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破解生命密碼|神奇的幹細胞能為我們帶來什麼?

2022-12-01由 源品生物 發表于 畜牧業

卵裂過程中細胞分化嗎

相對於海星、渦蟲、蚯蚓來說,人的復原能力實在是太弱了。

長在人身上的器官,幾乎都不可復得,失去便失去了。面對肢體受傷、器官病變、衰老受損的面板上長出一道道皺紋等情況,我們都只能眼睜睜地看著其發展。更為嚴重的是,如果器官出現不可挽回的「故障」,通常情況下只能等待他人捐獻,並且需要終身服用抗排異類藥物。如果受損的部位換成大腦、脊髓等中樞神經,現代醫學更是束手無策。

復原能力不佳,正是緣於人類細胞高度分化後的多能性缺失。在出現損傷後,人類難以像蚯蚓、海星、渦蟲那樣用幹細胞分化出新的細胞,實現復原。

什麼是幹細胞?

幹細胞(stemcell)是人體中具有增殖和分化能力的一類多潛能細胞。在一定條件下,該類細胞可以從單一細胞分化為多種不同細胞,就像樹幹上可以生出樹枝、葉子、花朵一樣。

根據分化能力的不同,幹細胞可以分為全能幹細胞、多能幹細胞和單能幹細胞。全能幹細胞一般指受精卵到卵裂期32細胞前的所有細胞,這類細胞可以分化為任何型別的細胞。隨著人體的發育成熟,體內的細胞漸漸失去分化的能力。然而,骨髓、脂肪等仍保留著少量具有分化能力的細胞,這些幹細胞又可分為多能幹細胞和單能幹細胞。多能幹細胞可以分化為幾種不同型別的細胞,比如脂肪細胞、神經細胞、成骨細胞等。而單能幹細胞則只能分化為某一類細胞,比如造血幹細胞就是一種單能幹細胞,只能分化為紅細胞、白細胞等血細胞。

破解生命密碼|神奇的幹細胞能為我們帶來什麼?

過去人們普遍認為,以上這些幹細胞一旦分化,便再也無法恢復幹細胞狀態。不過,日本的山中伸彌教授在2006年打破了這個所謂的自然鐵律。他把小鼠面板中的成纖維細胞誘導為類似胚胎幹細胞的多能幹細胞。這種誘導性多能幹細胞的問世意味著人體內高度分化的細胞也可以逆轉」為多能幹細胞,用於臨床治療,補充天然幹細胞來源的不足。而且,使用這種幹細胞不存在倫理道德方面的問題。山中伸彌也因此技術摘取了2012年的諾貝爾生理學或醫學獎。

誘導性多能幹細胞雖然前途光明,但成本較高,安全性較低,成人體內的間充質幹細胞可能更適用於幹細胞療法。成人體內的間充質幹細胞屬於多能幹細胞,主要存在於人體的骨髓、臍帶血和臍帶組織、胎盤組織和脂肪組織中。此外,在女性經血中也有它們的影蹤。把這些幹細胞收集起來,進行增殖和誘導,就能讓它們分化為我們所需的不同細胞,比如肝細胞、心肌細胞、肌肉細胞、神經細胞等。

破解生命密碼|神奇的幹細胞能為我們帶來什麼?

無論是醫療還是美容領域,幹細胞療法都大有用武之地。幹細胞療法的原理就是讓幹細胞分化為人體所需的細胞,從而修復人體受損的器官和組織,彌補人體內多數細胞所喪失的細胞分化能力。

細胞凍存

雖然幹細胞療法用途多多,卻面臨一個嚴重的問題——當需要使用幹細胞時,怎麼才能保證有足夠的可用幹細胞?

從出生的那天起,人體內的幹細胞數量就隨著年齡的增長不斷減少。而不少重症傾向於發生在年紀較大的人身上,即使可以在需要進行移植治療時使用幹細胞療法,也難以獲得足夠的幹細胞。

解決這個矛盾只能未雨綢繆:趁著年輕,把幹細胞或者其他有用的細胞凍存起來,讓它們在低溫下儲存活力。如果多年後有了需要,便可以把年輕時活力滿滿的細胞取出來,重新注入自己的身體中。

用新生兒凍存的臍帶血治療血液病已經是成熟的醫療手段。除了臍帶血,還可以把臍帶、胎盤中的幹細胞提取製備後凍存起來。

臍帶、胎盤中含有大量的間充質幹細胞,可用於治療血液病和免疫系統疾病,甚至可以被誘導分化為其他細胞,修復受損器官。

破解生命密碼|神奇的幹細胞能為我們帶來什麼?

如果孩子出生時錯過了凍存臍帶、胎盤的時機,那麼,到了換牙的時候,還可以考慮凍存乳牙牙髓裡間充質幹細胞,一樣可以用於幹細胞治療。

前文已述,成年人的幹細胞存在幹人體的骨、脂肪組織和經血中,要想獲取幹細胞,也得從這些地方動腦筋。

對多數人來說,抽取骨髓幹細胞是比較痛苦的。相比之下,收集經血提取幹細胞是無創無痛的,但也容易受外界細菌的汙染。因此,自體使用的就是脂肪幹細胞也是一個選擇,有用的脂肪幹細胞在抽脂減肥的同時就能提取,可謂一舉兩得。至於身材較瘦、體脂含量低的人,可以從面板上取下一小塊真皮組織(直徑5毫米左右),從中提取纖維細胞。隨後,把這些細胞誘導成具有分化潛力的誘導性多能幹細胞,就可以用於醫療了。

除了幹細胞外,人體中還有不少有用的細胞也值得凍存,比如精子、卵子。年輕人還可以趁著年富力強,凍存一些外周血裡的免疫細胞,萬一將來罹患腫瘤,需要進行免疫治療,就能直接使用。癌症患者在患病或化療後身體虛弱,體內殘餘的免疫細胞活性不高,不適合用來做免疫治療。年輕時凍存的免疫細胞活性較好,治療效果也會更佳。

值得一提的是,國內已有了自己的國家臍血庫,以及各地方都建有成體組織和幹細胞庫,可以作為我們的生命銀行,儲存我們年輕時的細胞組織,以備不時之需。