体内或特定诱导条件下,可分化为胰岛β细胞,同时促进巨噬细胞M1向M2转化,进而改善胰岛素抵抗和促进胰岛和β细胞再生,使过高的血糖得以改善。机制可能是间充质干细胞的分泌效应改善了损伤组织的局部微环境,促进损伤胰岛的α细胞和β细胞转化,达到修复损伤胰岛的目的 [4]。

目前国内外有大量关于干细胞治疗糖尿病的实验研究和临床试验,结果均显示有明显改善效果。

根据著名国际化杂志《New Scientist》报道, 有2名I型糖尿病患者接受了源于胚胎干细胞的细胞植入物治疗,旨在当血糖水平上升时释放胰岛素以恢复正常血糖水平。这也是全球首例基于胚胎干细胞的糖尿病治疗研究。《Diabetology&Metabolic Syndrome》杂志报道了一些拉丁美洲国家的糖尿病干细胞研究。

此外,近年来有关干细胞治疗糖尿病的热度一路攀升,吸引了不少国内外研究学者的关注。

研究发现,干细胞治疗糖尿病的主要效果体现在以下几点[4-6]:

Ø 有效改善血糖

Ø 明显减少和缓解并发症的发生

Ø 增加2型糖尿病c肽水平和调节性t细胞水平

Ø 有效改善胰岛抵抗,部分能够摆脱胰岛素

Ø 效果稳定、长期,无明显不良反应

结语

随着干细胞应用的迅猛发展,干细胞治疗糖尿病已经取得了一系列的突破性成果。相信随着科学研究与医疗技术的不断发展与进步,干细胞治疗糖尿病不仅可以改善症状,而是有可能真正的阻止疾病的发展,为糖尿病患者带来希望。

参考文献:

[1] Stein SA, Maloney KL, Pollin TI: Genetic Counseling for Diabetes Mellitus. Curr Genet Med Rep 2014, 2(2):56-67.

[2] Shepherd E, Gomersall JC, Tieu J, Han S, Crowther CA, Middleton P: Combined diet and exercise interventions for preventing gestational diabetes mellitus. Cochrane Database Syst Rev 2017, 11:CD010443.

[3] Saifan C, Nasr R, Mehta S, Sharma Acharya P, Perrera I, Faddoul G, Nalluri N, Kesavan M, Azzi Y, El-Sayegh S: Diabetes insipidus: a challenging diagnosis with new drug therapies. ISRN Nephrol 2013, 2013:797620.

[4] Solis MA, Moreno Velasquez I, Correa R, Huang LLH: Stem cells as a potential therapy for diabetes mellitus: a call-to-action in Latin America. Diabetol Metab Syndr 2019, 11:20.

[5] Sun X, Hao H, Han Q, Song X, Liu J, Dong L, Han W, Mu Y: Human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells ameliorate insulin resistance by suppressing NLRP3 inflammasome-mediated inflammation in type 2 diabetes rats. Stem Cell Res Ther 2017, 8(1):241.

[6] Zang L, Hao H, Liu J, Li Y, Han W, Mu Y: Mesenchymal stem cell therapy in type 2 diabetes mellitus. Diabetol Metab Syndr 2017, 9:36.

干细胞让大脑重生?

据2018年 WHO (世界卫生组织)报道, 脑卒中病例中 ,60 岁以上的发病率占 81.31% ,死亡率占脑卒中人群死亡率的 91.59% ,衰老与脑卒中的发病及转归密切相关。脑卒中的发生率不仅随着年龄的增加而增加,而且器官或组织更容易受到缺血损伤,症状加重。

中老年人防治脑卒中刻不容缓。 缺血性脑卒中 的二级预防主要是根据病因分型,进行个体化的强化药物治疗,生活方式的改变,抗栓及高危病因的筛查等;治疗的主要目标是血管再通,减轻脑缺血损伤。 目前主要的再通方式是 静脉溶栓和血管内机械取栓 ,但是受时间窗和各种病情条件限制,能获得受益的患者有限。

根据最新研究, 干细胞将代替人类大脑皮层神经元,帮助脑卒中患者恢复运动和认知功能。 瑞典隆德大学的Sara Palma-Tortosa博士首次发现脑卒中患者移植干细胞后,其分化的皮层神经元与患者大脑皮层的神经元出现了整合。

这也意味着干细胞来源的皮质神经元将实现人类大脑皮层神经元的替代,帮助大脑神经元退化患者获得新生!Sara Palma-Tortosa博士也因此获得了 2021年干细胞转化医学青年研究员奖。

同时,干细胞分化的皮质神经元与人类大脑皮质神经元的整合也成为了最具影响力,能够促进干细胞和再生医学领域进步的新型成果。

但是,大脑皮质星形胶质细胞和少突胶质细胞是否起源于共同的神经前体细胞,是领域内一个难题。更为重要的是,随着进化,大脑皮质内神经胶质细胞的数量和所占有的比例,越来越高。在线虫的神经系统内,有302个神经元和大约50个神经胶质细胞。在果蝇体内,有星形胶质细胞但是没有形成髓鞘的胶质细胞。在小鼠大脑皮质内,神经胶质细胞占所有神经细胞的比例大约为30%,而在人类大脑皮质,这一比例达到50%。所以,阐明人类大脑皮质神经胶质细胞的发育起源是发育神经生物学领域内的重要问题之一,这对于基础研究和临床转化都有着十分重要的意义。

这是否也意味着干细胞即将让好莱坞大片里面的大脑重生技术成为现实?

1、 干细胞治疗大脑疾病的新里程碑

在伦理委员会批准及患者知情同意后,Sara Palma-Tortosa博士切除患者小块大脑组织,并植入由干细胞分化而成的lt-NES细胞。经过一段时间的观察发现,lt-NES细胞逐渐分化成了成熟的、具有特异性和功能性的皮质神经元。更让人兴奋的是,通过免疫电镜发现,该神经元与患者大脑皮质神经元之间形成了传入和传出突触(即信号传递必经通路),并实现了信号的传递。

(1)干细胞分化而来的皮质神经元经细胞培养后成功形成了具有功能性的神经突出网络  

(2)移植皮层神经元与患者皮层神经元形成传入和传出突触  

(3)移植的皮质神经元与人类皮质神经元之间完成了信号传递  

这表明,移植的神经元成功与人类大脑神经元融合成了一个整体,能够替代受损神经元完成大脑电信号的传递,恢复大脑功能。虽然这是项体外移植实验,但是这项研究结果,也推动了将干细胞运用于脑卒中及其他大脑皮层疾病的临床试验,是干细胞治疗大脑疾病史上的里程碑。

科学研究中,向外伤性脑损伤病人注入已转染携带神经生长因子基因的病毒感染的神经干细胞可明显增强海马区锥体细胞成活率,而且外伤性脑损伤病人的认知能力、学习培训能力及神经系统功能也获得显著修复。现阶段,主要通过立体定向注入和侧脑室注射二种方式移殖神经干细胞至外伤性脑损伤体内,而根据侧脑室注入的神经干细胞在体内成活率更高一些。除了神经干细胞移殖的方式,移殖的时间段也是损害神经干细胞治疗外伤性脑损伤效果的主要因素,外伤性脑损伤后两天及一周内注入神经干细胞的疗效显著比两个星期后的好,而外伤性脑损伤后一个月才应用神经干细胞医治则对外伤性脑损伤病人的运动及认知功能的恢复无显著效果。

现阶段,神经干细胞运用于临床研究主要受制于神经干细胞无法大量的培养、生产制造。近期,有一项关于运用人神经干细胞治疗漫性颈脊髓损伤的临床研究,尽管该研究发现经神经干细胞治疗后神经功能整体上获得了修复,但仍需提升样版及对照实验方能进一步明确其功效。

2、 干细胞治疗已成大势所趋

Sara Palma-Tortosa博士的研究成果无疑是干细胞治疗脑卒中机制上最前沿、最具影响力的成果。在此之前,早已存在众多干细胞治疗脑卒中的临床试验及相关的政策支持。通过简略的检索,即可在中国知网数据平台检索到940项关于干细胞治疗脑卒中的研究。与此同时,不少研究结果均推动了干细胞移植替代人类大脑神经元的进展。 

此外,国家先后出台了多项关于干细胞及转化研究项目等申报通知,还出台了关于干细胞治疗类产品的临床试验技术指导《人源性干细胞及其衍生细胞治疗产品临床试验技术指导原则(征求意见稿)》等文件以促进干细胞的临床转化。 

根据国家药品监督管理局药品审评中心的数据,国内针对缺血性脑卒中的一款干细胞新药申请获得临床试验默示许可(受理号JXSL1900126),药品名称为“缺血耐受人同种异体骨髓间充质干细胞”。由此可见,干细胞治疗脑卒中等脑部疾病正越来越受重视!

治疗脑部疾病一直都是医学界的最棘手的问题。目前,对于脑部疾病的治疗多以手术与药物治疗为主,但是此类疗法无法彻底治愈脑部疾病,且留有后遗症。干细胞具有多向分化潜能、强大的自我复制能力、可移植性强等特性,成为了治疗脑部疾病的医学和生物学研究的热点。 经过十几年的研究终于证实了干细胞来源的神经元能够与人类大脑神经元整合,并完成信号传递 。 相信通过科学家们的不断努力,在不久的将来,干细胞终将攻克人类脑部疾病!

文献解读 | 单细胞测序揭示早期人类胚胎骨骼干细胞起源

为探究早期人类胚胎骨骼干细胞起源,同济大学联合解放军总医院第五医学中心和北京放射医学研究所进行了相关研究,相应成果发表 Cell Research 杂志。该研究利用10x Genomics单细胞转录组测序绘制了早期人类胚胎肢芽、长骨和颅骨的发育图谱,并结合体内外功能验证发现了一群定位于软骨外膜,具有自我更新和分化为软骨与成骨细胞潜能的胚胎骨骼干祖细胞(eSSPC),对于深入理解人类骨骼发育及损伤修复机制具有重要意义。

接下来我带大家一起走进这篇文章

通过单细胞转录组和功能分析来剖析人类胚胎骨骼干细胞的个体发育

Dissecting human embryonicskeletal stem cell ontogeny by single-cell transcriptomic and functionalanalyses

【发表杂志】 Cell Research (IF:25.617);

【发表时间】 2021年3月;

【应用技术】 10x Genomics单细胞转录组测序;

研究流程

骨骼的发生发育在小鼠、小鸡和蝾螈等生物中已经得到了广泛的研究,而人类的研究主要停留在组织形态学水平。本研究首先对孕5周人类胚胎肢芽和孕8周人类胚胎长骨进行高通量单细胞转录组测序,分别分析肢芽和长骨的发育谱系,然后再结合流式细胞术等实验鉴定胚胎骨骼祖细胞(eSSPC)的表型标记(PDGFRAlow/-PDPN+CADM1+),最后在颅骨样本中发现了一群具有同样表型的细胞,说明其可能在膜内成骨和颅骨发育过程中发挥关键作用。

研究背景

先前的研究表明自我更新的骨骼干细胞(SSCs)存在于高等脊椎动物和早期发育阶段。SSCs是一群能够自我更新并分化产生软骨细胞、成骨细胞和基质细胞的组织特异性干细胞,在骨骼发育和损伤修复过程中发挥关键作用。人类胚胎SSCs在早期骨骼形成中的个体发生仍然是未知的。在脊椎动物中,附肢骨骼的最早祖细胞是在肢芽中形成的。虽然在小鼠和鸡肢芽中发现了不同的间充质祖细胞,但人类肢芽中的细胞异质性和谱系层次尚不清楚。

总之,关于人类胚胎骨骼发生的单细胞转录组测序研究仍然缺乏。在本研究中,通过10x Genomics单细胞转录组测序生成了第一个全面的人类胚胎骨骼发生细胞图谱。通过系统地检查多个骨骼部位的细胞异质性和谱系层次,本研究在人类胚胎长骨和颅骨中发现了不同的骨骼干/祖细胞。

 

主要结果

1. 整体分析肢芽和长骨发育过程中单细胞转录组

本研究对上肢和下肢芽(5个Weeks Post Conception,WPC),以及前肢和后肢长骨(8WPC)进行解剖并接受酶消化。流式分选后,进行10x Genomics单细胞转录组测序(图1b) ,最终在5WPC肢芽中获得19,890个单细胞,在8WPC长骨中获得15,680个单细胞。对肢芽和长骨样本的综合分析发现了16个亚群(图1c)。

PRRX1+肢芽间充质亚群和EPCAM+上皮细胞亚群主要存在孕5周样本。RUNX2+骨祖细胞、OSR2+NOV+软骨膜间充质基质细胞、SOX9+成软骨细胞和软骨细胞、MYOG+肌细胞以及SOX10+施旺细胞主要在孕8周样本中检测到。成骨软骨前体细胞(cluster4,OCP)平均分布于肢芽和长骨样本之间,提示最早的骨骼干祖细胞可能包含于其中(图1c-e)。

Pearson相关分析明确区分了成骨亚群和非成骨亚群。RNA velocity伪时间分析显示,肢芽间充质祖细胞向OCPs分化连续,随后细胞命运分化成成骨和软骨谱系(图1f)。PAGA分析显示,OCPs在连接肢体芽间充质祖细胞(PRRX1+)到胚胎长骨中的PMSC/软骨母细胞/软骨细胞(SOX9+)和骨祖细胞(RUNX2+)中发挥了关键作用(图1g)。

2. 肢芽发育过程中的间充质细胞谱系

在5WPC人类肢芽中识别出10个亚群(图2a)。4个间叶细胞亚群的层次聚类分析显示,LBM1(cluster 1)与LBM2(cluster2)聚类,而LBM3(cluster 3)和OCP(cluster4)聚类在一起(图2b)。在两个上皮细胞亚群中(图2a),只有cluster 9(对应上皮细胞1,图1c,d)高表达AER标志物FGF8,这与之前在小鼠胚胎中的研究一致。PAGA分析显示LBM2和上皮亚群之间存在很强的相关性(图2c)。细胞周期分析显示,LBM2相比其他间质亚群具有更强的增殖能力。GO分析显示,LBM2富含调控代谢过程的基因,而LBM3和OCP富含参与胚胎骨骼发育和骨化的基因。

本研究分析了最近发表的小鼠肢芽(E11.5)单细胞转录组测序数据集发现,除了LBM2和上皮(非AER亚群)亚群在小鼠肢芽中未被预测外,大多数人类亚群在小鼠中是保守的。缺乏高度增殖的LBM2亚群暗示E11.5小鼠肢芽提前成熟。小鼠OCP亚群高表达 SOX9 ,提示早期软骨分化。综上所述,与人类相比,这些数据揭示了人体肢芽间充质和上皮细胞的细胞异质性和物种特异性。

3. 长骨发育过程中的软骨谱系

由于5WPC人肢芽未开始成骨,本研究继续分析8WPC长骨,以寻找人类胚胎SSCs。骨软骨细胞系(OCLCs)分为7个亚群(图3a)。胚胎长骨OCP细胞进一步分群鉴定得到3群干祖细胞,GO分析显示,与干细胞增殖相关的基因在cluster3中富集(图3b),提示其可能含有胚胎骨骼干细胞/祖细胞(eSSPC)。拟时序分析显示从eSSPC到骨祖细胞、成软骨细胞/软骨细胞和软骨膜间充质基质细胞(PMSC)亚群的强定向流(图3c)。转录调控网络分析发现eSSPC富集了转录因子FOXP1/2(图3f)。免疫荧光染色显示FOXP1/2+细胞主要定位于软骨外膜和新生的初级骨化中心内部。连续性克隆传代以及体内外分化实验证明eSSPC具有自我更新和成骨、成软骨分化潜能,它有可能调节长骨发育和初级骨化中心(POC)的形成。

4. CADM1作为胚胎骨骼祖干细胞(eSSPC)表型标记的鉴定

为了分离eSSPC用于体外功能研究,研究者首先筛选长骨软骨细胞系OCLC亚群间差异表达的细胞表面标记物。发现细胞粘附分子CADM1在eSSPC中优先表达(图4a)。CADM1也在施旺细胞中表达,免疫荧光显示CADM1分布于软骨膜和初级骨化中心(POC)(图4b)。在转录平均细胞评分(TACS)分析中显示,在软骨细胞OCLC亚群中富集PDGFRAlow/-PDPN+CADM1+细胞可进一步提高eSSPC的纯度。用流式细胞仪对eSSPC进行单细胞转录组测序分析排序PDGFRAlow/-PDPN+CADM1+细胞。聚类分析发现两个不同的亚群,包括93.3%的eSSPC表达 FOXP1 、 FOXP2 和 GAS2 , 6.7%和施旺细胞表达 SOX2 、 SOX10 和 MPZ 。相似度分析也证实eSSPC是PDGFRAlow/-PDPN+CADM1+高度富集细胞。

研究者进一步检测eSSPCs的自我更新和分化潜能,发现PDGFRAlow/-PDPN+CADM1+细胞可以分化为成骨和软骨。PDGFRAlow/-PDPN+CADM1-细胞仅发生成骨分化。

5. 颅骨发育过程中的成骨谱系发展

为了测试在胚胎颅骨中是否存在类似的骨骼干细胞,研究者在2个8WPC人颅骨中进行了单细胞转录组测序分析,发现了一群同样具有PDGFRAlow/-PDPNCADM1+表型的神经脊来源细胞(Neural crestderived cells, NCDCs)在颅缝和软骨膜内富集,暗示其可能在膜内成骨和颅骨发育过程中发挥关键作用。

研究结论

人类骨骼干细胞(SSCs)已经在胎儿和成人的长骨中被发现。然而,人类胚胎SSCs在早期骨骼发生过程中的时空个体发生尚不清楚。在这里,本研究以单细胞分辨率绘制了人类肢体芽和胚胎长骨的转录景观,以解决这个基本问题。本研究发现在人肢芽间叶和上皮内存在显著的异质性,并利用已知的标记基因将它们沿着近端远端和前后轴排列。骨-软骨形成的祖细胞最早出现在核心肢芽间充质中,在胚胎长骨进行软骨内成骨过程中,这些祖细胞产生了多个群体的干细胞/祖细胞。重要的是,本研究发现了一个软骨膜胚胎骨骼干/祖细胞(eSSPC)亚群,它可以自我更新并生成骨软骨细胞系,但不能生成脂肪细胞或造血间质。eSSPC以粘附分子CADM1为标记,与FOXP1/2转录网络高度富集。有趣的是,在人类胚胎颅骨的矢状缝中也发现了具有相似表型标记和转录网络的神经嵴衍生细胞。综上所述,本研究揭示了人类胚胎骨骼发生过程中的细胞异质性和谱系层次,并识别出独特的骨骼干/祖细胞,它们协调软骨内和膜内骨化。

参考文献

He J,Yan J, Wang J, et al. Dissecting human embryonic skeletal stem cell ontogeny bysingle-cell transcriptomic and functional analyses. Cell Res . 2021; 31(7): 742-757.

李超   | 文案

干细胞概述

干细胞(stem cells,SC)又称为起源细胞,是人体中尚未分化、尚不成熟的细胞,具有自我复制能力和多向分化潜能,能再生各种组织和器官,医学界称之为“万能细胞”或“万用细胞”。

根据组织来源分,可将干细胞分为:胚胎干细胞、成体干细胞和诱导多能干细胞。根据分化潜能分,又可将干细胞分为:全能干细胞、亚全能干细胞、多能干细胞、单能干细胞(又称为专能干细胞)。

人类对干细胞的研究始于1960年代。1999年以来,干细胞研究成果先后十多次入选期刊《科学》年度十大科技突破,仅2013年就有2项成果入选。2007年度和2012年度的诺贝尔生理学或医学奖颁发给了在干细胞研究领域作出突出贡献的科学家。

干细胞具有趋化性、归巢性、迁移性、分化性、低抗原性。外源性干细胞移植到体内后,可以到达靶向组织或部位并定植,且由于抗原性低,不会发生免疫排斥反应,移植后能靶向分化和分泌细胞因子,对机体组织器官进行修复或重建。

干细胞作为一类具有自我复制更新能力的多潜能细胞,在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。鉴于这种特性,可以通过将干细胞或相关衍生产品移植入患者体内,替换损伤细胞,从而治愈疾病。

干细胞可以应用到几乎涉及人体所有的重要组织器官及人类面临的许多医学难题,为有效治疗糖尿病、帕金森病、老年痴呆症、骨关节炎、系统性红斑狼疮等提供新的治疗途径。干细胞疗法就像给机体注入新的活力,是从根本上治疗许多疾病的有效方法。

正因为如此,干细胞疗法正引领现有临床治疗模式的深刻变革,有望成为继药物治疗、手术治疗后的第三大医学治疗方式。与药物治疗和手术治疗等外部干预方式相比,干细胞疗法可以从根本上祛除疾病,难治性疾病实现治愈终于有了可能。

目前,国内关于干细胞治疗疾病的众多临床试验正在开展,相信数年后,国内将会有不断有干细胞药物经监管部门批准上市。而国际上共有十多款干细胞药物,通过美国、韩国、加拿大和新西兰等国家监管部门批准上市。

干细胞除了用于治疗疾病外,还可用于器官移植、抗衰等。干细胞技术可再造出正常的甚至更年轻的组织器官,来代替病变或衰老的器官。人体衰老的本质就是干细胞的衰减。移植大量的年轻而富有活力的干细胞,可以替换衰老、凋亡的细胞,修复受损的细胞,激活休眠细胞和处于抑制状态的细胞,激活人体自身的“自愈功能”,从而达到改善亚健康状态和抗衰老的目的。

最后,我们再来谈谈干细胞的安全性。干细胞存在于人体内,同种同源,本身就是安全的。大量的干细胞安全性研究,包括急性毒性试验、长期毒性试验、致瘤性试验、致畸性试验、局部刺激试验、发热试验和免疫毒性试验,研究结果表明,干细胞在临床应用上是安全的、无毒的。

国内外大量的临床试验表明,干细胞移植,除了极少数人会有轻微的发热、头痛外,并无严重不良反应发生,表明其临床应用是安全的。

有人也许会担心移植异体干细胞会发生排斥反应,这个担心也是多余的。因为干细胞是一种未分化的幼稚细胞,其细胞表面的抗原表达很低或者不表达,也不表达共刺激分子,宿主的免疫系统对这种未分化细胞的识别能力很低,无法判断它们的属性,不会引起排斥。

值得一说的是,目前常用的脐带等来源的间充质干细胞,还具有独特的免疫调节作用,对于器官移植引起的免疫排斥反应,反而具有显著的治疗效果。因此,移植异体干细胞同样非常安全。

科普|现代医学不再“谈肝色变”干细胞为难治性肝病带来希望

研究人员成功为一名肝病患儿进行了肝脏细胞移植,所移植的肝脏细胞由人类胚胎干细胞培养而成。该研究所称,这是世界首次成功移植人类胚胎干细胞培养的肝脏细胞。

事实上,干细胞治疗肝病的临床研究报道近年来并不少见。 国内去年6月武汉大学人民医院正式启动人脐带源间充质干细胞治疗乙肝肝硬化(代偿期)临床研究项目,并面向 社会 招募82名乙肝肝硬化患者免费接受干细胞治疗。根据武汉大学人民医院官网发布的消息,两位受试者已经接受了干细胞治疗,生命体征正常,无过敏症状和排斥反应,也没有焦虑等心理不适表现。

那么,干细胞在肝病的治疗领域,到底能发挥怎样的作用?今天我们来科普一下。

现代医学不再“谈肝色变”

肝脏是我们身体中很重要的组成器官,负责调控我们人体多种重要的生理活动,主要包括消化、代谢、解毒、蛋白合成等,是人体最大的实质性生命器官。肝脏的 健康 直接关系到人们身体的 健康 。

肝病常见的症状有疲倦、乏力、食欲缺乏、食后饱胀、上腹部胀痛或不适等,而常见的肝部疾病包括病毒性肝炎、肝硬化、脂肪肝、肝癌、肝脓肿和酒精性肝炎等。随着人们生活水平的提高,饮食结构的改善,脂肪肝更是成了困扰众多家庭的“难题”。

众所周知,我国是各种肝病尤其是肝炎肝硬化的高发区。根据2018年的统计数据显示,全球有各种肝病患者超过13亿,其中中国患者超过3.93亿,约占全世界肝病患者的30%。而中国肝病死亡人数约占世界肝病死亡人数的一半,肝病对我国人民生命 健康 的威胁很大。尽管越来越多的人受到了肝病的困扰,但随着医学的发展,人们面对肝病不再是“谈肝色变”。

近年来肝炎治疗新药上市不罕见,不过目前肝病治疗仍未满足需求,尤其是急性和慢性肝功能衰竭。同时,供肝缺乏、免疫排斥反应、价格昂贵等因素也阻碍肝移植技术的进一步开展和应用。 随着干细胞技术的发展,人们逐渐把目光转向干细胞移植方向,并用于肝病的临床治疗研究中。干细胞治疗肝病的临床研究也给人们带来了新希望。

为什么干细胞可以治疗肝病?

干细胞是一类可高度自我更新的细胞,它们不但能够不断迅速地完成自身分裂,还可以创造出新的干细胞以及分化能力更强的祖细胞。像是武侠剧里面的分身之术,干细胞可以在短时间内迅速的分裂成许许多多具有相同功能的干细胞。

并且干细胞是一个大家族,里面有许多的兄弟姐妹,家族成员包括间充质干细胞、肝干细胞、胚胎干细胞等,它们共同为我们的 健康 保驾护航。

那么,干细胞是如何治疗肝病的呢?下面我们以肝干细胞为例[1],为大家简单介绍干细胞如何治疗肝脏疾病。

一般,在我们身体 健康 的情况下,肝干细胞处于静止状态,休 养生 息。但是,如果我们的 健康 状况出了问题,我们的肝再生能力受到毁灭性打击时,此时,肝干细胞就开始发挥它的作用了。科研人员通过观察发现,此时肝干细胞会经过一系列的激活、增殖的过程并分化为肝细胞。在肝受损情况下,肝脏干细胞被激活,维持了肝脏的正常功能,并在肝损害后的再生和修复过程中起着重要作用。

此外,科学研究还发现,被广泛应用到多种疾病的治疗研究中的间充质干细胞也具有治疗肝病的潜力。近年来,发布的临床研究结果也证实了这一点。

国内研究观察了527例采用间充质干细胞移植方法治疗乙型肝炎引起肝衰竭患者的近期疗效和远期结局,结果显示,近期移植成功率100%,且肝功能有明显的改善[2]。还有研究采用间充质干细胞移植治疗慢性肝衰竭的患者,结果发现移植组在改善症状和降低病死率方面均明显优于对照组[3]。

再以常常看到的肝硬化为例。虽然目前市面上没有批准的干细胞药物用于治疗乙肝肝硬化,但国内外多项临床试验显示干细胞移植治疗乙肝肝硬化具有安全性和有效性。更多的临床试验也正在开展,包括解放军302医院在ClinicalTrials上备案,准备开展人数多达200人的随机对照平行干预试验,以进一步验证干细胞治疗的有效性。

干细胞治疗肝病有什么优势?

与肝移植相比,干细胞更容易获得,能够在体外扩增保存,移植简便,并且可以由自体获得以避免免疫排斥。同时,相比较于药物治疗和器官移植治疗,研究发现干细胞对于肝病的治疗也具有很大的优势。以下以间充质干细胞为例。

第一,间充质干细胞进入人体后,通过分泌多种免疫调节因子,能够有效抑制肝星状细胞的活化,大大减轻肝脏的纤维化;

第二,间充质干细胞可以通过细胞间接触的方式,抑制免疫细胞对肝脏细胞的攻击,阻止肝脏持续受损;

第三,间充质干细胞释放的营养物质及细胞因子,还能通过改善肝脏局部微环境,来促进肝脏的再生。

展望

2005年便有德国学者首次将干细胞用于肝脏疾病治疗[4],并证实干细胞可以促进肝脏再生。自那以后,越来越多的研究者将目光转向干细胞治疗肝病。干细胞治疗可以减轻肝脏炎症,改善肝功能。对于重症肝病患者,临床治疗的重要手段是肝脏移植、人工肝等,然而当前肝脏供不应求的现象十分显著,基于干细胞的再生医学策略成为了新突破口。相信在不久的未来,无论是肝炎还是需要肝移植治疗的重症肝病,都会迎来更好的治疗局面,为肝脏疾病的治愈带来希望。

参考文献:

[1]Andrew, W, Duncan, et al. Stem Cells and Liver Regeneration[J]. Gastroenterology, 2009.

[2] Autologous bone marrow mesenchymal stem cell transplantation in liver failure patients caused by hepatitis B: Short‐term and long‐term outcomes.

[3]自体骨髓干细胞移植治疗慢性肝衰竭研究.

[4]Portal Application of Autologous CD133+ Bone Marrow Cells to the Liver: A Novel Concept to Support Hepatic Regeneration.

干细胞能治脑梗后遗症吗,有谁治好过?

干细胞是一种具有自我更新和强大分化潜能的细胞,包括胚胎干细胞和成体干细胞,其中成体干细胞来自于各种组织,如神经干细胞和间充质干细胞等。研究表明干细胞能够修复受损的神经组织,具有治疗脑中风后遗症的潜力。

干细胞可通过静脉移植、动脉移植以及脑实质移植输入到患者体内。近年来,研究人员使用缺血性脑卒中的体内模型进行干细胞治疗,结果显示干细胞移植能够取得很好的治疗效果。干细胞在治疗过程中所起作用包括增强感觉运动功能的恢复,促进血管形成和神经再生以及调节炎症反应和诱导少突胶质细胞形成。

提高生活质量:2006年,中国学者发布了神经干细胞移植治疗脑卒中后遗症的50例临床研究结果,对患者手术前和手术后六个月采用美国功能独立性评测评分,评价了患者活动能力、行动能力、理解交流能力、生活自理能力等6个方面的能力,结果表明,患者经过腰椎穿刺蛛网膜下腔植入神经干细胞治疗后其功能独立性良好,生活质量得到提高。

改善身体机能:2009年,研究者应用神经干细胞移植治疗3例脑出血后遗症患者,治疗后进行了2-5个月的随访,其中3例患者肌力增加、语言功能改善,2例患者智力、计算能力得到改善,1例患者的吞咽能力有所提高。

2013年发表于《中国医学工程》杂志的论文提到,35例脑卒中后遗症患者接受了3次间充质干细胞静脉移植,3个月后的运动功能评定显示患者的感觉、平衡功能,上下肢运动功能均有所改善,而对照组(未接受干细胞移植)3个月后的各项评定均无明显改善。

文献显示,从2006到2013年间,中国学者共发布了数百例干细胞移植治疗脑卒中后遗症的临床研究,总体研究结果显示干细胞治疗脑卒中后遗症有积极的治疗作用。除此之外,国外也同期进行了相关的研究,结果向好。

                                 

随着生物医学的发展,全新的干细胞技术为脑梗塞的治疗提供了新的选择。目前,国内北联世纪干细胞也开展干细胞移植改善脑梗死预后及其后遗症的临床治疗。

通过专用的细胞分离液、提取、纯化后得到临床治疗所需要的细胞;通过靶向注射或接入等方法将细胞输入患者体内,利用细胞具有自我复制和分化的功能来修复体内受损细胞,达到机体功能重建的目的。

经采用这一技术完成干细胞移植后,病人的高肌张力状态缓解,肌力增强,步态改善,随着时间的推移,疗程的继续,病人语言能力也有恢复和改善,认知能力和记忆力也有了很大提高。

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