干细胞最显著的作用就是可以分化成我们需要的一种全新的各种功能细胞,修复和替代受损细胞,进一步形成人体组织和器官,被科学界成为“万能细胞”。
干细胞回输主要是通过体外鉴定、分离、纯化人体多种组织中来源的细胞后得到的干细胞,然后通过静脉注射或介入等方法进行回输干预。
但是有的人就会开始怀疑,为什么我心脏,大脑还是肝脏出了问题主要都采用静脉回输干细胞,那这些通过静脉进入我身体的干细胞,真的在我体内发挥功能了吗?而一般手术方式都是采用哪里病变哪里对症下“刀”。
那这就要提到了干细胞超强“GPS”功能——归巢机制了。
干细胞超强“GPS”功能——哪里需要去哪里
“归巢”这个概念早在年就提出来了,原本是指循环在血液中的淋巴细胞,选择性地进入二级淋巴器官这一过程称为“淋巴细胞的归巢”,后来“归巢”这一概念也逐渐引申到干细胞。
干细胞归巢是指自体或外源性干细胞在多种因素的作用下,能定向趋向性迁移,越过血管内皮细胞至靶向组织,并定植存活的过程,类似于人体局部炎症反应后大量白细胞迁移至炎症周围[1]。
干细胞周围的细胞形成像摇篮样的环境保护着干细胞,这一环境被称为微环境,它是干细胞存在的基础。微环境由和干细胞相邻的各种细胞、细胞外基质(ECM)以及多种细胞因子等构成。微环境不仅给干细胞提供养分,同时还指导干细胞的行动,决定干细胞的分化方向[1]。
干细胞进入人体,对身体进行分析,哪里有炎症,它就会去到哪里及时修复受损细胞,同时激活休眠中的干细胞,干细胞归巢最终归巢至骨髓、各个脏器、炎症部位,甚至是归巢至肿瘤部位。
由于干细胞的分化潜能,免疫调控,归巢作用机制,而被认为是最有希望用于治疗多种疾病的,特别是干细胞的归巢特性,是治疗疾病的关键。
提高归巢效率,让治疗效果最大化
近年来科学家们就干细胞归巢率展开研究,得以实现治疗效率和减少副作用。科学家提出了以下几种方法:
1、基因修饰,可通过病毒转导使干细胞过表达归巢因子,如趋化因子(CXCR4),从而使得干细胞归巢效率提升[2]。
2、水凝胶支架,科学家还尝试将趋化因子或细胞因子浸渍的水凝胶支架植入靶组织来调节干细胞归巢;直接将干细胞注射至靶组织;减少肺内血管干细胞滞留等方法来提高干细胞的归巢性。
3、电场的应用,电场激活多种细胞信号传导途径,可以促进间充质干细胞的定向迁移,研究发现电刺激或者脉冲电磁场处理过的间充质干细胞具有更强的成骨分化能力[2]。
干细胞疗法归巢效应加速病变组织修复
糖尿病是一组由胰岛素分泌不足或其生物功能障碍引起的,以高血糖为特征的代谢性疾病。糖尿病治疗方式以药物为主,多数患者需要不间断地长期用药,而且糖尿病具有高发病率和高死亡率的特点,同时它还会诱发视网膜病变、神经病变和终末期肾脏病等不同器官的并发症,对人们的生命健康造成了严重的危害。
干细胞治疗糖尿病是近年来的研究热点之一,并已取得初步的成效。央视CCTV10就曾播出一期节目《再见,糖尿病》,讲述了干细胞治疗糖尿病成功的案例。患者通过干细胞治疗,摆脱折磨他9年的糖尿病,并且告别胰岛素注射,提高了他的生活质量[3]。
糖尿病的干细胞疗法机制:
1、体外定向分化
干细胞可以诱导分化为胰岛功能细胞,以促进胰腺再生和减轻胰岛素抵抗。”
2、归巢及旁分泌作用
干细胞回输到体内,由于归巢特性自发迁移到受损的胰岛细胞,分泌多种细胞因子和生长因子,从而促进胰岛β细胞的再生,帮助胰腺干细胞修复肾脏,帮助胰腺和胰岛的再生再造。
3、免疫调节
同时调控免疫过度旺盛,减少对胰腺的破坏。
干细胞的归巢性不仅对糖尿病,对各类肝脏疾病,卵巢早衰等各种疾病都展现出巨大的潜能,随着医学科技的不断发展,干细胞应用也越来越广泛,我们有理由期盼干细胞技术将给我们的健康未来带来无限的可能。
所有图片来源:摄图网
参考文献:
[1]