干細胞與免疫細胞的關(guān)系

生命，是逐漸衰老的過程老化，是生命的最終走向一直以來，人類都在試圖與自然規(guī)律抗爭希望百病不侵，長生不老，擁有不老容顏更是萬千女性的夢想。直到今天，隨著現(xiàn)代生物醫(yī)學技術(shù)的高速發(fā)展細胞技術(shù)的研究與應用，賦予了人類延緩衰老，打開健康寶庫的金鑰匙"

眾所周知，我們的身體是由一個個細胞構(gòu)成的，人體細胞約有40萬億-60萬億個，它們一直在不斷地變化發(fā)展，極其精密復雜，而又高度有序。在人體這座細胞構(gòu)筑的城堡中，有兩大類細胞最值得我們?yōu)橹c贊——干細胞和免疫細胞。但很多人仍然有很大的疑問，干細胞與免疫細胞有什么區(qū)別以及兩者之間關(guān)系會是怎樣的呢？

什么是干細胞和免疫細胞？

干細胞是一類具有自我更新和多種分化潛能的細胞，具有再生各種組織器官和人體的潛在功能，醫(yī)學界稱為“萬用細胞”。根據(jù)干細胞所處的發(fā)育階段分為胚胎干細胞和成體干細胞。根據(jù)干細胞的發(fā)育潛能分為三類：全能干細胞、多能干細胞和單能干細胞（專能干細胞）。

免疫細胞，俗稱“白細胞”，是指與免疫應答有關(guān)的所有細胞，主要包括T細胞、B細胞、殺傷細胞（K細胞）、自然殺傷細胞（NK細胞）、單核吞噬細胞等。

干細胞是建設者，免疫細胞是防衛(wèi)兵

如果把人體比作城堡，那么干細胞對生命成長發(fā)育的重要性就如同建筑中用到的鋼筋水泥等基本原材料。它是構(gòu)筑人類形態(tài)的原始細胞，通過分化源源不斷地提供新生細胞，根據(jù)需要發(fā)育成人體內(nèi)各種類型的組織和器官。

當框架搭建好之后，后期的添磚加瓦等維修工作也是靠干細胞來支持的。因為數(shù)量非常豐富，可塑性極強，又被醫(yī)學界稱為“萬能細胞”。

當城堡竣工后，就需要部署強大的安保體系——免疫系統(tǒng)。而免疫細胞正是免疫系統(tǒng)的核心，眾多類別的免疫細胞在人體內(nèi)分區(qū)駐扎，各司其職，共同組成了一支強悍的“超能陸戰(zhàn)隊”。

當有外敵入侵時，如細菌和病毒，免疫系統(tǒng)就會派出作戰(zhàn)士兵，快速反應，將其清除。如果系統(tǒng)中出現(xiàn)叛變分子，如癌細胞，前線部隊就會主動出擊，將其識別并清除。但是，當安保體系的成員不足或是叛變分子實在過多，很多任務無法完成時，我們的身體就會生病。

不幸的是，隨著我們變老，體內(nèi)的干細胞和免疫細胞的數(shù)量與能力都會不斷減弱，久而久之疾病也就隨之而來。幸運的是，科學家開發(fā)了基于干細胞和免疫細胞的生物醫(yī)學技術(shù)，為我們的健康保駕護航。

兩者如何分類

按照分化潛能分類，干細胞分為：全能干細胞、多能干細胞和專能干細胞。

如果把人體比喻為一棵樹，深埋大地的種子就是全能干細胞，可以分化出完整的人體，就如同種子可以發(fā)育成長為一顆參天大樹；大樹的主要枝干可以比喻為多能干細胞，主要成員間充質(zhì)干細胞，可以分化為神經(jīng)細胞、心肌細胞、肝細胞、肌肉細胞、軟骨細胞、成骨細胞、脂肪細胞、血管內(nèi)皮細胞等多系統(tǒng)的功能細胞，就如同每個樹冠能生出的蔥郁的枝椏、樹葉和果實；末端的枝干是專能干細胞，如造血干細胞，只能分化為血液系統(tǒng)的紅細胞、白細胞、血小板等，就如同末端枝干能生長出果實和樹葉。

人體成熟的功能細胞，如皮膚細胞，心肌細胞、腎細胞等，就如同大樹枝椏末端的葉子和果實，隨著季節(jié)的變化不斷凋零，需要干細胞不斷分化補充和更新，以維持生命的運轉(zhuǎn)。

接下來說一下免疫細胞，主要闡述一下目前臨床應用較多的自然殺傷細胞、細胞因子誘導的殺傷細胞和最近特別火的CAR-T細胞（指的是嵌合抗原受體T細胞免疫療法）。

NK細胞是固有免疫，可以隨時清除體內(nèi)衰老、變異的細胞，就像是警察，隨時維持社會治安。

CIK細胞是進一步增強自身免疫力，彌補NK細胞的相對不足，就像是壞人太多就需要武警出動來幫忙。

CAR-T是腫瘤蛋白基因修飾的免疫T細胞。在腫瘤細胞被NK細胞和CIK細胞追殺的過程中，有些腫瘤細胞在戰(zhàn)爭中學會偽裝自己，不再被NK和CIK細胞識別。于是就有了CAR-T，可以靶向性殺死這些狡猾偽裝的腫瘤細胞。因此，CAR-T就像是帶走明確任務的軍隊，能夠徹底殲滅敵人。

需要注意的是，目前CAR-T只能用于治療部分血液腫瘤患者，還不能用于實體腫瘤的治療，如肺癌、肝癌、乳腺癌等。

免疫細胞如何與干細胞“交流”？

腸道干細胞巢（ISC niche）是研究哺乳動物干細胞微環(huán)境的最典型“案例”。腸道干細胞分化、遷移的速度異常快速，這主要得益于腸道特有的潘氏細胞（Paneth cells）。潘氏細胞是一類位于小腸、防御微生物侵犯的特殊細胞，由腸道干細胞分化而來，保留在干細胞巢內(nèi)，負責分泌一種維持腸道干細胞生命力的關(guān)鍵蛋白質(zhì)。研究證實，潘氏細胞一旦失活，腸道干細胞功能幾乎完全喪失。

除了干細胞巢里的細胞，干細胞定期還會與免疫細胞互作。作為防御入侵病原體的主要防線，免疫細胞被認為是維持體內(nèi)穩(wěn)態(tài)、促進損傷愈合的關(guān)鍵元素。值得注意的是，免疫細胞對于干細胞的影響并不單一，要根據(jù)物種、發(fā)育階段、受損器官或組織、受傷程度、干細胞池特性而具體分析。
在某些情況下，免疫細胞甚至會攻擊正常組織，促進癌變細胞的增殖和擴散。掌握免疫系統(tǒng)對于干細胞功能發(fā)揮的影響，有利于科學家們更好的應用干細胞治療多種疾病，例如貧血、多發(fā)性硬化癥、肌肉萎縮癥和心臟衰竭。

免疫細胞參與干細胞分化：維持體內(nèi)平衡

維持體內(nèi)平衡的重要分支是細胞的持續(xù)更新，而干細胞巢內(nèi)的免疫細胞對于細胞更新過程至關(guān)重要,骨髓中的巨噬細胞被證實直接與紅血球母細胞（erythroblast）互作。

如果這種直接互作過程受阻，紅血球母細胞將不能正常成熟，補充血液中的紅細胞，最終易引發(fā)再生障礙性貧血。

大腦神經(jīng)發(fā)生曾被認為僅僅發(fā)生于胚胎和妊娠后期，現(xiàn)有研究證實這一神經(jīng)干細胞再生的過程貫穿于整個成年時期，且發(fā)生在大腦海馬齒狀回和側(cè)腦室下區(qū)，因為這兩個區(qū)域是神經(jīng)干細胞的聚集地。神奇的是，科學家發(fā)現(xiàn)免疫細胞參與調(diào)節(jié)海馬體記憶和學習功能。

免疫細胞也參與青春期乳腺發(fā)育過程。出生時，乳腺由脂肪墊和小導管組成。進入青春期后，在卵巢激素的刺激下，乳腺導管向外增生。

同時，不同的免疫細胞（肥大細胞、嗜酸粒細胞、巨噬細胞）會遷移至導管周圍區(qū)域。其中，肥大細胞分泌降解蛋白的絲氨酸蛋白酶，該酶調(diào)控乳腺導管周圍膠原纖維的降解和重組。

巨噬細胞負責清理凋亡細胞碎片，直接作用于乳腺干細胞，但是其作用機理并不清楚。

總結(jié)上述對于骨髓、乳腺、大腦的研究，我們可以發(fā)現(xiàn)干細胞巢中的免疫細胞會調(diào)控干細胞功能的行使，維持細胞增殖和凋亡的“收支平衡”。

免疫細胞與干細胞“合作”：應對傷害驗證免疫細胞和干細胞合作的最佳“案例”也許是骨骼肌損傷修復：首先，免疫細胞負責清除受損的肌肉纖維。隨后，嗜酸性粒細胞促進纖維/脂肪母細胞（FAPs）生成纖維細胞和脂肪細胞，進一步分泌膠原蛋白和生長因子激活肌肉纖維再生。

同時，T細胞分泌雙調(diào)蛋白（amphiregulin），該蛋白參與肌肉干細胞“衛(wèi)星細胞”（satellite cells ）的分化，促進新肌肉細胞生成。

總結(jié)

干細胞有著非凡的自我更新、多向分化的能力，且對于機體生存不可或缺。為了扮演好它們在組織再生、修復中的角色，干細胞依賴于周圍環(huán)境提供的信號，包括免疫細胞。當下，研究進程正處于黎明階段，我們已經(jīng)開始解析不同免疫細胞與干細胞之間的關(guān)聯(lián)，這對于利用干細胞治療、治愈疾病有著重要意義和前景。