干細(xì)胞相關(guān)的醫(yī)學(xué)研究通常聚焦兩大核心問題,一是人類的疾病和衰老,二是組織器官的再生與修復(fù)。有研究人員曾預(yù)測(cè),以干細(xì)胞為中心的再生治療將成為治療多種慢性疾病的重要手段。
干細(xì)胞是何方神圣?為什么如此神通廣大?這一切,都要從干細(xì)胞本身的作用說起。
什么是干細(xì)胞?
干細(xì)胞在醫(yī)學(xué)上指的是無特定功能且能不斷自我更新的細(xì)胞,它還能在合適條件下分化成為具有特定功能的成熟細(xì)胞。干細(xì)胞就像一顆萬能的種子,只要把它種在合適的土壤里,就能不斷分裂,最終長(zhǎng)成我們希望收獲的碩果。
干細(xì)胞有哪些種類和功能?
干細(xì)胞根據(jù)來源可分為胚胎干細(xì)胞、臍血干細(xì)胞、組織干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞等,根據(jù)功能可以分為全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和單能干細(xì)胞。
胚胎干細(xì)胞是全能干細(xì)胞,可以分化為人體任一組織細(xì)胞,同時(shí)還具有無限增殖潛能,是最強(qiáng)大的全能干細(xì)胞。但它也存在一些問題,比如,需要正確的“引導(dǎo)”手段才能長(zhǎng)成預(yù)期的成體組織細(xì)胞,如若分化不當(dāng),則可能變成畸胎瘤。而且,隨著醫(yī)學(xué)倫理的發(fā)展,關(guān)于胚胎的倫理問題越來越受到重視,也因此限制了它的使用。
組織干細(xì)胞是多能干細(xì)胞,雖然其分化能力略遜于全能干細(xì)胞,但許多組織干細(xì)胞依舊能分化成預(yù)期的成熟組織細(xì)胞,如內(nèi)胚層細(xì)胞可分化為肝、胰、胃腸等組織細(xì)胞,造血干細(xì)胞可分化為髓系、淋巴系或巨核系細(xì)胞,間充質(zhì)干細(xì)胞可分化為骨、軟骨、心臟等組織細(xì)胞。
目前,由于使用胚胎干細(xì)胞存在倫理爭(zhēng)議,醫(yī)學(xué)上多使用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞代替胚胎干細(xì)胞,也就是研究人員通過重編程技術(shù)誘導(dǎo)已經(jīng)發(fā)育成熟的人體組織細(xì)胞,如皮膚細(xì)胞、肝細(xì)胞等,重新“年輕化”,回到干細(xì)胞狀態(tài)。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞是近年來干細(xì)胞研究的熱點(diǎn),研究者們希望通過重編程技術(shù)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞,用于治療目前醫(yī)療手段無法逆轉(zhuǎn)或治愈的疾病,如帕金森病、脊髓損傷或心肌梗死等。由于該項(xiàng)技術(shù)涉及基因編輯,2024年科技部發(fā)布了《人類基因組編輯研究倫理指引》,以規(guī)范人類基因組編輯研究行為,促進(jìn)人類基因組編輯研究健康發(fā)展。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞技術(shù)只有在更加嚴(yán)格的監(jiān)管環(huán)境下充分證明其有效性及無害性后,才能應(yīng)用于人體。
間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療失代償期肝硬化
間充質(zhì)干細(xì)胞是一種組織干細(xì)胞,它來源于中胚層,在肝臟內(nèi)主要分化成非實(shí)質(zhì)細(xì)胞。如果把肝干細(xì)胞比喻為能分化成肝細(xì)胞或膽管細(xì)胞的“種子”,圍繞肝干細(xì)胞的間充質(zhì)干細(xì)胞則像神話傳說中的“息壤”。只有“息壤”變成肥沃的土壤,肝干細(xì)胞才能快速分化出許多肝細(xì)胞和膽管細(xì)胞;如果土壤貧瘠,種子可能發(fā)不了芽;更有甚者,如果土壤里有“毒素”,種子還可能會(huì)長(zhǎng)成腫瘤。所以,間充質(zhì)干細(xì)胞在肝再生過程中起著非常重要的作用。
間充質(zhì)干細(xì)胞移植應(yīng)用于治療失代償期肝硬化患者是安全有效的。王福生院士團(tuán)隊(duì)開展了臍血間充質(zhì)干細(xì)胞治療失代償期肝硬化患者的臨床研究,經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)75個(gè)月的隨訪,證實(shí)輸注間充質(zhì)干細(xì)胞治療可提高失代償期肝硬化患者的總體生存率和無肝癌生存率,而且患者耐受性非常好,無嚴(yán)重不良反應(yīng)發(fā)生。
待解決的問題
眾多干細(xì)胞類型中,目前僅間充質(zhì)干細(xì)胞治療失代償期肝硬化有可靠的臨床研究結(jié)果證實(shí)。間充質(zhì)干細(xì)胞不涉及胚胎倫理及基因編輯問題,而且臨床應(yīng)用安全性高、患者耐受性好,是失代償期肝硬化患者(尤其是沒有條件進(jìn)行肝移植的患者)值得嘗試的治療手段。當(dāng)然,間充質(zhì)干細(xì)胞移植還存在一些待解決的問題,比如輸注間充質(zhì)干細(xì)胞的次數(shù)和數(shù)量等,這些都需要開展更大規(guī)模的臨床研究為臨床醫(yī)生提供更加具體的治療策略。
本文編輯 任美琪
審核專家 王 娜