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走进科学:干细胞的发展会让身体自我修复并给各类疾病带来革命性变化!

走进科学:干细胞的发展会让身体自我修复并给各类疾病带来革命性变化! 中国干细胞集团CRM
2019-10-31
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导读:人体大约由40万亿-60万亿个细胞组成,如果把身体比作一幢大楼,那么细胞就像砖与水泥,砌成了一道道多面墙,多
人体大约由40万亿-60万亿个细胞组成,如果把身体比作一幢大楼,那么细胞就像砖与水泥,砌成了一道道多面墙,多面墙建成房间,也就构成了各种器官,进而形成完整的人体。


在人的整个生命轨迹中,由于年龄,病毒等因素,我们在不断消耗细胞,尽管细胞本身会不断自我更新,但当细胞新生的速度< 细胞衰老的速度,就会产生细胞更新不足的问题,身体功能就会出现衰退——全身系统功能下降、代谢缓慢、出现退行性病变等。


细胞损伤累及着器官损伤,细胞衰变导致人体衰老,细胞癌变埋藏着肿瘤的发生。然而在数以万亿计的细胞中,有一种起源细胞,被称作细胞界的“万能王”,它就是——干细胞。


干细胞具有特殊的“自我识别”原理,能够像“发芽”一样,新生细胞,延缓细胞衰老的进程;此外,它还能够释放生物活性分子,修复体内已经受损的细胞,帮助机体更好的完成“新生”和“废物”的代谢,提升自身免疫功能。


研究人员发现,关键在于给身体提供一类由多种蛋白质、纤维或细胞组成的启动元件,或者克隆已在成年患者体内发现的半特化的干细胞,从而使机体替换掉损伤的细胞。

人工干预可以使机体再生这些组织,在通常情况下,这是无法单独依靠机体自身来完成的。这种使机体自我修复的治疗方法,已经使一些患者生病的心脏开始恢复活力,并帮助外科医生治疗肌肉损伤。


干细胞技术可能会彻底改变心脏病的治疗方式,2009年初,迈克·琼斯(Mike Jones)在美国路易斯维尔市的一家便利店里买了一份报纸,读到一则新闻:当地一名医生通过收集病人的自体干细胞,然后让其增殖来治疗心脏病。这样一种前所未有的治疗方法,借助了这些未成熟细胞的再生能力。

琼斯当时65岁,患有充血性心力衰竭(congestive heart failure),他的心脏一直不能有效泵血。他联系了新闻报道中的这位医生,路易斯维尔大学的罗伯托·波利(Roberto Bolli)。


治疗前,琼斯几乎不能爬楼梯,而如今他可以自如地劈柴,在自己9英亩(约36421平方米)的庭院中清理掉落的树枝。他的“心脏射血分数”(ejection fraction,衡量心脏泵血功能的一个指标)已经从治疗前的20%,提升到接受治疗两年之后的40%——这真是不可思议的改善,尽管目前的数值仍然低于正常水平(55%—70%)。


从那时起,已经有数百名心脏病患者接受了类似的治疗,医生从病人自己的心脏、骨髓或非亲属捐献者身上提取干细胞,再回输到病人体内,这些病人的情况都有所改善。

研究者认为,这些干细胞能够构建出新的组织,并刺激其他细胞分裂。尽管我们仍需要研究,如何才能正确使用这些干细胞,但毋庸置疑,干细胞疗法是完全可行的。将来,我们可以收集、培养并冻存我们自己的干细胞,以备不时之需。”


过去40年间,科学家认为人体心脏是一个强大但容易受伤的动力泵。他们推断,这可能是由于成人心脏不能产生新细胞,所以任何细胞的死亡都会对心脏造成不可挽回的损害。


然而,一位科学家偶然在显微镜下,观察到成人的心脏细胞可以分裂,而此后,对心脏组织样本所做的碳同位素测年检测也证实,成人心脏终生都能再生新的细胞,尽管更新速度比肠和皮肤慢很多。


目前,生物学家估计,心脏每年可以更新的细胞数量,超过心肌细胞总数(40亿—50亿个)的1%。同时,科学家还发现,这些新细胞来自心脏中成体细胞和干细胞的复制。

这些自体干细胞可以在一定程度上帮助心脏修复。比如在心脏病发作后,损伤部位周围的干细胞会分化成新的心脏细胞,并刺激已有的心脏细胞分裂。然而,这种自我修复只能持续1周—2周,远远不足以替换一次典型的心脏病发作所损害的十几亿细胞。


因此,心脏病发作的结果就是造成大面积的、僵硬的疤痕组织(scar tissue)。就像汽车轮胎在破损处会膨出一样,人体心脏也会在疤痕处膨出,从而导致这个本来效率很高的器官变成一个松垮无效的血泵。


干细胞治疗是给心脏注入大量的自体修复细胞。动物实验表明,一部分注入的干细胞会分化为成体细胞,但大多数细胞会在几天内死亡。然而在细胞死亡之前,它们会分泌多种可以促进健康心脏细胞增殖的蛋白,并且分泌可以降解疤痕组织中胶原蛋白纤维的蛋白酶,从而促进心肌组织的再生。


未来某一天,新兴的再生医学领域可能会给心脏病和神经退行性疾病的治疗带来革命性变化,解决器官捐献供体不足问题,完全恢复受损的肌肉、肌腱和其他组织。


来源:细胞治疗


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