干细胞从何而来？干细胞治疗基础知识

干细胞从何而来？了解这些“主细胞”的基础知识，以更好地了解它们的治疗潜力以及它们如何彻底改变我们所知的医学。

在本文中：

1. 人类干细胞简介
2. 干细胞的类型
3. 干细胞从何而来？
4. 捐赠过程
5. 干细胞可以治疗什么？
6. 用于测试新药的干细胞
7. 干细胞移植的好处
8. 干细胞疗法的存活率

干细胞从何而来？| 仔细看看

干细胞从何而来？您可能听说过干细胞疗法的神奇之处。干细胞不仅使未来科学突破的研究成为可能，而且还为当今的许多医学治疗奠定了基础。

人类干细胞简介

那么，它们究竟来自哪里，它们与普通细胞有何不同？答案取决于相关干细胞的类型。

干细胞的类型

有两种主要类型的干细胞——成体和胚胎：

• 成体干细胞——源自活人的干细胞。
• 胚胎干细胞——源自人类胚胎的干细胞。

除了这两个更广泛的类别之外，还有子类别。每个都有自己的特点。对于研究人员来说，不同类型的干细胞有特定的用途。

成体干细胞

整个成年人体内的许多组织都含有干细胞。此前，科学家们认为成体干细胞在治疗方面不如人类胚胎干细胞。他们认为成体干细胞不像胚胎干细胞 (ESC) 那样多才多艺，因为它们无法成为人体内的所有 200 种细胞类型。

虽然这一理论尚未被完全推翻，但令人鼓舞的证据表明，成体干细胞可以发育成多种新型细胞。它们还可以通过其他机制影响修复。一些最早使用成人干细胞的形式包括骨髓和脐带血移植。

需要注意的是，虽然“成体干细胞”一词用于此类细胞，但并不能描述年龄，因为成体干细胞可以来自儿童。该术语仅有助于区分源自活人的干细胞与胚胎干细胞。

胚胎干细胞是有争议的，因为它们是由生育诊所创造但未使用的胚胎制成的。

重新编程的成体干细胞

由于成体干细胞在它们可以变成的细胞类型方面有所限制，科学家们开发了一种方法，将细胞从基因上重新编程为所谓的诱导多能干细胞或iPS细胞。在创建诱导性多能干细胞时，研究人员希望将成体干细胞的用途与胚胎干细胞的前景相结合。

胚胎干细胞 (ESC) 和诱导多能干细胞 (iPSC) 都被称为多能干细胞。

多能干细胞是一种能够无限分裂并产生生物体三个胚层内发现的任何细胞的细胞：外胚层（形成皮肤和神经系统的细胞）、内胚层（形成胰腺、肝脏、内分泌腺的细胞） 、胃肠道和呼吸道）和中胚层（形成结缔组织和其他相关组织、肌肉、骨骼、大部分循环系统和软骨的细胞）。

胚胎干细胞可以长成更广泛的细胞类型，但它们也存在患者免疫系统排斥的风险。相比之下，成体干细胞数量更多，更容易收获，争议也更少。

胚胎干细胞

胚胎干细胞来自受精后不久（4-5天内）收获的胚胎。当胚泡的内细胞团被转移到培养基中，使它们发育时，就会产生这些细胞。

受精后5-6 天，胚胎内的细胞开始专门化。这时候，它们已经不能成为人体所有的细胞类型了。它们不再是“多能的”。

由于它们具有多能性，因此胚胎干细胞可用于为疾病患者生成健康细胞。例如，它们可以长成称为心肌细胞的心脏细胞。这些细胞可能有可能被注射到患病患者的心脏中。

从胚胎中获取干细胞是有争议的，因此美国国立卫生研究院 (NIH) 制定了一些指导方针，让公众了解哪些做法是不允许的。

围产期干细胞和脐带干细胞

科学家可以从各种组织中获取围产期干细胞，但最常见的来源包括：

• 脐带血和组织
• 胎盘血液和组织
• 羊水和组织

脐带将母亲与胎儿相连。它在出生后被移除，是干细胞的宝贵来源。它所含的血液富含造血干细胞 (HSC)。它还含有少量的另一种细胞类型，称为间充质干细胞 (MSC)。

胎盘是一个大器官，充当母亲和胎儿之间的连接器。胎盘血液和组织也富含干细胞。

最后，婴儿在子宫内时周围有羊水。如果孕妇需要一种称为羊膜穿刺术的特殊测试，就可以采集它。羊水和组织也都含有干细胞。

干细胞从何而来？

成体干细胞通常通过以下三种方式之一获取：

1. 抽血
2. 组织脂肪抽取（吸脂术）
3. 骨髓提取

抽血，称为外周血干细胞捐赠，直接从捐赠者的血液中提取干细胞。骨髓干细胞来自骨骼深处——通常是扁平骨，如髋骨。组织脂肪是从脂肪区域提取的，例如腰部。

胚胎捐赠是从不到五天的受精卵中收获的。胚胎不是在母亲或代孕妈妈的子宫内生长，而是在实验室中繁殖。选择用于收获干细胞的胚胎是在体外受精诊所内创建的，但未选择用于植入。

羊膜干细胞可以在医生为孕妇进行羊膜穿刺术时使用针头抽取羊水的同时采集。同样的液体，在经过测试以确保婴儿的健康后，也可用于提取干细胞。

如前所述，干细胞还有另一个来源——脐带。婴儿出生后可以采集脐带血细胞。细胞也可以从产后人类胎盘中提取，这种胎盘通常在分娩后作为医疗废物丢弃。

脐带和胎盘是围产期干细胞的非侵入性来源。

干细胞捐赠过程

通过外周血干细胞捐赠程序捐赠干细胞的人报告说这是一个相对无痛的程序。与献血类似，该过程大约需要四个小时。在诊所或医院，一位能干的医生使用针头注射从他一只手臂的捐赠者静脉中抽血。技术人员将抽取的血液送入机器，机器提取干细胞。然后血液通过注射到另一只手臂的针头返回到捐献者的身体。有些患者会感到痉挛或头晕，但总的来说，这被认为是一种无痛手术。

如果血液干细胞捐献者的静脉有问题，可以在颈部或胸部注射导管。当发生涉及导管的捐赠时，捐赠者会接受局部麻醉。

在骨髓干细胞捐献过程中，捐献者在手术室中接受重度镇静。髋关节通常是选择采集骨髓的部位。更多所需的红骨髓存在于扁骨中，例如骨盆区域的那些。这个过程最多需要两个小时，在病人被镇静的情况下进行了几次提取。尽管由于镇静作用，该过程是无痛的，但恢复可能需要几周时间。

骨髓干细胞捐赠会对捐赠者造成伤害，因为它涉及提取高达 10% 的捐赠者骨髓。恢复期供体逐渐补充骨髓。在此之前，捐赠者可能会感到疲倦和酸痛。

一些诊所使用来自腰围两侧脂肪组织的患者自身干细胞提供再生和美容疗法。考虑到一个简单的程序，诊所出于治疗原因或作为研究捐赠而这样做。

干细胞可以治疗什么？

干细胞不同于您体内数以万亿计的其他细胞。事实上，干细胞仅占您体内总细胞的一小部分。有些人的干细胞百分比高于其他人。但是，干细胞是特殊的，因为它们是特殊细胞在我们体内生长和发育的“母亲”。当这些细胞分裂时，它们就变成了“女儿”。一些子细胞简单地自我复制，而另一些则完全形成新的细胞种类。这是干细胞区别于其他体细胞的主要方式——它们是唯一能够产生新细胞的细胞。

干细胞直接治疗患者的方式每年都在增加。再生医学现在严重依赖干细胞应用。这种类型的治疗用通过供体干细胞产生的新的、健康的细胞取代患病细胞。捐赠者可以是另一个人或患者自己。

有时，干细胞还可以通过血液流动到需要修复的部位或通过信号机制影响其微环境来发挥治疗作用。

某些类型的成体干细胞，如间充质干细胞 (MSC)，以发挥抗炎和抗疤痕作用而闻名。MSC 还可以对免疫系统产生积极影响。

干细胞再生疗法可能有助于治疗的病症和疾病包括阿尔茨海默病、帕金森病和多发性硬化症 (MS)。心脏病、某些类型的癌症和中风患者将来也可能受益。干细胞移植有望在糖尿病、脊髓损伤、严重烧伤和骨关节炎的治疗方面取得进展。

也许，最重要的是，干细胞现在正被用作对抗COVID-19引起的呼吸系统并发症（例如急性呼吸窘迫综合征 (ADRS)）的有力工具。

用于测试新药的干细胞

研究人员还利用干细胞来测试新药。在这种情况下，不健康的组织会复制到更大的样本中。这种方法使研究人员能够在患病样本而不是生病的患者身上测试各种疗法。

干细胞研究还使科学家能够研究健康组织和患病组织在各种条件下如何生长和变异。他们通过从心脏、骨骼和其他身体部位采集干细胞并在密集的实验室条件下研究它们来做到这一点。通过这种方式，他们可以更好地了解人体，无论是健康的还是生病的。

干细胞移植的好处

有了以下干细胞移植的好处，人们愿意尝试将这种疗法作为另一种治疗选择也就不足为奇了。

• 无传染病传播

医生从患者或捐赠者身上采集干细胞。对于自体移植，没有从另一个人身上转移任何疾病的风险。对于同种异体移植，捐赠者在治疗前经过仔细筛选，以确保他们与患者相容并拥有健康的干细胞来源。

• 自体移植无排斥风险

移植的一个常见且严重的问题是排斥移植器官、组织、干细胞等的风险。使用自体干细胞疗法可以避免风险，主要是因为它来自同一个人。

• 避免手术

由于干细胞移植通常通过输液或注射的方式完成，因此避免了繁琐复杂的手术过程。没有意外割伤和手术后疤痕的风险。

• 最短恢复时间

手术和其他类型治疗的恢复时间通常很耗时。使用干细胞疗法，只需大约 3 个月或更短的时间即可使患者恢复正常状态。

干细胞疗法的存活率

随着多年来干细胞治疗的数量急剧增加，其存活率也有所提高。发表在《临床肿瘤学杂志》上的一项研究表明，该研究参与者的12年生存率显着提高。该研究分析了超过38,000例血癌和其他健康状况患者的干细胞移植结果。

移植后一百天，研究人员观察到骨髓性白血病患者的存活率有所提高。“我们在所有患者和疾病人群中看到的显着改善应该会给患者带来希望，并在医生中加强血液干细胞移植作为威胁生命的血癌和其他疾病的治疗选择的作用。”

有了以上信息，人们现在对“干细胞从何而来？”这个问题有了更好的理解。干细胞是一个需要理解的广泛主题，最好回到它的基础知识来学习它的机制。这样，一个人就可以从科学的角度对这些主细胞有一个详细的了解。

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