干细胞是一种特殊的细胞,具有多能性和不断自我复制的能力,因此,干细胞是身体的母细胞,被称为“多能细胞”。显示着治疗多种疾病巨大潜力。干细胞在植物、动物和人类的生长发育中起着至关重要的作用。干细胞是你体内每个器官和组织生长的基础。干细胞由两种特性定义——它们可以自我更新(自我复制)和分化(发育成更特化的细胞)。
有许多不同类型的干细胞来自身体的不同部位或在我们生活中的不同时间形成。在发育之外,我们继续依靠干细胞来替代受伤的组织和丢失的细胞,比如皮肤、头发、血液和肠道内壁的组织和细胞。
干细胞的种类:
多能干细胞的类型有:胚胎干细胞和诱导多能干细胞。
胚胎干细胞胚胎干细胞仅存在于胚胎发育的最早阶段。它们产生成人体内的每种细胞类型。胚胎干细胞源自胚泡中的细胞,胚泡是胚胎发育的非常早期阶段。
诱导多能干细胞诱导多能干细胞是在实验室中通过将组织特异性细胞(例如皮肤细胞)转化为与胚胎干细胞具有相同特性的细胞而制成的细胞。与胚胎干细胞一样,诱导多能干细胞可以产生每个细胞。
组织特异性干细胞组织特异性干细胞(也称为体细胞或成体干细胞)是多能干细胞,存在于我们的许多成体器官和组织中。多能干细胞可以在该器官或组织中发育成不止一种特化细胞类型,但不能在成人体内产生每种细胞类型。这种类型的干细胞负责补充构成其所在特定器官或组织的细胞。例如,考虑骨髓中的造血干细胞。这些细胞可以产生红细胞、白细胞和血小板。然而,它们不能产生肝细胞、肺细胞或脑细胞。相反,其他组织和器官中的干细胞不会产生红细胞、白细胞或血小板。
干细胞的特性:干细胞的归巢性;干细胞归巢就是哪里有损伤,移植的干细胞就往哪里迁移,及时修复受损的细胞,同时激活休眠中的干细胞。干细胞多向分化机制;它们是机体的工兵细胞,当其他细胞和组织、器官发生受损、炎症或体内稳态发生变化时,干细胞就可能成为血液、骨、皮肤、肌肉等的种子细胞,依赖于多向分化机制,进一步分化成机体所需要的细胞,继而可以组成各类器官和组织。干细胞旁分泌机制;神奇的旁分泌机制,干细胞的旁分泌效应,能够表达、合成、分泌各类生长因子、细胞因子、调节因子、信号肽等多种生物活性分子,调节代谢、免疫、细胞分化、增殖、迁移、营养、凋亡等活性因子,并通过这些因子平衡了机体的内稳态,为干细胞免疫调节、抗凋亡等提供了适宜的环境。
以下是干细胞在研究中的几种应用:
研究正常的人类发育和衰老。干细胞被用来研究组织和器官是如何形成的,衰老如何影响它们的功能,以及它们在各种疾病和病症中的作用。
来模拟疾病。诱导多能干细胞的主要优点之一是,它们可以从患有各种疾病和病症的患者身上产生。疾病特异性干细胞是在实验室环境中研究疾病和测试潜在疗法的有力工具。
发现、开发和测试药物。科学家们利用干细胞或干细胞培养的模型来寻找改善其功能或改变疾病进展的新药,并测试药物如何影响不同的组织或器官,或如何影响不同的人。
个性化医疗。从单个患者身上培育出患者特异性多能干细胞,并由此建立模型,使研究人员能够研究个体患者对不同药物治疗的反应,这对细胞治疗也很有吸引力,因为这些细胞系来自患者自身,可以最大限度地减少一些严重的排斥反应和免疫抑制并发症。
用于细胞替换。科学家们正在探索如何利用干细胞产生组织,当移植时,这些组织将取代因疾病、衰老或受伤而受损的组织。例如,将健康的视网膜色素上皮细胞移植到眼睛,以取代黄斑变性患者失去的视网膜色素上皮细胞,目前正在临床试验中进行测试。
为了内源性或自我修复。科学家们还在探索刺激自我修复的方法,诱导人体内的干细胞产生健康细胞,从内部治愈受损组织或防止进一步损伤。
目前我国在再生医学及干细胞领域的研究已经处在世界的第一梯队,国家也十分重视,中央发布新政支持发展干细胞与再生医学、新型疫苗、生物治疗、精准医学等医学前沿技术:2023年3月23日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步完善医疗卫生服务体系的意见》(以下简称《意见》),并发出通知,要求各地区各部门结合实际认真贯彻落实。其中,《意见》提出,加强临床医学、公共卫生和医药器械研发体系与能力建设,发展组学技术、干细胞与再生医学、新型疫苗、生物治疗、精准医学等医学前沿技术。
目前我国主要研究包括:衰老、心脏病、眼部疾病、糖尿病、中风、脊髓损伤、帕金森病、阿尔茨海默氏病、ALS(卢伽雷氏病)、多发性硬化症癌症、肝硬化、关节炎、和软骨修复等多个方面。研究进展还处于临床前期阶段。
