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什么是成体干细胞?它们在再生医学中的作用

成体干细胞又称体细胞干细胞,是存在于全身各组织中的未分化细胞。它们通过维持组织稳态和修复损伤,在再生医学中发挥着至关重要的作用。

成体干细胞具有多能性,这意味着它们可以分化成特定于其来源组织的细胞类型。它们在治疗疾病和损伤方面具有巨大潜力,而且不存在与胚胎干细胞相关的伦理问题。在本文中,我们将分享以下问题的答案:

  • 什么是成体干细胞?
  • 它们有什么好处? 
  • 治疗费用是多少? 

什么是成体干细胞?

之所以称为“成体”,是因为它们存在于全身各处的各种组织中,而胚胎干细胞则来自胚胎。

什么是成体干细胞?它们在再生医学中的作用

成体干细胞的定义和特征 

成体干细胞是存在于各种成体组织中的未分化细胞。它们具有两个关键特性: 

  • 自我更新:经历多次细胞分裂循环同时保持未分化状态的能力。 
  • 多能性:分化成特定于其来源组织或器官的多种细胞类型的能力。 

成体干细胞在人体中的作用

成体干细胞在维持组织稳态和支持受损组织修复方面发挥着至关重要的作用。其主要功能包括:

  • 成体干细胞有利于组织修复。它们通过释放生长因子和细胞因子(刺激细胞生长、组织修复和新血管形成(血管生成)的信号分子)为愈合创造合适的条件。
  • 成体干细胞,尤其是间充质干细胞 (MSC),通过调节免疫反应来调节免疫系统。成体干细胞的优势包括导致过度免疫反应和慢性炎症减少以及支持免疫平衡。

成体干细胞的类型及其功能

成体干细胞可以变成什么?

成体干细胞具有多能性,这意味着它们可以分化成多种细胞类型,但通常只能在它们起源的组织或器官内分化。以下是不同类型的成体干细胞可以变成什么的例子。

间充质干细胞(MSC)间充质干细胞可从骨髓、脂肪组织、脐带组织和其他器官中分离出来。由于其具有组织修复支持和免疫系统调节作用,MSC 被广泛应用于再生医学。

神经干细胞(NSC)神经干细胞NSC存在于大脑的特定区域。它们产生脑细胞类型,主要是神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞,负责大脑功能和修复。它们有助于治疗神经系统疾病和损伤。

造血干细胞(HSC)造血干细胞位于骨髓和脐带血中。造血干细胞负责生成所有类型的血细胞(红细胞、白细胞和血小板),也主要用于治疗血液相关疾病和癌症的骨髓移植。最常见的副作用与造血干细胞有关。

上皮干细胞:上皮干细胞存在于消化道和皮肤内壁。尽管与其他类型的干细胞相比,上皮干细胞的使用频率较低,但人们正在研究这些细胞是否有可能再生肠道和肺等器官中受损的上皮层。

其他类型的成体干细胞

  • 骨骼肌干细胞(卫星细胞)可促进损伤后的骨骼肌修复和再生。 
  • 脂肪组织中发现的脂肪干细胞(ADSC)可能因其再生、免疫调节、抗衰老和抗炎特性而有益于医疗和美容应用。 
  • 肠道干细胞可以支持整体消化功能、维持肠道健康并修复损伤。这些细胞位于肠隐窝中,可不断更新肠道内壁,这对于食物吸收和抵御有害物质至关重要。 
  • 乳腺干细胞促进乳腺的形成和维持,尤其是在青春期和怀孕期间。 

成体干细胞具有多能性,能够在其来源组织内分化为各种细胞类型。

成体干细胞如何用于医学?

成体干细胞在治疗许多迄今为止难以治疗的疾病方面显示出巨大的潜力。成体干细胞治疗主要疾病包括神经系统疾病脑损伤中风康复自身免疫性疾病和其他炎症性疾病。 

成体干细胞与神经系统疾病和脑修复

成体干细胞可预防神经退化并支持神经修复,同时减少炎症。阿尔茨海默病和帕金森病的干细胞疗法有助于减缓疾病进展,并缓解这些疾病和其他神经系统疾病的症状。

神经干细胞可通过再生神经组织来帮助治疗脑损伤。它们可以发育成神经元或神经胶质细胞,支持神经功能并帮助康复。

成体干细胞在治疗神经系统疾病和脑修复领域已展现出显著的临床潜力:

1. 阿尔茨海默病(AD)

间充质干细胞(MSC)疗法:二期临床试验(NCT04855955)显示,骨髓来源的间充质干细胞疗法(Laromestrocel)在49例轻度AD患者中显著延缓疾病进展

治疗组患者全脑体积萎缩减少48.4%,海马体萎缩速度降低61.9%,且蒙特利尔认知评估(MoCA)评分提升0.9分,相当于逆转6-8个月的认知衰退。安全性方面无淀粉样蛋白相关影像异常(ARIA)或严重副作用报告。

2. 脊髓损伤

iPS细胞衍生神经干细胞移植:日本庆应义塾大学团队将诱导多能干细胞(iPSC)分化的神经干细胞移植至4名脊髓损伤患者体内。术后一年,两名患者运动功能显著改善:一位从完全瘫痪(A级)恢复至可独立站立(D级),另一名患者恢复至可自主进食(C级)。该研究首次验证了iPSC衍生细胞在脊髓损伤中的安全性和有效性。

3. 脑卒中(脑梗塞)

间充质干细胞与iPSC技术:国内多家企业(如霍德生物、九芝堂美科等)已推动间充质干细胞治疗缺血性脑卒中进入临床试验。间充质干细胞通过分化神经细胞、调节免疫和促进血管生成修复损伤。

2024年,湘雅医院完成全球首例iPSC衍生神经前体细胞治疗脑梗塞临床给药,患者术后21天指标正常,标志iPSC技术正式进入脑卒中治疗领域。

4. 偏瘫与脑梗后遗症

自体神经干细胞治疗:北京301医院案例显示,一名因脑梗导致偏瘫的患者通过自体干细胞治疗后,运动功能显著恢复,最终可独立行走。治疗通过提取患者自身干细胞,定向注入受损脑区,促进神经网络修复。

5. 其他神经系统疾病

帕金森病与多发性硬化症:间充质干细胞通过分泌神经营养因子和调节免疫反应,在动物模型中显示出修复多巴胺能神经元和抑制脱髓鞘病变的效果,相关临床研究正在进行中。

成体干细胞与中风康复

间充质干细胞可通过降低炎症和增强脑损伤的组织修复来促进中风后的恢复。使用干细胞治疗中风是一种安全的程序,有助于激活受影响大脑区域的周围细胞,促进恢复并改善大脑功能。成人干细胞疗法可以改善关节灵活性、增强手指敏捷性并增强肢体控制。

成体干细胞在治疗中风(脑卒中)康复中的临床应用已取得显著进展,以下为部分典型案例及关键研究成果的总结:

间充质干细胞(MSC)改善神经功能与日常活动

大规模临床试验:一项涉及1217例缺血性脑卒中患者的荟萃分析显示,间充质干细胞治疗显著改善了患者的神经功能(NIHSS评分降低1.69分)和日常活动能力(Barthel指数提升),且死亡率降低44%。

案例验证:一名40岁男性患者静脉输注脐带血间充质干细胞后,神经功能快速恢复,NIHSS评分从9分降至1分,Berg平衡量表得分从0升至48,Barthel指数达90分,MRI显示脑梗死区域逐渐消退。

成体干细胞与自身免疫性疾病和炎症性疾病

使用干细胞治疗自身免疫和炎症疾病(如类风湿性关节炎多发性硬化症)具有免疫调节作用。成体干细胞的这些益处可导致长期缓解和疾病活动性降低。

成体干细胞(如间充质干细胞和造血干细胞)在治疗自身免疫性疾病中已展现出显著的临床潜力,以下为部分典型案例及研究进展的总结:

系统性红斑狼疮(SLE)

异体间充质干细胞疗法:南京鼓楼医院孙凌云团队采用异体间充质干细胞治疗系统性红斑狼疮,显著改善了患者的症状。

临床研究显示,使用骨髓来源(BMMSC)或脐带来源(hUMSC)的间充质干细胞治疗后,患者系统性红斑狼疮活动指数(SLEDAI)、24小时蛋白尿、抗双链DNA抗体等指标均显著下降,肾功能和血细胞计数得到改善。

系统性硬化症(SSc)和硬皮病

脐带间充质干细胞治疗:华西医院采用脐带间充质干细胞联合糖皮质激素和免疫抑制剂治疗系统性硬化症患者,结果显示皮肤纤维化程度减轻、肺功能改善,且无严重不良反应。

成体干细胞与心脏病

针对心脏病和动脉高血压等疾病的成人干细胞研究已显示出令人鼓舞的结果。这些干细胞可以刺激新血管的生长,改善神经肌肉传导,并提供抗炎和免疫调节作用。心脏病干细胞疗法有助于改善心脏功能。

成体干细胞在骨科和运动医学中的应用

运动损伤的干细胞疗法使用成人干细胞(如间充质干细胞)来支持组织修复。这些干细胞可触发有助于减少炎症的生长因子,从而减轻受伤部位的疼痛和肿胀。成人干细胞疗法不仅可以缓解症状和增强活动能力,还可以支持长期康复。 

成体干细胞在骨科和运动医学中的应用已取得显著进展,尤其在组织修复、功能恢复及疾病治疗方面展现出巨大潜力。以下是其主要应用领域及相关案例的总结:


一、骨关节疾病治疗

骨关节炎(OA):间充质干细胞(MSCs)通过分化为软骨细胞、分泌抗炎因子及促进血管生成,显著改善关节功能。

一项涵盖875例膝骨关节炎患者的荟萃分析显示,脐带来源的MSCs在减轻疼痛(VAS评分降低)和提升关节功能(WOMAC指数改善)方面效果最优,部分患者软骨再生明显,疗效优于传统透明质酸治疗。

临床案例中,关节内注射外周血间充质干细胞(PBMSCs)可修复全层软骨缺损,患者KOOS评分、Lysholm评分等显著提升,MRI显示软骨再生。

股骨头坏死:结合3D成像技术与干细胞疗法,定制化修复方案可减少手术创伤并加速恢复。例如,耶鲁大学团队将富含干细胞的材料注入坏死区域,显著改善患者生活质量。


二、运动创伤修复

膝关节损伤

  • 软骨损伤:PBMSCs通过分化为软骨细胞修复缺损,临床试验显示ICRSⅢ/Ⅳ级软骨病变患者经治疗后症状消失率达83%。
  • 半月板撕裂:干细胞注射可促进无血管区半月板愈合。一项研究对6例患者随访24个月,5例完全治愈,1例经后续手术改善。
  • 韧带修复:动物实验中,PBMSCs注射显著提升交叉韧带生物力学强度,临床应用显示患者运动功能恢复良好。

成体干细胞治疗血液疾病

成人干细胞,特别是造血干细胞,长期以来一直用于治疗血液相关疾病。这些细胞可以产生所有类型的血细胞,因此对于白血病等疾病的骨髓移植至关重要。

造血干细胞移植已成为治疗多种血癌的标准方法,它不断改善严重血液疾病患者的治疗效果。

如何收集成体干细胞?

通常研究人员采用以下方法: 

  • 捐赠者细胞可从胎盘组织(支持胎儿生长的组织)和脐带组织中采集。我们始终确保捐赠者在正常、健康的分娩后自愿捐献细胞。 
  • 从患者组织中采集的成体多能间充质干细胞。这些细胞可能是体脂、骨髓、牙龈和一些其他来源。 

自体MSCs是在局部或全身麻醉下,采用微创手术采集的。任何干细胞产品在提供给患者之前,都会经过多次彻底检查,以确保其安全性。

成人干细胞治疗费用是多少?

成人干细胞疗法的费用会因地点和所治疗的具体病症而有很大差异。评估治疗费用时,考虑区域因素很重要,因为定价的不一致可能会受到这些变量的影响。

近日,海南博鳌乐城国际医疗旅游先行区内的干细胞治疗价格已通过官方公示实现透明化,具体费用根据适应症和疗法类型差异较大。

例如,2025年第二届博鳌干细胞大会公布的首批获批项目定价包括:异体干细胞治疗膝骨关节炎单次3.6万元,自体干细胞治疗慢阻肺单次15万元,异体干细胞治疗心力衰竭单次6万元

此外,部分复杂或个性化治疗方案可能更高,如慢性肺病干细胞疗法单次费用达15万元,且膝骨关节炎项目因需求旺盛已预约至2026年。价格差异主要源于技术类型(自体/异体)、适应症及疗程次数等因素,并需结合患者病情评估。

另外,国外干细胞疗法的成本大概范围如下:

一般范围:干细胞治疗的费用从5,000美元到50,000美元甚至更多不等,具体取决于治疗的性质

  • 治疗骨科疾病的关节注射费用通常不到5,000美元。
  • 膝关节骨性关节炎的治疗费用大约在5,000美元到8,000美元之间。
  • 针对自身免疫或退行性疾病的复杂疗法的费用可能高达27,500美元或更高。

在美国和西欧等国家,价格往往较高,平均在20,000至50,000美元之间。

使用成体干细胞的优势和挑战

成体干细胞的优势使得它们比胚胎干细胞更受欢迎。成体干细胞的优势使其成为比胚胎干细胞更佳的选择。

  • 成体干细胞来源于成体组织,避免了胚胎的破坏以及与使用胚胎干细胞相关的伦理问题。
  • 通常我们使用HLA表达较低的间充质干细胞 (MSC),从而降低免疫排斥的风险并消除了供体匹配的需要。
  • 与更难获取且经常引起争议的胚胎干细胞相比,成人干细胞更容易收集,且伦理挑战更少。

研究人员通过以下方式确保最高标准的成体干细胞:

  • 安全协议:我们在无菌环境中收集干细胞,以防止污染并确保安全。
  • 现场实验室:我们的内部实验室确保整个治疗过程的严格质量控制和精确的协调。
  • 专家团队:我们的团队接受过干细胞治疗方面的广泛培训,可提供安全有效的治疗。

道德和安全考虑:干细胞研究的开发和应用应始终优先考虑道德和安全标准,以确保负责任地使用成体干细胞。国际干细胞研究学会等组织提供了指导方针,以维护干细胞治疗的安全性和有效性,最大限度地降低使用干细胞治疗的风险。

  • 根据成体干细胞的定义,它们是从成人组织中提取的,不涉及胚胎的破坏。这意味着成体干细胞比胚胎干细胞更少涉及伦理问题。此外,成体干细胞治疗会导致轻微、短暂的副作用,如注射部位肿胀或疼痛、疲劳和发烧。这些副作用通常是暂时的,很快就会消退。

局限性和进一步研究的领域:正在进行的成体干细胞研究致力于克服与可扩展性和可及性相关的挑战,使这些细胞更适合更广泛的治疗应用。一个关键目标是制定成体干细胞分离、培养和应用的标准化方案,以确保治疗的一致性和有效性。

进一步探索的领域包括:将成体干细胞与其他治疗方法(如基因编辑技术和免疫疗法)相结合,以增强其治疗潜力。 

  • 目前正在开发新技术来激活和靶向体内的成体干细胞,直接促进受伤部位的组织修复(体内组织修复)。

此外,成体干细胞有望用于治疗影响神经系统的疾病,如帕金森病,以及心脏衰竭等心脏病。这些进展可以显著改善患有这些疾病的患者的治疗选择,为更好的治疗结果带来新的希望。

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« 上一篇 2025年4月8日