干細胞為何是再生醫學的核心？

發表時間：2020-12-26 15:07作者：泰迪

-Part.1-

干細胞從哪里來？

是什么樣的特性賦予了干細胞在醫學中?

干細胞(stem cell)是人體的原料，它能夠分化為人體所有具有特定功能的細胞。在體內或者實驗室適當條件下，干細胞可以被分裂增殖成為更多的子細胞。這些子細胞要么變成新的干細胞（自我更新），要么被誘導變成具有特定功能的特化細胞，如血細胞、腦細胞心肌或者骨骼等等。

簡而言之，干細胞天然具有自我更新及生成特定新細胞類型的能力。

-Part.2-

為什么科學家對干細胞感興趣？

干細胞是一種未充分分化、尚不成熟的細胞，具有再生各種組織器官的潛在功能，被醫學界稱為“萬用細胞”，吸引了大量的專家及學者。科學家以及醫生希望通過干細胞來實現以下目標：

增加對疾病發生機制的理解。

通過觀察干細胞在骨髓、心肌、神經以及其他器官組織中的分化，有望更好地了解疾病和病情的發展。

生成健康的細胞來替換病變細胞（再生醫學）。

干細胞可以被誘導分化成為特定的細胞，可用于再生和修復病變或受損的組織。有望受益于干細胞治療的患者群體包括脊髓損傷、I型糖尿病、帕金森病、阿爾茲海默癥、心臟病、中風、燒傷、癌癥和骨關節炎等。此外，干細胞具有培育成新組織器官的潛力，可用于器官移植和再生醫學領域。

-Part.3-

干細胞為何是再生醫學的核心？

人體是由40-60萬億個、200種類以上的細胞聚集而成，例如，肌肉就是肌肉細胞的聚合，神經是由神經細胞構成，每個細胞有著不同的作用。

但是，在其中仍有一部分未充分分化，尚不成熟的細胞，它依然具有再生各種組織器官和人體的潛在功能，它就是干細胞。

干細胞對人體的自我修復和組織再生至關重要，當我們生病、受傷和身體發出SOS信號的時候，相應的干細胞就會聚集到受傷部位，進行反復的分裂與分化，再生出新的細胞代替死亡細胞，恢復組織的功能。

然而我們體內的成體干細胞的數目和能力畢竟還是有限。人類往往以25歲為分水嶺，在此之前人體內每天細胞新生的數量遠大于衰老凋亡的數量，于是皮膚潤滑、細膩、精力旺盛。過了25歲，細胞的再生速度就會低于凋亡速度，而且差距越來越大。

因此，隨著年齡的增長，人體各個組織器官中的干細胞數量減少，增殖分化能力下降，受損的組織和器官未得到及時的修復和再生，直接導致了衰老和疾病的發生。

研究發現，干細胞除了擁有具有自我更新的能力，還可以提高機體抗自由基的能力。干細胞還能分泌一些細胞因子如胰島素生長因子、超氧化物歧化酶等，提升衰老機體各組織的功能。機體衰老的發生，除了體內干細胞數量的減少外，還有著炎癥的影響。與體表的各種炎癥往往由細菌感染引起不同，體內的各種炎癥大部分是無菌性的，是體內的免疫系統過于亢激造成。恰好，干細胞就有著免疫調控的作用，能夠“安撫”亢進的免疫細胞，減少減輕炎癥的發生。

綜上所述，既可以調節人體免疫系統，又可變身分化，為全身各個部位提供新鮮細胞的干細胞，自然而然成為再生醫學的核心。

-Part.4-

什么是干細胞治療？

干細胞治療是利用干細胞或其衍生物來促進病變、功能障礙或受損組織的修復。隨著技術的發展，科研人員能夠在實驗室中培養干細胞，這些干細胞被用來分化成特定類型的細胞，例如心肌細胞、血細胞或神經細胞。這些細胞有助于修復相應的有缺陷的組織或器官。

值得一提的是，存在于人體幾乎所有組織中的間充質干細胞，除了具有自我更新及分化潛能外，還具有獨特的免疫調節功能，并且可定向遷移至損傷組織部位，在多種疾病的治療中具有十分廣闊的臨床應用前景。當前，所有在研干細胞療法中，基于間充質干細胞的療法占主流。

間充質干細胞是最近幾年國內外干細胞治療研究最多，發展速度最快的品種，原因在于它相比胚胎干細胞而言沒有倫理及高致癌風險，并且能夠分化形成骨、軟骨、脂肪、神經、肌肉等多種組織細胞，因此正在被應用于治療多種疾病的研究中。同時，間充質干細胞被認為是修復和再造人體受損組織或器官的好材料。間充質干細胞最早在骨髓中發現，之后，被發現在嬰兒出生后的胎盤（包括臍帶）組織、脂肪組織中均有存在。間充質干細胞的應用研究最早是用于骨和軟骨的修復，現在間充質干細胞治療研究已經擴展到腦中風、腦癱、急性心梗和慢性缺血性心臟病、肝臟疾病，以及牙科，角膜、血液疾病等等方面。