中国科学院院士、发展中国家科学院院士周琪在《中国经济大讲堂》上讲述干细胞
干细胞之所以被称为“万能细胞”,这依赖于干细胞的多向分化机制,干细胞拥有分化成为任何一个细胞的能力,通过分化成不同的细胞,继而可以组成各类器官和组织。
01干细胞到底能变成哪些细胞?
可以说,我们人体本身就是由一个干细胞产生的——胚胎干细胞。
除此之外,在成人体内,每天干细胞都在分化为肌肉、骨骼、器官、神经、血液等。可以说,没有干细胞,人体的组织就无法得到修复。
让我们来盘点一下,目前干细胞应用类型最多的间充质干细胞(MSCs)多向分化能形成的细胞类型:
01 / 心肌细胞
间充质干细胞可以分化为心肌细胞,促进心肌细胞内源性修复,改善心肌功能,治疗心肌缺血、心力衰竭等心脏疾病。
02 / 肾小球
间充质干细胞可以分化为肾小球,从而帮助身体过滤血液,并定向修复肾脏细胞,缓解肾虚等症状。
03 / 胰岛β细胞
间充质干细胞可以分化为胰岛β细胞,该细胞可以分泌唯一智能调控人体血糖稳定的胰岛素,使I型糖尿病患者摆脱终身注射胰岛素的痛苦,彻底治愈。
04 / 血管内皮细胞
间充质干细胞可以分化为血管内皮细胞,不断新生的血管能够增加血管弹性和血管通透性,从而改善血管微循环,预防血管老化。
05 / 神经细胞
间充质干细胞可以分化为神经细胞,修复神经系统功能障碍,是治疗神经退行性疾病如帕金森等的最佳途径。
06 / 肝细胞
间充质干细胞可以分化为肝细胞,有助于恢复急慢性肝损伤的肝细胞活力,改善脂肪肝、肝纤维化的状态,从而预防肝硬化,甚至肝癌的发生。
07 / 上皮细胞
间充质干细胞可以分化为上皮细胞、表皮组织,从而促进伤口愈合,深层肌肤修复,改善皮肤状态等。
08 / 肺细胞
间充质干细胞可以间接分化为肺芽细胞,继而在气管和肺泡中进一步分化为肺细胞,修复肺组织中的受损细胞,改善呼吸,重塑健康。
09 / 肌腱细胞
间充质干细胞可以分化为肌腱细胞,修复肌腱组织,作为新兴生物材料治疗肌腱损伤、撕裂等疾病。
10 / 软骨细胞
间充质干细胞可以分化为软骨细胞,修复软骨磨损等关节损伤,从而缓解关节炎症。
02“万能细胞”的秘密:多向分化机制
我们知道,干细胞它是一类具有自我复制和多向分化能力的细胞。
通常认为干细胞具有两个能力——干性和功能性,它们相互牵制,彼消此涨。“干性”代表干细胞蓄势待发的分化能力,“功能性”代表干细胞朝着特定方向分化为成熟细胞的能力。
中胚层来源的间充质干细胞(MSC)作为一种“多向分化”的干细胞,它仍然保有较强的分化能力,干性强于功能性,这一点和造血干细胞稍稍不同,造血干细胞是功能性强于干性。
间充质干细胞是目前科学界得到最多研究的干细胞。间充质干细胞虽不能发育成完整个体,却能够多向分化产生多种类型细胞。
它不仅可以分化为同胚层来源的相关细胞、组织,如脂肪、骨骼、软骨等,近来的研究还发现,间充质干细胞还具有跨胚层分化的特点
比如分化为外胚层来源的神经细胞,内胚层来源的肺细胞等,多向分化的机制使得间充质干细胞在临床上应用组织再生的范围更加广阔。
03多向分化机制能够帮助干细胞治疗哪些疾病
作为新兴的医疗技术,很多人对干细胞能治疗哪些病症的了解十分有限,其实干细胞在临床应用上是非常广泛的,也代表了未来医疗发展的趋势。
目前,充分的科学研究已经证明,间充质干细胞由一个种子,可以通过多向分化机制,再生修复心肌细胞、肾细胞、胰岛β细胞、血管内皮细胞、神经细胞、肝细胞、上皮细胞、肺细胞、肌腱细胞和软骨细胞等,用于改善或治疗心脑血管疾病、肾功能不全、I型糖尿病、神经退行性疾病、肝功能不全、皮肤伤损、肌腱损伤和骨关节炎等疾病。
相信随着医疗技术的不断发展,干细胞必将引发医疗变革,成为继药物、手术后的第三种治疗方式,一系列传统手段难以治疗的疑难杂症也终将会被干细胞逐步攻克和治愈。