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科普|干细胞应用的8个常见问题

01

干细胞有什么作用

干细胞在再生医学中有很重要的作用,极大地推动了再生医学的发展,并逐渐趋向临床应用研究。不同种类的干细胞具有不同的功能特性和应用领域。
间充质干细胞(MSC)具有分化的功能,是干细胞大家族中唯一不是通过分化来发挥治疗的干细胞,而且具有多种功能特性。

MSC有很多功能特性,发挥治疗作用的功能主要有:①免疫调节、②消除炎症、③支持造血、④促进修复所以,疾病的病理变化特征符合这四点的疾病种类,用MSC去治疗,常常能收到不错的疗效。

  • 增强身体免疫系统、调整生长因子指数、促进伤口快速愈合

  • 提高睡眠质量,改善亚健康

  • 促进新陈代谢

  • 增强体能和精力,令机体活力充沛等。


02

干细胞会不会改变人的基因

当部分人认知到干细胞是“活细胞”的时候,便产生了被鸠占鹊巢的“危机感”,他们开始担心:外源性干细胞是否会篡改我们自身的DNA?

首先,需要一个基本的常识,就是人体所有的细胞都不具备改变其他细胞基因的能力。在科幻电影中,DNA突变总是诞生“新物种”的契机,但事实上我们的基因并没有那么“善变”,其遵循的碱基互补配对原则就在很大程度上保证了DNA复制的准确性


△双螺旋结构的DNA遵循碱基互补配对原则


其实从生物学角度,DNA主要存在于细胞核内,外来细胞的DNA想要进入细胞核,就必须通过会溶解DNA的细胞质与细胞核膜(被双膜包围,多数分子无法穿透),这是个极其复杂且难以实现的过程,因此,外源干细胞想篡改原有DNA几乎是不可能的事。只有改变生殖细胞(精子和卵子)的基因才有遗传特性。典型的例子就是骨髓移植并没有改变患者的基因,还比如输入异体的免疫细胞、红细胞、MSC,都不会改善患者本身的基因。所以,干细胞治疗并不会改变人的基因。

03

干细胞会不会变成肿瘤细胞

外来干细胞不够纯净,会让我患病吗?会不会变成肿瘤细胞?这个无非是担心干细胞携带着致病基因,会对身体造成影响,但临床上的异体间充质干细胞都是经过筛选的,且作为人类的“初生”细胞,反应的是细胞最原始的状态。


2020年,剑桥干细胞研究所团队就在国际期刊《Cell Stem Cell》发文证实:在分析了人类多能干细胞的RNA测序后,原始多能干细胞中出现癌症相关基因突变的实际发生率接近于0。


退一万步讲,即使真有一两个基因发生了突变,我们还有强大的免疫系统在坐镇,这些兢兢业业的“巡逻兵们”会24小时不间断地监测我们的身体,一旦发现有“不正常的DNA”在游荡,就会立即将其剿灭。


对目前大量的临床试验的文献进行分析(Meta-Analysis),发现MSC输入治疗与发烧存在一定的关联性,最高达39%,而与其他文献所报道的不良反应没有必要的联系,认为MSC治疗是安全的。(Plos One2012.7(10):e47559)


04

干细胞疗法安全吗

干细胞是全球的焦点和热点,是治疗重大的难治性疾病新的技术手段。对健康中国来说,它也是重要的战略之一。

截至目前,我国医学研究登记备案信息系统和卫健委公布的干细胞临床研究备案项目已达112项,批准设立的干细胞临床研究备案机构已达133家(含部队医院)。

干细胞研究,已经完成了临床前安全性实验,包括急性毒性、长期毒性、致瘤性、致畸性、局部刺激、发热和免疫毒性试验,结果表明安全无毒。


05

自体干细胞和异体干细胞的选择

人体中广泛存在的间充质干细胞(MSC)和骨髓中的造血干细胞都具有年龄属性(随年龄增长而衰老),而且还有增殖性衰老的特点。
因为年龄大的MSC的各方面能力(即细胞质量)都出现不同程度的下降,比如细胞质量、分化能力、迁移能力、免疫调节能力、抗氧化能力等,导致不能有效地促进身体快速地恢复健康。正因为年龄越小,体内的干细胞数量和质量越好,所以小孩子生病后很容易康复,而年龄越大的人生病后的康复就越慢。MSC老化被认为是骨折愈合随年龄增长而受损的主要原因。这也解释了为何老年人容易出现骨质疏松症和骨折后难于愈合。

MSC不仅会衰老,而且还会生病。比如系统性红斑狼疮患者、类风湿关节炎和特发性血小板减少性紫癜(ITP)患者的骨髓分离的MSC形态异常,增殖速度减慢,和免疫调节功能下降。类风湿性关节炎患者骨髓MSC的增殖能力下降可能与端粒长度缩短有关。高剂量的化疗药能造成骨髓基质严重的不可逆损伤,不仅损伤骨髓中的造血干细胞,而且损伤MSC,导致了接受高剂量化疗的患者的造血系统出现不同程度的损伤,和机体自我恢复功能的缺失。有专业报道系统性红斑狼疮患者自体骨髓MSC治疗,并没有起到治疗效果。

因此,对于40岁后的人群,真的不建议用自体的干细胞来治疗疾病和抗衰老保健,因为这个年龄的体内干细胞已经衰老了。国外很多临床研究团队习惯用成年自体骨髓MSC做临床研究治疗疾病,往往是因为细胞因衰老而质量欠佳,导致了多次临床治疗后的长期疗效依然不佳。

06

异体使用会不会产生排斥

在目前常用的干细胞类型中,可以异体使用、不需要配型的干细胞就是间充质干细胞(MSC)。在MSC的实验研究中,甚至可以给小鼠注射人的MSC,即跨种属使用,也不会引起免疫排斥。因为MSC具有很低的免疫原性,自身不会引起免疫排斥反应,反而能抑制免疫排斥反应,用于治疗多种免疫性疾病的治疗,比如GHVD、器官移植、科隆恩病(溃疡性结肠炎)等。但是,也需要注意,如果MSC培养不恰当,就会提高MSC的免疫原性(HLA-DR高表达),也会引起轻微的免疫排斥反应。

07

国内和国外干细胞的差异

国内的干细胞基础研究已经追赶上国外的研究水平。但是具体到MSC的培养和细胞质量,国外的水平明显不如国内的科研机构和细胞企业。比如,2018年报道了英国Francesco Dazzi教授牵头的一项22家机构单位参与的调研,重点是调查欧美17个开展MSC治疗的机构,调研内容涉及这17家机构的MSC生产质量体系。调查结果发现56%的MSC产品,其MSC细胞表型CD73、CD90、CD105的表达不符合MSC的定义标准(≥95%);有50%的MSC产品,其CD45的表达不符合MSC的定义标准(≤2%)。这说明欧盟17个开展MSC治疗的机构,至少有50%的MSC产品的细胞纯度明显不够,杂细胞过多。


2017年我国获得了全球首个遗传增强“超级”干细胞中国科学院以及北京大学课题组联合研究,首次将基因编辑技术用于干细胞的遗传增强,获得了国际上第一例遗传增强人类干细胞。


2018年我国诞生了世界首例干细胞修复卵巢孕育的宝宝由中国科学院遗传和发育所与南京鼓楼医院合作完成的研究,通过间充质干细胞干预卵巢早衰,从而使不孕女性“重获”繁衍能力。


另外,国外的MSC细胞质量明显不如国内的MSC细胞质量,其中一个重要的原因是国外喜欢应用脂肪和骨髓来源的MSC,而国内习惯用脐带来源的MSC。不同来源的MSC,在功能强度之间存在差异。

当然,细胞培养体系是决定MSC细胞质量的另一个重要因素。

08

干细胞是否有依赖性

众所周知,有些药品和毒品具有明显的成瘾性。但是,所有的干细胞都不具有成瘾性。

由于间充质干细胞(MSC)具有提高免疫力、促进造血、促进血管再生、改善血液循环、消除炎症、修复损伤的组织器官等诸多优点,能在很大程度上提高身体的健康状态,让疲劳或衰老的身体恢复到年轻状态,具体表现在体力提升、精力旺盛、睡眠和食欲改善等等。

正是这些正向改善作用,让人担心MSC对身体有成瘾性。其实这种担心是多余的。本质上是这样:亚健康或衰老的身体,在MSC的作用下,恢复到比较好的年轻状态,因而“身体对MSC的需求”是“人对年轻状态的怀念”,是每个人追求健康衰老的内在诉求。

身体在停用具有成瘾性的药物或毒品后会出现一些戒断症状或病情加重等表现。但是,停用MSC后,身体并不会出现类似成瘾性药物或毒品的戒断症状或病情加重等表现,而是正常地衰老。MSC发挥治疗作用的方式比较温和,真正做到润物细无声。如果在MSC细胞注射液里面添加一些增效的成份,那么就会出现一些“打鸡血”的效应,而且停用后身体会出现不适感,类似亢奋后的低落。


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