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干细胞移植技术有前途吗(干细胞移植的弊端)

干细胞移植 2023年03月24日 02:08 im

在这篇文章中,我们将重点讨论干细胞移植技术有前途吗和干细胞移植的弊端的概念,以帮助你更好地理解你正在学习的内容。

干细胞技术员前景怎么样?

干细胞治疗是目前临床治疗中最复杂、最先进的疗法之一,在很多传统手段无法攻克的疾病面前,干细胞疗法让患者看到了希望。近年来,全球干细胞治疗技术和产业化快速发展,各国密集发布支持性政策,陆续有产品获批上市,干细胞产业迎来新发展。

干细胞与再生医学前景

 在我们看过的很多科幻电影里都有这样的情节:主角身体受到严重创伤,在先进的医疗技术帮助下,主角身体的创伤以肉眼可见的速度痊愈,伤口也很快恢复如初。

在医学科技高速发展的今天,这种美好遐想正在逐步照进现实,而这一切,都源自于一项可以改变人类 自身命运和未来的科学—干细胞和再生医学。

美国生物学家、诺贝尔奖得主吉尔伯特曾预言:“用不了50年,人类将能够培育出人体所有器官。”随着干细胞、组织工程等研究的不断深入,“再生医学”这门新型学科开始引领一场影响深远的医学革命。

生物科技的发展趋势如同一本被撕开的科幻小说,我们正生活在生物技术的现实与科幻差距日益缩小的世界里。

再生医学

人工骨骼、人工关节、人工心脏瓣膜、人造血管……再生医学在医学领域的科研、转化与应用正在向纵深方向发展,不断造福患者。再生医学是21世纪人类新型健康保健的先导,将可能治疗目前不能治疗的疾病,比如说糖尿病,嵴髓损伤,心急梗死,肝衰,肾衰,骨关节炎,骨质疏松等导致的组织和器官的损坏都可能通过再生医学技术获得治愈。

未来,人类将可以通过干细胞培养出来移植所需的器官,而等待器官配型以及排斥反应等很可能致命的情况将不复存在;又或者,生物假肢将会被直接连接到神经系统上,从而提供与真实触感极其相似的感官。

而以上技术都离不开干细胞的支持,干细胞科学是目前世界生命科学中最前沿、最尖端的科学之一,干细胞诱导分化与大规模制备等理论和技术不断取得突破,个体化医疗临床应用呈加速趋势;同时,干细胞技术与生物医用材料不断发展,有望实现受损组织或器官的永久康复。

干细胞

科学家们之所以看上了干细胞,是因其属于细胞中原始的、未(完全)分化的一类。干细胞既可以自我更新,也可以在适当条件下分化为特定的功能细胞,也就是说具有再生的“本领”。

基于对干细胞巨大价值的期望,干细胞研究政策境遇正在趋于宽松。禁令正在逐步取消。

干细胞技术在临床上的应用代表着未来医学发展的一大方向。自1969年多纳尔·托马斯完成第一例骨髓干细胞移植,此后数十年干细胞研究发展迅速。截至目前,虽然多数还处于临床试验阶段,干细胞治疗目前已在神经类、自身免疫疾病类、眼科类、心血管类等多个领域有较大的实质性突破。

与传统药物作用方式相比,干细胞作为载体的治疗药物,不仅可以避免消化道等其他身体系统的消耗,更可以按照病变程度,精简药量,减少化学药物对人体的损害,达到最佳效果。

尽管目前整个干细胞行业受到了国家较大力度的管控,但我们看到未来干细胞充满了无限可能。万变不离其宗,最后能够生存并得到大众认可的,一定是那些真正可靠的、有效的、安全的机构提供的干细胞技术。

干细胞技术的应用前景

当然,干细胞技术最理想的应用前景是在临床医疗得到全方位的应用。经过近年来的不断研究,科学研究者在干细胞技术身上发现了越来越多的可能性,如果能将干细胞技术完全发展,那么基于目前相对成熟干细胞移植治疗技术,将会有极大的提升。为实现这一飞跃而努力,是EmCell这一类干细胞治疗研究机构所不懈奋斗的。

神经干细胞移植预计今年能在中国上市吗?

已经上市了。

神经干细胞移植是将神经干细胞(neural stem cells)移植到宿主体内,使神经干细胞向神经系统病变部位趋行、聚集,并存活、增殖、分化为神经元和/或胶质细胞,从而促进宿主缺失功能的部分恢复的一种技术。近年来,神经干细胞研究成为治疗神经退行性疾病和中枢神经系统损伤的热点。神经干细胞移植在临床应用中有广阔的前景,对它的研究一直是近年来的热点。

一、治疗特点

胚胎性神经干细胞可自动发生分化,具有无限增殖能力,移植至患者体内有致瘤的可能,同时胚胎性神经干细胞还有可能引起免疫排斥反应,所以胚胎神经干细胞尚不能应用于临床。来源于细胞系的神经干细胞因为在培养过程中有基因的掺入,并需经过长期的培养,有可能发生某些生物学特征的改变,甚至发生恶性转变,因此,来源于细胞系的神经干细胞多应用于动物实验。

二、移植途径

20世纪80年代中期开始,国外学者即将干细胞移植技术应用于临床。临床应用较多的是成人帕金森氏病、脑中风、脑梗塞、亨廷顿氏病、老年性痴呆及脑外伤。移植后部分病人出现了神经运动功能的改善,但也有部分病人病情无明显变化。考虑患者多为老年人,脑内环境较差,不利于神经干细胞的存活及分化。移植的长期疗效仍在进一步观察中。在小儿神经干细胞移植方面,北京海军总医院儿科自2005年5月成功进行了世界首例新生儿缺氧缺血性脑病、早期脑瘫患儿神经干细胞移植,之后又先后对各类型智力障碍、小儿脑瘫、新生儿缺氧缺血性脑病、新生儿核黄疸、颅内出血、Rett综合征、孤独症、21-三体综合征、脊肌萎缩症、线粒体脑肌病、先天或遗传代谢性脑病等进行了神经干细胞移植,取得了较好的临床疗效,半数以上患儿智力和运动能力得到不同程度改善,小婴儿效果尤其显著,无一例出现倒退及发生严重并发症。其中还有14名视觉严重障碍患儿视觉功能明显恢复。

三、移植途径

依据神经干细胞能够向病变神经系统部位趋行、聚集的生物学特性,动物实验及临床应用中所使用的干细胞移植途径主要包括局部注射移植、经脑脊液注射移植、经血液循环注射移植。下面就各种移植途径的应用方法和主要特点概述如下。

局部注射移植

1、立体定向脑内注射移植是动物实验和临床研究采用最多的干细胞移植方法。该技术是应用CT/MRI扫描定位后,图像象输入计算机,利用计算机规划移植靶点、手术路径,局部麻醉后,颅骨钻孔,插入探针,微量泵泵入神经干细胞。立体定向脑内注射移植手术具有定位准确,操作时间短,手术创伤小,患者在局麻下可承受该手术,利于术者检查患者配合情况,及时观察治疗反应的优点。该方法适合于病灶比较局限的疾病如脑出血后遗症、脑外伤后遗症、局灶性脑梗塞等,也适合具有集中神经功能核团支配的神经功能退行性疾病如帕金森症、阿尔茨海默病等。该方法是可以把干细胞全部集中到病灶及其周边发挥治疗作用,神经功能改善迅速、直接。但缺点是将神经干细胞直接注射于脑损伤区,脑内神经干细胞移植的成功率较低,这是因为脑损伤部位是一处不良的局部微环境区域,植入的神经干细胞有可能被激活的小胶质细胞和巨噬细胞所清除。经脑内移植尚有容积占位效应,致使神经干细胞移植量有限,这也是导致移植成功率降低的因素之一。此外,经脑内移植还可导致局部神经干细胞移过度聚集,不利于神经干细胞移的分化。头部穿刺手术,虽然创伤较小,但仍存在穿刺出血的风险,许多患者不愿意接受。

2、脊髓局部注射移植是治疗脊髓损伤的动物实验和临床研究最多采用的干细胞移植方法。该技术主要是在脊髓损伤的节段进行手术,依次切开皮肤、肌肉、韧带,咬除受伤节段的部分椎板,剪开硬脊膜然后在受伤脊髓节段上下两端注射干细胞。该方法的优点是移植的细胞分布在损伤脊髓两端发挥作用,同时手术可以起到减压的作用,促进部分脊髓功能的恢复。但缺点是创伤大,存在出血的风险,此外手术本身对脊髓是一次新的损伤有可能加重神经功能的缺失。

经脑脊液途径移植

1、腰椎穿刺蛛网膜下腔注射移植

该方法是另一种较多采用的移植方法。该方法是利用腰椎穿刺技术,于腰椎3-5椎间隙,置入穿刺针达到蛛网膜下腔,注入神经干细胞。其优点是移植的细胞可以顺着脑脊液的循环途径流遍整个大脑和脊髓,可在宿主蛛网膜下腔中保持贴附、增殖和分化的能力,无论哪里有病灶,细胞都可以到达,适合于病变较为广泛的神经功能疾病的治疗,例如脑炎后遗症、脑发育不良、多发性脑梗塞等疾病。且该方法创伤很小,每次操作只需要十多分钟,病人始终处于清醒状态。该方法的缺点是移植的干细胞被分散到整个大脑和脊髓,干细胞迁移、趋行到什么部位难以控制,治疗效果没有定向脑内注射明确,同时干细胞需要顺着脑脊液循环至大脑,路径较长,且需通过脑脊液-脑屏障,细胞损失较多。此外干细胞直接进入脑脊液中,为环境完全不同于体外培养的环境,干细胞存活的数量仍存在疑问。

2、脑室穿刺注射移植

有部分动物实验和临床研究采取脑室穿刺注射移植的方法。该方法是给予患者侧脑室穿刺后,经穿刺针注射神经干细胞。动物实验研究证明通过脑脊液途径移植神经的干细胞可以特异性的迁移至脑损伤区域,对临床神经干细胞移植治疗方案的确定具有积极的意义。该方法的优点是脑室穿刺时干细胞可以直接到达脑室系统,循环至整个神经系统,移植点位于高位,路径较短,干细胞损失较少。植入细胞可远离损伤环境,同时避免损伤区的不良微环境影响移植细胞的成活,从而提高植入细胞的存活率,避免经脑内移植时的容积占位效应,增加植入细胞的数量,脑室内环境也为植入的NSCs提供了良好的迁移发育和定向分化的场所,有利于脑室植入细胞在内源性NSCs的迁移途径引导下,广泛快速地到达脑内损伤区。但此方法缺点在于,因为要经过脑脊液循环到达病灶区,需要移植的细胞数量要增加,此外脑室穿刺创伤较腰椎穿刺大,有穿刺出血的风险。脑室穿刺细胞移植与腰椎穿刺细胞移植的治疗原理和效果应该是基本相同,如果此移植途径可行,在临床上可以直接通过腰椎穿刺蛛网膜下腔注射进行细胞移植。

3、枕大池穿刺移植

该方法是动物实验中较多采用的移植方法,主要是从后枕部穿刺到枕大池注入干细胞。优点基本与其他利用脑脊液途径移植的方法相同,动物实验中主要考虑腰椎穿刺和脑室穿刺的难度较大,该方法操作较为简单。但该方法不适合于临床应用也没有临床报道,主要因为后枕部穿刺的手术风险过大,可能造成脑干的损伤,危及生命。

血液循环途径移植

1、静脉内注射移植

静脉内注射移植的方法仅见于动物实验的文献报道,个别医院也在应用该方法,但尚未正式报道。该方法是使用静脉穿刺的方法,将神经干细胞滴入血液循环,干细胞通过血液循环到达神经系统,透过血脑屏障到达脑组织发挥作用。其优点是创伤小、容易被患者所接受,经静脉移植避免损伤正常脑组织,且可以通过反复多次移植来弥补到达病灶区神经干细胞移少之不足。如Jeong等经大鼠尾静脉植入神经干细胞移,证实进入脑内的神经干细胞移有10%成功分化为神经元,并与周围正常神经元建立了突触联系。但经静脉进行神经干细胞移移植的不利因素在于,从外周静脉进入脑内需经长时迁移,最后进入脑内的细胞数量十分有限,从而导致移植成功率不高。从理论上来讲,大量的移植细胞没有进入所希望治疗的病灶区域,而是在血液循环中消耗掉了,加大移植细胞的数量的话,理论上可能有足够数量的干细胞进入病灶区域发挥作用,但同时会使治疗成本升高。

2、动脉内注射移植

动脉内注射移植的原理基本与静脉内注射移植相同,主要是部分学者考虑通过直接将干细胞在供脑动脉内注射,可以减少干细胞在血液循环中的损失,提高干细胞的利用率。多采用颈内动脉穿刺的方法移植干细胞,这样可以使移植的干细胞集中流到脑组织内部,减少细胞耗损。该方法缺点是有可能使老年患者动脉壁上的血栓脱落形成新的脑血栓,以及可能形成夹层动脉瘤。

以上几种干细胞移植途径各有优缺点,均为干细胞的动物实验及临床研究提供了移植方法。笔者认为很难评价各种方法的优劣,而应该在各种方法的完善上进一步进行研究,掌握每种方法的适应证,必要时可以两种或两种以上方法联合应用,以达到最好的治疗效果。

干细胞技术在医学上的应用前景

干细

胞即起源细胞,是指尚未发育成熟的细胞,它具有多分化潜能和自我复制的功

能。在特定条件下,可以分化成不同的功能细胞,形成多种组织和器官。医学界

期望能够用干细胞来修复那些坏损组织或器官,因此称其为“万能细胞”。干细

胞技术作为一种新兴的医疗技术,正逐渐展现出其诱人魅力,市场应用前景非常

广阔。

干细胞研究的重大突破在于:1998年,美国威斯康星大学的科学家成功

地在体外培养和扩增了人体胚胎干细胞,为利用干细胞治疗疾病提供了细胞来

源;1999年,美国科学家发现小鼠肌肉组织的成体干细胞可以“横向分化”

为血液细胞。随后科学家证实并发现,人类成体干细胞具有可塑性,为干细胞的

临床应用拓展了更为广阔的空间。

1999年,美国《科学》杂志推举干细胞为21世纪最重要的十项研究领

域之一,且位居第一,领先于家喻户晓的“人类基因组测序”。2000年,干

细胞再度入选《科学》评选的十大科技成就。2001年年底《科学》又将其置

于2002年值得关注的六大热门科技领域之首。

通过干细胞研究,人们相信,绝大多数疾病,包括神经性疾病、糖尿病、慢

性心脏疾病、肾脏病、肝脏疾病、癌症和艾滋病等,都可望借助干细胞技术得到

康复。同时利用干细胞及其产物细胞,还可以结合基因治疗、组织工程及药物开

发等进行医疗或研究应用。

骨髓移植手术可说是干细胞应用的一种,骨髓接受者先经化学及放射线治疗

后,再移植捐赠的骨髓,其中所含的干细胞,将会分裂分化,再重新组成骨髓内

的各种血液细胞,达到治疗的目的。

干细胞除了直接使用之外,将来还可能配合基因修饰,提供原有干细胞不具

备的功能,或是运用培养技术,使其成为人造器官组织的来源。目前器官移植来

源有限,因此干细胞的潜力备受期待。另外,利用人类干细胞或其衍生的组织、

器官测试各种药物的药效、毒理特性,也会比用其他动物更能反映人体状况,可

能发展成为一种新的药物筛选模式。

干细胞应用于临床治疗,最大的挑战在于稳定的细胞来源、足够的移植细胞

量,以及能维持细胞活性的保存技术。目前干细胞的分离、纯化与收集技术,可

说是取得治疗材料的关键,而生物体外细胞工程与选殖、细胞株的增生培养,以

及治疗产品的制造,也都是此一治疗所需的重要相关技术。英国胚胎干细胞库的

建立将为提供干细胞来源作出贡献。

目前虽然干细胞产业仍处在萌芽阶段,但其应用前景十分广阔,蕴藏着巨大

商机。据估计,2001年干细胞治疗相关市场值约为3.3亿美元,2002

年则有4.5亿美元,今后年平均增长率约在30%左右,将于2007年达到

19亿美元。

包括美国、英国、德国、瑞典、以色列、澳大利亚、新加坡、日本、中国大

陆、韩国以及中国台湾地区等,均正积极进行干细胞治疗的研究,并取得了可喜

成果。

皮肤组织修复目前在组织工程中发展最快速,其相关产品为第一个取得美国

食品和药物管理局的批准并上市,人工皮肤可用来治疗皮肤溃疡、烧烫伤、手术

及美容等,目前所取的细胞来源有来自新生儿的包皮、或者病人本身的毛囊,上

市产品如AdvancedTissueSciences公司的Dermagraft-TC、Organogenesis公司

的Apligraf及瑞士公司ModexTherapeutics的EpiDexTM等。

硬骨再生的研发目前也非常炽热,主要分三个技术层:合成移植物、脱矿骨

基质(demineralizedbonematrix;可用来做骨组织工程所需的三度空间支

架)、及促进骨生成的蛋白质(bonemorphogenicproteins)。

日本信州大学医学系佐佐木克典教授领导的研究小组,最近利用从美国威斯

康星大学进口的人体胚胎干细胞,经过一年多的努力,用100个人体胚胎干细

胞成功制成了8个能在培养皿中搏动的心肌细胞,其成功率高于美国研究小组。

这在日本国内还是第一次。

日本庆应大学医学系冈野荣之教授领导的研究小组,最近用老鼠胚胎干细胞

生成因早老性痴呆症而丧失的脑神经细胞获得成功。据称,如果能使这种细胞增

殖,并提高其记忆机能,早老性痴呆症则有望治愈。

整体来看,干细胞治疗现在仍受限于安全性及其治疗效果,还没有普遍应

用。若要利用干细胞进行研究与产品开发,仍需要熟悉细胞培养,了解细胞分化

机制,这有赖广泛的科学研究来提供相关理论基础。目前,越来越多的研究确

认,多能成体干细胞具有高度应用价值。将来也许能避开胚胎干细胞研究引起的

伦理争论,并应用于细胞疗法、组织工程以及再生医学,带动干细胞产业的发

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标签: 干细胞移植技术有前途吗

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