再生医学的“种子”——干细胞治疗的前世今生

发布时间：2020-10-26 00:17

　　 干细胞是一类尚未完全分化,具有自我更新和分化能力的细胞,主要包括胚胎干细胞和成体干细胞,具有强大的增殖能力和广阔的应用前景。文章系统阐述了干细胞的发现历程、主要生物学特性以及在临床治疗方面的研究进展。总而言之,干细胞作为再生医学的"种子"细胞,已经在临床应用上展现出了一定的潜力。随着技术的不断成熟以及评估和监管体系的完善,干细胞治疗有望成为一种更加安全和有效的治疗手段。
【部分图文】：

眼科学领域在细胞替代疗法上因为介入相对容易，具有独特优势，并且由iPSCs向视网膜色素上皮细胞分化的技术已经非常成熟[12-13]。目前，由人体胚胎干细胞(hESCs)和病人自体的iPSCs分化得到的视网膜色素上皮细胞补片已经用于治疗老年性黄斑变性的临床实验，其安全性和有效性分别在两位患者和一位患者(图1)的随访数据中得到了证实[14-15]。但是，hESCs分化得到的视网膜色素上皮细胞补片技术仍然存在免疫排斥的问题，而病人自体的iPSCs则具有潜在的遗传突变风险，目前的实验数据量较为有限，其安全性有待于进一步的技术发展和更大的数据量来给予评估。尽管如此，这些成功的尝试依然为神经退行性疾病的临床治疗提供了重要的经验。由于大脑结构复杂，介入手段难度高，中枢神经系统退行性疾病的细胞替代疗法，具有更大的挑战性。老年人脑内的神经细胞和胶质细胞退化严重，受损的细胞无法自然再生，最终导致各种神经退行性疾病，如阿尔茨海默病和脱髓鞘疾病，严重影响患者的健康和生活质量，并且对社会造成巨大的压力[16]。脱髓鞘疾病的一个主要发病原因是由于少突胶质细胞前体在衰老个体中的增殖能力下降，导致成熟的少突胶质细胞大量减少和神经元髓鞘的脱失[17]。人体胚胎干细胞的培养成功及人体iPSCs的出现为神经退行性疾病的干细胞疗法提供了可靠的细胞来源(图1)。已有实验证实，由人体iPSCs分化而来的少突胶质前体细胞能够在脱髓鞘模型小鼠体内形成髓鞘，恢复神经元的正常功能[18]。人体胚胎干细胞能够在体外诱导分化成为乙酰胆碱能的神经元，并且由这些干细胞分化得到的乙酰胆碱能神经元在动物移植实验中具有一定生理功能[19-20]。最近的一项研究显示，由人体外周血单核细胞体外诱导得到的神经前体细胞(iNPCs)，能够在阿尔茨海默病小鼠模型中改善小鼠的认知能力(图1)[21]。这些基础研究为多能性干细胞，以及神经干/前体细胞在神经退行性疾病的临床治疗应用提供了更加充分的理论依据。

近年来，干细胞领域的研究发展促进了大量的临床研究案例的实施，干细胞治疗在再生医学的临床应用上展现出一定的潜力，尤其是针对血液系统遗传疾病和视网膜退行性疾病具有明显优势。其成功案例均建立在深入的基础研究的背景之下，对干细胞本身的特性和分化谱系，以及治疗的有效性和安全性进行了详细的研究和论证。因此，对于目前干细胞治疗尚未完全攻克的疾病，如神经退行性疾病和心脏疾病的细胞治疗，依然需要大量的基础研究提供理论和技术支持。尽管近些年来与干细胞治疗相关的临床试验数量呈现飞速增长，很多临床试验背后的科学依据和分子机制却并不清楚，其安全性和有效性需要更多基础研究予以证明。总体来说，干细胞治疗领域属于新兴的治疗和研究领域，尚处于发展阶段，目前仍然存在着一些监管不力、机制不明等问题，需要相关的管理机构建立起更加严格有效的监管和评估体系，对治疗机构实施更加规范的管理。虽然存在种种问题等待解决，不可否认的是，干细胞治疗在医学研究领域的发展前景依然迷人。随着细胞重编程技术、小分子化合物组合和CRISPR-Cas9基因编辑技术的发展，多领域的协同助力将促进干细胞疗法不断进步和完善。
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 戴尅戎;;再生医学与转化研究[J];中华关节外科杂志(电子版);2011年01期

2 郝素彬;再生医学[J];日本医学介绍;2001年01期

3 刘德文 ,王惠珍;再生医学——“逆转因”物质的发现[J];山西医药杂志;2005年07期

4 赵梓钧;马晋平;斯蒂芬·巴迪拉克;;再生医学亟需跨学科合作[J];世界科学;2017年05期

5 张爽;郑冬;马月辉;;脂肪干细胞在再生医学中的应用[J];生物技术进展;2015年04期

6 ;人体组织学[J];国外科技资料目录(医药卫生);2002年09期

7 张恩国;陈尚雅;杨叶;杜忠君;邵华;;干细胞源外泌体应用于再生医学的研究进展[J];中国组织工程研究;2018年05期

8 ;人为何不能有再生能力[J];生命世界;2010年10期

9 张美勤;;论人体解剖学的发展趋势[J];铜仁职业技术学院学报;2011年02期

10 ;人体生理学[J];国外科技资料目录.医药卫生;2001年04期

相关博士学位论文 前10条

1 帅领;小鼠孤雄胚胎干细胞的建立和应用[D];东北农业大学;2013年

2 张伟;猪诱导多能干细胞培养体系的优化[D];中国农业大学;2016年

3 吕仲林;表面拓扑结构和微环境化学成分对胚胎干细胞行为的调控[D];苏州大学;2017年

4 林昊;去甲基酶KDM3A在爪蛙胚胎神经系统发育中的功能研究[D];清华大学;2017年

5 张雪;利用小分子抑制剂建立体内胚胎来源猪多能干细胞的研究[D];东北农业大学;2019年

6 王彤;胚胎干细胞的分离培养和诱导分化为神经细胞的实验研究[D];中国医科大学;2005年

7 王晓红;HLA-G在人类着床前胚胎的表达和LIF对HLA-G表达的影响及其信号转导路径的研究[D];第四军医大学;2005年

8 鹿群;卵母细胞激活技术与胚胎干细胞分离、培养[D];山东大学;2005年

9 雷霆;胚胎植入的调节及其体外模型的构建[D];华中农业大学;2005年

10 田海滨;小鼠和山羊胚胎干细胞建系及其分化为神经元细胞的基础研究[D];山东大学;2005年

相关硕士学位论文 前10条

1 安文仲;MAPK通路调控胚胎滋养层世系分化及囊胚成腔[D];沈阳农业大学;2019年

2 吕昊宇;基于HILIC-MS/MS的胚胎干细胞谷氨酸和Y-氨基丁酸的自释放定量方法学研究[D];上海交通大学;2016年

3 黄丽丽;脂滴缺失的小鼠胚胎干细胞系的构建[D];中国科学技术大学;2014年

4 张童;胚胎干细胞无血清培养过程的研究[D];华东理工大学;2019年

5 王晨宇;猪naive-like胚胎干细胞的鉴定及体外定向诱导分化的研究[D];南京医科大学;2019年

6 怀思远;CRISPR/Cas9介导的食蟹猴胚胎Rbl抑癌基因编辑的研究[D];中国人民解放军医学院;2018年

7 徐晓荣;R6-feeder在胚胎干细胞建系中的应用[D];内蒙古大学;2019年

8 李磊杰;胚胎干细胞核心转录因子靶基因相关计算研究[D];西北农林科技大学;2018年

9 翟媛媛;基底材料力学性质对胚胎干细胞DNA甲基化和干性的影响[D];北京服装学院;2019年

10 蔚梦怡;小鼠新型胚胎干细胞在不同培养条件下的转换[D];内蒙古大学;2017年

本文编号：2856189