干细胞转化医学杂志发表了系统综述美国哈德逊(干细胞与转化医学)
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脊髓如何产生成胚胎干细胞
很复杂的长脸适合的发际线一个过程
干细胞疗法
干细胞系人体的野山参植物干细胞价格“祖”细胞。干细胞自身可以分裂和分化成为人体内各种独特功能的细胞,如:肌纤维细胞、神经细胞、骨细胞和血液细胞等等。这一特性使干细胞有别于人体的其他成熟细胞,即成熟细胞只能固定分裂相同功用的细胞,如皮肤细胞只能分裂和生成新的皮肤细胞。干细胞这种能分化为人体其他类型细胞 - 可塑性,令干细胞成为人体组织修复和更新的基础。
干细胞在正生长的胚胎内形成和分化成为不同人体组织。当我守护生命安全共筑免疫长城们出生后,在人体各器官中还保留着干细胞,作为修复、替代受伤或病变的组织。很不幸的是,我们人体保留的干细胞极其有限,而且随着干细胞的枯萎,我们被屈服于疾病、功能紊乱和老化病残。因此,干细胞疗法能提供补充人体保存干细胞的数量,以对抗众多的疾病和功能紊乱。
目前干细胞疗法采用的有三种:
成人骨髓干细胞移植;
成人末梢血干细胞移植;
脐带血干细胞移植。
两种成人干细胞移植,均可能因为匹配不当而出现移植排斥反应,而脐带血干细胞则出现排斥反应的可能性要小得多。自1998年美国Wisconsin大学James Thompson 博士发明分离和倍增干细胞技术仅 3 年,科学家就可以开展人类胚胎干细胞研究,并于 2001 年 8 月 9 日,美国总统布什宣布资助该项研究。
美国国家医学研究院 (National Institute of Health , NIH) ,撰文题为:“为何医生及科学家对人体干细胞如此兴奋不已?” 。文中写到:“干细胞在卫生和医学研究等多个领域有着巨大的潜力和前景。开始通过研究干细胞将有助于我们理解干细胞是如何分化为令人眼花缭乱、各式各样的细胞,也就是我们的人体。一些最为严重疾病,如:癌症、畸形,可能问题就出现在这一分化过程的某一(些)环节。进一步了解正常细胞的发育将让我们理解,也许可以纠正造成这些严重疾病的误差。干细胞另一应用前景源于分化为其它成熟细胞、组织和器官,用于临床治疗。目前,我们是用捐献的器官和组织来替代病变和受损的器官和组织。但不幸的是需要器官和组织移植的病人数远远超过供应量。多能干细胞提供了能更新的替代细胞和组织,以治疗数不胜数的疾病,包括:帕金森氏病、老年痴呆症、脊柱损伤、中风、烧伤、心脏病、糖尿病、骨质疏松症、风湿性关节炎等”。
1、干细胞用于抗衰老
有一件事情是可以肯定的,即随着时间的推移,细胞一定逐渐虚弱直至死亡。为此,通过干细胞疗法用干细胞替代老化细胞,将有效的调节人体的衰老过程。有研究显示:整容病人给予肝和脐带干细胞补充,可以改善免疫系统功能和激素平衡,提高手术效果。给了各种各样病人补充干细胞已20年之久的Baltaytis教授及他的同事注意到,病人总反应治疗给他们带来非常有趣的抗衰老“副作用”。干细胞疗法抗衰老的效果常因个体的年龄和健康状态而异。
病人报告的现象包括:
改善体型,包括:有活力、协调和增加活动欲望等;
改善关节功能,特别是关节炎症状;
改善大脑功能,包括:集中注意力、思维清晰度和言语、记忆力;
改善心理状态,包括:情绪提高及正面、减少波动情绪、减少犯困和冷淡;
改善睡眠质量,包括:减少失眠、睡眠不受干扰和睡醒精神饱满;
调整受损器官和组织的功能运作;
加强性功能;
提高食欲;
2、干细胞用于癌症治疗
2005 年 10 月 15 日发行的 免疫学杂志 发表了人类史上第一篇研究论文,文章报道了:“美国明尼苏达大学科学家成功将干细胞解码,分化为杀肿瘤细胞,为未来临床治疗癌症奠定了基础”。主持这一研究项目的Dan Kaufman教授解释说:“我们听到许多有关干细胞治疗帕金森氏病、老年痴呆症和糖尿病的报道,现在我们能将胚胎干细胞转化为治疗和杀灭肿瘤的细胞,特别是白血病、淋巴瘤,还可能应用于抗感染”。另外,胚胎肝细胞(fetal liver cell , FLC)已应用于减少化疗副作用近30年,并在美国、欧洲和亚洲得到支持性证据。乌克兰 1700 多名因化疗和放疗所致的各种副作用的病人,接受胚胎肝细胞支持疗法后,改善率达70-80%,令病人能坚持完成全部疗程。
3、干细胞用于心脏血管疾病治疗
Ian Rosenberg先生,干细胞疗法的受益者
心脏血管阻塞造成的心肌细胞死亡是不可逆和无法通过目前治疗再生的。为此,医学科学家正设法通过干细胞再生新心肌细胞代替坏死的细胞。
英国广播公司(BBC)在2005年10月11日报道了一道震撼性新闻:
两年前英国的Ian Rosenberg先生因患严重的心脏病,被医生判处仅有两个月的存活时间。他到德国接受了将干细胞注入心脏的治疗,他说:“也就几个月的时间,他能做自己发梦才能做到事情,现在还能上下爬楼梯和打高尔夫球”。他发起了一项资助干细胞治疗心脏病研究的慈善捐款活动,筹集了五百万英镑支持开展干细胞治疗心脏病的临床试验研究。负责这一研究的Anthony Mathur教授介绍说:“研究将有700名病人参加,分为三组对比,将是世界上最大规模和综合性的同类临床研究”。英国心脏病基金会的Peter Weissberg表示:“干细胞治疗心脏病具备革命性的疗法突破,有着的巨大的潜力和前景。”(BBC News Tuesday, 11 October 2005, 17:00 GMT 18:00 UK)。
2004年10月最著名医学杂志 发表了题为“干细胞维修心脏”的演讲、综述性文章。文章提到干细胞治疗心脏病除需要的大规模研究外,也展现了干细胞治疗心脏病的巨大前景。文章综述了最近代研究显示:“骨髓干细胞确实在坏死心肌区分化,改善心肌功能,而所起作用主要归咎于形成新血管,改善供血的结果。”
4、干细胞用于糖尿病治疗
干细胞疗法对糖尿病的效果,在动物和人体试验都得到了证实。一项为期三年对29名二型糖尿病病人分别在治疗6、12、24、36个月的观察研究,发现从6个月开始血糖、血脂(胆固醇)均得到显著的控制。有趣的是,病人糖尿性视网膜病和视神经病急剧下降,从开始到三年结束,分别为:27/29(93%)降至10/29(34%),24/29(83%)降至10/29(34%) 。
另一项在乌克兰,对58名一型糖尿病病人的胎盘组织疗法和传统疗法进行了对比研究显示:“接受胎盘组织疗法病人12个月时对胰岛素的依赖性降低了34.6%,而传统治疗组仅降低6.23%”。
5、干细胞用于关节炎治疗
关节炎均表现为关节周围软骨的破坏,而干细胞疗法正是修复这些被破坏的软骨组织。近期有许多干细胞疗法对关节炎效果的报道,其中一项对34名年轻严重的顽固性(对任何疗法无效)风湿性关节炎病人观察研究,结果显示:“给予自体干细胞治疗后,18名(53%)病人完全停药,6名病人临床改善在30-70%间”。
6 、干细胞用于血液病治疗
鉴于所有血细胞(红血球、白血球和血小板)都源于骨髓干细胞,用干细胞治疗血液和免疫系统疾病就显得更加符合逻辑。一项对39名急性粒细胞性白血病病人的临床研究显示:“14名接受胎肝细胞治疗的化疗病人病情减缓达43%(6/14),而其余未接受胎肝细胞治疗的化疗病人仅20%缓解(2/25)”。
另一项研究报道,35名严重再生障碍性贫血病人接受胎肝细胞治疗,有22人得到良好反应,其平均生存期(中位数)为15.7个月,12名病人骨髓细胞转为正常,还有6名病人在第二或第三次输入胎肝细胞后骨髓细胞也转为正常,仅7人复发。
7、干细胞用于肝病治疗
干细胞,尤其是胎儿肝干细胞注入肝脏,可以再生肝细胞而改善严重受损的肝功能。 Baltaytis和M. Kuchev教授给九名等候肝移植的肝硬化病人,通过腹腔镜将干细胞植入肝脏,全部病人不论在肝功能指标、症状和生存质量等方面都有显著改善,存活超过14个月,令他们有足够的时间轮候肝器官移植。
8、干细胞用于神经系统疾病治疗
尽管仍需要进一步研究,但干细胞疗法几乎可以肯定对多种中枢神经系统损伤性疾病有治疗效果,因为试验证明在小鼠缺氧大脑区域内胚胎神经细胞(Fetal neuronal cells,FNCs)表现出移植和分化的作用。
有一报道指出:“16名外伤造成脊柱损伤达6个月至8年病人,采用胚胎神经细胞治疗后获得明显改善”。另一项用胚胎神经细胞治疗三名中风发病在两个月之内的病人,他们的基底核血管堵塞范围达3CM或更大,在大脑扫瞄(MRI、CT)协助下注入胚胎神经细胞,6个月后他们在言语、肢体活动和情感等方面均得到明显改善,尤其是中风评估量表(Orgogozo 量表):100分为正常,三名病人都由治疗前的25分提高到治疗后的75分,这种效果在一年半至两年随访仍继续维持。
上述有关干细胞应用于各种疾病的预防和治疗,仅仅是一个开端或只是展现冰山一角,可以肯定随着对干细胞研究的深入和应用的推广,干细胞疗法必将成为未来治疗史上的一场革命。据文献估计,到 2007 年全球医学界将出现大规模干细胞疗法临床试验和应用,不仅在治疗效果方面将有所突破,更可能因为自体干细胞倍增技术的成熟,实现自身取材、自我应用,进而减少昂贵的药物医疗费用。因此,干细胞疗法的成本效果和经济效益将是不可估量的。
细胞增殖杂志现在几分?
2022年3月18日,是第二十二次全国爱肝日。
今年的主题是“ 全民参与、主动筛查、规范诊疗、治愈肝炎”
众所周知,肝脏为人体最大的加工厂,担负着重要的消化、合成、代谢及内分泌调节功能。当发生急性损伤或部分切除后,可以发挥强大的再生能力,在短时间内完成功能和细胞数的恢复。
但如果肝脏的慢性损伤持续,尤其是发展至肝纤维化、肝硬化阶段,肝脏再生能力被显著抑制,出现以肝功能减退为主的临床症候群,一旦出现肝功能衰竭,病情很难逆转。
如何实现慢性肝病基础上的肝脏损伤修复和再生一直是慢性肝病治疗面临的主要问题。
目前,肝移植是临床上治疗晚期肝硬化的主要方法。但是,肝脏供体的缺乏,移植后患者因免疫抑制引发其他感染等严重并发症,治疗费用昂贵,以及治疗后再次发生肝纤维化是肝移植面临的主要问题。
近几年,随着干细胞分离、培养技术的成熟,应用间充质干细胞(MSCs)治疗肝硬化得到越来越多国内外医学及科研人员的关注,在临床和实验方面取得了不错的效果,成为治疗肝病的一种新方法。
间充质干细胞的特点
干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞存在自发的基因突变和染色体重组以及医学伦理的限制,目前尚未被批准用于临床治疗。成体干细胞取自出生后的组织中,具有分化为肝细胞的潜能。
间充质干细胞是成体干细胞的一种,具有多向分化能力。与其他干细胞相比,MSCs有以下特点:
①来源广泛
②可以诱导免疫耐受
③MSCs更易分离和培养,具有更强的增殖和分化能力,同时具有更好的可塑性。
④相比于胚胎干细胞,MSCs来源于自体成体干细胞,不受伦理限制。
⑤MSCs稳定性好,可以长期低温保存。因此,间充质干细胞是细胞替代法治疗肝硬化最具有应用价值的成体干细胞。
间充质干细胞治疗肝病的理论依据
肝脏疾病的发病机制
由于致病因素的多样性以及个体差异,肝纤维化发病疾缓不一,肝硬化是肝纤维化的终末期阶段。
在各种损伤因子的长期持续作用下,肝脏发生慢性损伤,在肝细胞、内皮细胞以及损伤因子和致炎因子激活的库普夫细胞(Kupffer cell)等产生的细胞因子如IL-13、IL-21、TGF-β、MMP、TIMPs、VEGF等的作用下,通过旁分泌和自分泌途径,作用于肝星状细胞(HSC),使其转变为肌成纤维细胞,产生大量以胶原纤维和蛋白多糖为主的细胞外基质(ECM)。
虽然肝细胞具有强大的增生修复功能,但当修复与损伤呈负平衡状态后,细胞外基质合成增多,降解减少,最终导致肝纤维化的发生。
干细胞治疗肝病的机制
科学家研究发现,在体外,将干细胞诱导分化为肝细胞,可以解决生物人工肝种子细胞来源困难的问题。在体内,将干细胞经肝动静脉回输入肝脏局部,可分化为肝细胞,从一定程度上提高终末期肝病患者的肝脏功能,改善终末期肝病患者的临床症状。
虽然MSCs治疗肝脏疾病机制目前没有完全探索清楚,但是,经过大量的体内和体外实验,MSCs治疗肝脏疾病的潜在机制主要有以下几个方面:
①MSCs在特定的细胞微环境下可以诱导分化为肝细胞,用以补偿损伤的肝细胞。使胶原纤维的降解与产生达到正平衡状态,逆转肝纤维的进程;
②MSCs具有免疫抑制功能,MSCs可以抑制单核巨噬细胞、树突状细胞及自然杀伤细胞等固有免疫系统应答,同时也可以抑制适应性免疫应答,抑制CD8+细胞毒性淋巴细胞的增殖,升高CD4+Th2淋巴细胞与CD4+Treg细胞的比例。通过抑制固有免疫和适应性免疫应答,减少肝纤维化进程中炎性细胞的浸润及细胞因子的释放。
③MSCs具有分泌营养因子功能。实验证明,MSCs可以分泌生长因子、细胞因子以及趋化因子等营养因子,如乳脂球生长因子8( MFGE-8) 、IL-10)、IL-4、 转化生长因子-β1、β3( TGF-β1、TGF-β3) 、肝生长因子( HGF)以及TNF-α、TNF-γ等。这些营养因子在抑制肝纤维化进程中炎症因子的释放和减少HSF的增生及减少HSF胶原蛋白的合成中起重要作用;
④MSCs可以直接抑制HSC活性。
在2021年中国疾病细胞/生物治疗大会上,王福生院士为大家展示了一系列使用间充质干细胞(MSCs)治疗肝衰竭、肝硬化等肝病的成果。
干细胞治疗肝病临床研究进展
2005年,德国学者首次将干细胞用于肝病治疗,证实干细胞可以促进肝脏再生。随后,国内外学者进行了大量干细胞移植治疗肝脏疾病的临床探索研究。
2014年,中华医学会医学工程学分会干细胞工程学组发布了我国第1个干细胞移植规范化治疗失代偿期肝硬化的专家共识。
近期,中国医药生物技术协会公布了新增的13个通过备案的干细胞临床研究项目,其中之一与肝脏疾病相关,是四川省人民医院承担的《脐带间充质干细胞移植治疗乙肝后终末期肝硬化的单中心、前瞻性临床研究》。
截止目前,国内已经有8个与肝脏疾病相关的干细胞临床研究项目通过备案。
国内外已经有多项干细胞治疗肝病的临床试验登记注册,截止2022年3月18日,在美国国立卫生研究院的最大临床试验注册库网站上注册的有关干细胞治疗肝病的临床研究项目有108项。
基础研究
大量实验研究已经证明,MSCs在细胞替代治疗肝病方面有显著优势。但如何更高效地使MSCs转化为肝细胞,如何更有效地发挥MSCs的潜在本能,是提高MSCs治疗肝硬化的关键,也是目前的研究热点。首先,在探索治疗肝硬化效果更好的MSCs来源中:Wang等成功分离培养出人类肝源性间充质肝细胞( LHMSCs),并且发现与骨髓间充质肝细胞( BMMSCs) 相比,LHMSCs可以分泌更高水平的促血管生成因子、抗炎因子及抗凋亡细胞因子。
Marina等通过利用源自人脱落乳牙( SHEDs)干细胞治疗小鼠肝硬化中发现,SHED-CM含有高水平的肝细胞生长因子(HGF) ,同时SHED-CM可以抑制TNF-α,IL-1b和iNOS等炎症介质的基因表达,通过诱导凋亡消除肝星状细胞(HSC),保护肝细胞,二者可能为治疗肝硬化等肝脏疾病提供效果更好的MSCs来源。
临床研究
MSCs治疗肝脏疾病目前在国内外均已应用于临床试验,且其治疗具有良好的有效性和安全性。
2017年,中山大学附属第三医院采用骨髓间充质干细胞治疗乙肝肝衰竭的研究结果表明,间充质干细胞能够有效改善肝功能、减少感染等并发症,同时也能降低死亡率。这项研究共纳入110例患者,对照组54人仅接受标准药物治疗,治疗组共接受为期4次,每周一次的间充质干细胞治疗。
结果表明了治疗组的累积生存率达到73.2%,而对照组只有55.6%,其余的指标均有显著好转,包括血清总胆红素和终末期肝病模型评分。
2017年,在线发表于《Clinics and Research in Hepatology and Gastroenterology》的一篇文章总结了14项间充质干细胞联合药物治疗肝硬化疾病的临床结果。与传统药物治疗相比,间充质干细胞表现出更好的治疗效果:患者肝功能明显改善,总胆红素、丙氨酸转氨酶等指标明显降低,而血清白蛋白、胆碱酯酶等指标明显升高。
这篇综述中所列举的临床试验涵盖了近720名患者,样本量较大,充分说明干细胞治疗肝病的可行性和有效性。
2021年,湖北省黄冈市中心医院消化内科联合华中科技大学同济医学院武汉市中心医院内科等合作开展的项目收治的失代偿期乙型肝炎肝硬化患者76例。结果证实了采用自体骨髓干细胞经肝动脉肝内移植治疗失代偿期乙型肝炎肝硬化患者可有效改善肝功能,安全,值得临床进一步验证。
2021年,王福生院士团队在《国际肝病学杂志》发表的研究结果(预印本)显示,间充质干细胞显著改善了失代偿性肝硬化的肝功能及长期生存率。在本次随机对照研究,共有219例乙肝相关失代偿期肝硬化患者参加,其中对照组111人,治疗组108人。随访时间达到了75个月。治疗组每间隔4周输注脐带干细胞,共3次。同时,两组都接受常规治疗,并接受随访。该研究证实了间充质干细胞的长期效果。
以上研究团队通过移植干细胞治疗肝脏疾病,最终得到一些积极的临床研究结果。虽然干细胞移植治疗失代偿期肝硬化目前处于起步阶段,但是已经显现出了光明前景。这也让国内广大患者看到了干细胞移植技术在治疗肝病的是具有一定临床应用价值的。
总结
干细胞进入体内后,可向损伤肝脏迁移、通过转分化为肝细胞发挥部分替代作用,通过免疫调节作用从一定程度上改善肝脏微环境,促进肝损伤修复。
目前,我国慢性乙型肝炎病毒(HBV)感染者约7000万,慢性丙型肝炎病毒(HCV)感染者约1000万,非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)估计影响1.73~3.38亿人,酒精性肝病(ALD)估计至少影响6200万人。
目前,肝移植仍然是治疗失代偿肝硬化最有效的手段。但由于供体肝脏来源缺乏,只有少数患者能得到移植治疗。
随着对干细胞研究的不断深入,对其提取技术以及诱导分化技术的不断革新,同时随着其治疗参数的不断更新和优化,应用干细胞治疗肝病将会占有举足轻重的地位
什么叫糖耐量异常
糖耐量异常指血糖值在正常与糖尿病之间,即空腹血糖小于7.0mmol/l,餐后两小时血糖在7.8-11.1mmol/l之间,属于糖尿病前期。糖耐量异常有三种转归:继续保持糖耐量异常、转变为糖尿病、恢复正常血糖水平。所以出现糖耐量异常,患者需要积极进行糖尿病的防治和管理!
糖尿病危害之大,被称为“不死的癌症”
糖尿病的危害之大,不仅仅只是它带给患者的痛苦本身,而在于它引起的一系列并发症。如果得不到有效的控制,糖尿病甚至还会造成患者失明和截肢!感兴趣的朋友可以去百度搜索一下“糖尿病足”,相信大家一定会头皮发麻的。由此可见,糖尿病的危害是多么巨大。
而且根据最新研究结果显示:我国18岁以上成人中,糖尿病患病率为9.7%。由于糖尿病患者胰岛功能的改善对延缓并发症的发生尤为重要,因此,借助干细胞移植的方法,在糖尿病患者体内重建内源性胰岛素分泌系统,成为目前再生医学领域中备受关注的研究方向。
在我国有上亿的糖尿病患者一直饱受各种糖尿病并发症的折磨,传统疗法只能是起到抑制病情,并不能使病情逆转。近几年我们可以看到网上有大量的消息称干细胞能治疗糖尿病,那么背后的真相到底是什么?
问题一:干细胞治疗糖尿病是真的吗?
这个问题小编会从其发展阶段以及治疗流程做一个简明扼要的表述。首先从1999年有生物专家首次公布间充质干细胞具有多向分化潜能,这一发现在整个世界掀起了轩然大波,随后各个国家均大力的支持展开生命科学领域间充质干细胞的临床研究课题。
到目前为止在世界范围内间充质干细胞治疗糖尿病的临床案例确实已经有了上千例,而这些公开的案例表明干细胞治疗糖尿病这一疗法确实能够使糖尿病患者的病情得到一定程度上的逆转,同时对胰岛素的依赖也是大大的降低。经过长期对治疗后的患者随访,接受这一疗法的患者最多可以3年不再需要依赖胰岛素。并且在临床上这一疗法没有明显的不良反应危害。
因此从这方面来说干细胞治疗糖尿病是真的临床应用,但从另一方面来说也是存在假象的。因为,目前这种干细胞疗法虽然经过了临床验证,但是毕竟相对在国内上亿糖尿病患者数量来说,仅有上千的案例,难以做到全面的病情模型模拟分析。并且患者的随访时间至今也没有超过10年,因此在10年后,一次性接受这种疗法的患者会不会有别的不良危害产生目前还不太清楚。
问题二:干细胞治疗糖尿病为什么没有在医院推广开来?
关于这个问题,正如小编上面说的一样,之所以目前这一疗法没有完全在三甲医院内推广开来主要存在以下几点问题:
1、干细胞疗法的长期(5年、10年、15年后)的疗效还有待观察。
2、正规间充质干细胞的制备产量有限,目前只有有限的研究所等机构能够提供符合要求的干细胞。
3、国家目前公开的只允许干细胞用于临床实验。
问题三:这项治疗技术要去哪里才能体验?
关于这个问题,刚刚已经简单提过了,目前干细胞治疗糖尿病这一疗法虽然在临床上已经取得了不小的成果,并且数据反馈也没有不良反应。但由于多种原因造成目前仅允许用于“临床实验”而不是“临床使用”,因此糖友要想接触到这一疗法需要找到正规的干细胞研究机构。
问题四:干细胞疗法的成果及知名的成功案例有哪些?
1:刘若英在经受了5年的痛苦折磨后,于2012年接受了干细胞回输治疗膝盖,2017年在世界巡回演唱会上唱歌跳舞,活力满满!
2:2015年德国7岁儿童全身80%皮肤烧伤的情况下,进行了表皮干细胞基因疗法,8个月后重获新生皮肤,至今正常。
3:2013年房产巨头凯文.威克斯患早发性帕金森氏病,2016年接受干细胞注射,于2017年这位67岁老人参加了1400英里的自行车赛程!
4:2016年欧冠半决赛C罗肌肉纤维损伤,为了加快恢复接受干细胞疗法,2017年欧冠C罗回归霸气称王。
5:2016年暖巢早衰的杨女士,接受了间充质干细胞治疗后,第5周杨女士成功怀孕,2017年顺利产下男婴,且产后恢复了规律的经期。
6:在2017年《干细胞转化医学》杂志上发表的,从2011年开始共计为63为一至六岁的脑瘫患儿采用干细胞治疗,一年后大脑连接性和运动功能都有很大改善。
间充质干细胞疗法在对如:糖尿病、糖尿病并发症、肝硬化、脊髓损伤、脑瘫、系统性肝硬化、帕金森、肌萎缩侧索硬化症、系统性红斑狼疮、克隆氏病、脑中风等均已经取得了明显的临床研究成果,期待干细胞疗法早日成熟,造福万众。
是什么原因让干细胞转化为成体细胞 ?
美国阿尔伯特·爱因斯坦医学院Ulrich Steidl团队的一项最新研究利用单分子成像揭示了成体干细胞的转录动力学。相关论文于2020年6月24日在线发表于《自然》杂志。
使用单分子RNA荧光原位杂交(smFISH)研究人员对源自小鼠造血组织的干细胞进行了探究,以测量编码转录因子的三个关键基因的转录动力学:PU.1(也称为Spi1)、Gata1和Gata2。研究发现低频、随机的突发导致大多数造血干细胞和祖细胞中这些拮抗转录因子的共表达。
此外,通过将smFISH与延时显微镜配对以及谱系联合应用分析,研究人员发现,尽管单个干细胞克隆产生的子细胞处于转录相关状态(类似于转录启动现象),但通过随机和可逆模型,研究人员发现状态之间的潜在过渡动力学却能得到最佳捕获。这样,随机过程可能会产生细胞行为,该行为可能被错误地推断为是由确定性动力学引起的。研究人员提出了一个模型,其中基因表达的内在随机性促进而不是阻碍了转录可塑性和干细胞干性的维持。
据悉,分子噪声是所有生物系统固有的自然现象。尚不清楚随机过程是如何产生和维持组织动态的平衡。
真实案例:干细胞治疗心衰前景可期
心力衰竭是21世纪流行病,是心血管疾病中的第一杀手。当前,全球心脏病发病率日益增加,每年心脏相关死亡数达到2000万,5年死亡率50%左右。然而,心衰治疗不尽如人意,为此,人们不断探索着新的治疗手段。
干细胞治疗是目前心脏疾病领域研究的热点之一。干细胞应用于心血管疾病再生治疗已有10余年的历史,全世界而言,已有数千名患者接受干细胞治疗。
干细胞治疗心衰的 真实 案例
2014年,干细胞治疗缺血性心衰中国区三期临床试验正式启动。全世界心力衰竭患者数量为1.17亿人,其中,中国心衰患者数量为2997.1万,占全世界心衰患者总数的25.6%。
2016年,卡拉特先生心脏严重衰弱,爬一层楼梯都很困难,接受干细胞治疗的3个月后,心脏输送的血液量比以前增加了25%,并且重返篮球场。
干细胞治疗心衰的作用机制
大多数心力衰竭由心脏病发作导致心肌死亡所致,因为心肌无法再生,所以受损区域被瘢痕组织代替,瘢痕组织不会收缩,进而使心脏丧失功能。干细胞可帮助重建受损心肌并恢复心功能,是心力衰竭治疗的新兴疗法。
干细胞具有无限繁殖、多向分化潜能、自我复制等特点,在体外能分化为心肌细胞、内皮细胞和血管平滑肌细胞。当组织损伤时,干细胞可归巢到缺血区,分化成内皮细胞,促进新生毛细血管的形成,挽救濒死心肌细胞,从而达到改善心功能的目的。
干细胞具有旁分泌的作用,它可以通过释放细胞因子、趋化因子等信号趋向周围组织中发挥旁分泌作用,可抑制受损部位炎症反应,减少心肌瘢痕形成。
干细胞治疗心衰的临床研究进展
近年来,干细胞治疗心力衰竭的临床试验已经在多个地区开展。截止目前,在Clinical trial.gov 上登记的已有106项干细胞治疗心衰的临床研究。
2015年7月,在《journal Stem Cells Translational Medicine》(干细胞转化医学)杂志上发表的一篇研究报告,该研究招募了60名严重心脏衰竭的病人,并随机分配其中48名接受干细胞治疗;另外12名维持传统治疗。一年后,48名接受干细胞治疗的患者心脏的“射血分数”相对另外12名患者都有明显改善,同时试验也证实了干细胞疗法在治疗心脏衰竭领域是安全可行的,并没有对患者产生不利影响。该研究表明为受损心肌提供干细胞的新方法已经在治疗严重心脏衰竭领域取得了初步成效。
2016年8月,生物技术公司CardioCell在欧洲心脏病协会大会(European Society of Cardiology Congress)上公布了其使用干细胞治疗慢性心脏衰竭(HF)适应症的良好结果。这是世界上首个2a期临床试验,研究了通过静脉注射缺血耐受间充质干细胞(itMSC)的手段来治疗慢性心脏衰竭的效应。这项研究表明itMSC治疗可能为心衰病人提供更实际的选择,开辟了未来干细胞创新疗法的可能性。
2016年12月,国家卫计委公布的官方备案的干细胞临床研究项目中,上海市东方医院的“人脐带间充质干细胞治疗心衰的临床研究” 顺利通过备案,这意味着国家层面对这一临床研究的认可。
2018年,《循环研究》杂志(Circulation Research)在线公布了干细胞疗法CardiAMP治疗心力衰竭的III期临床试验结果——队列研究中前10名患者的治疗结果令人满意。这是首次公布干细胞治疗心力衰竭关键性试验的结果数据。该疗法采用个体化的微创方法利用患者自体骨髓来源细胞,通过心脏导管进行细胞移植治疗心血管疾病。治疗组患者的六分钟步行距离有所改善,相对改善率为20.5%;心脏功能分级也有所改善。在这篇论文中,骨髓来源干细胞在心力衰竭患者身上的不同特性和效力得到了认可。
目前的研究表明干细胞具有治疗心衰的潜力,但对心衰患者不同的疾病阶段选择的干细胞类型、剂量、治疗途径和治疗频次,尚需进行大规模、多中心、随机双盲的临床研究来进一步探索。干细胞疗法作为一种潜在的治疗心脏衰竭的方法,相信未来将有望帮助心衰患者重获健康!
哈德逊河画派:美国宛如天堂
哈德逊河画派(Hudson River School) 诞生于19世纪20年代,以前期主要描绘纽约哈德逊河流域周边山谷风景得名。该画派画家擅长以写实的笔触描画美国新大陆广袤壮阔的风光,展现自然的宏大,在美国艺术史上具有重要地位,它象征着第一个带有鲜明”美国“标记的艺术流派。而该画派的第二代画家中有数位是纽约大都会博物馆的创始人。
逛完华盛顿国家艺廊(National Gallery of Art),我在favoritepainter网站上一口气给200多幅画打了分,系统自动挑选出了“哈德逊河画派(Hudson River School)”和"外光派(Luminism,哈德逊画派里的分支,第二期画家为代表)认作我最喜欢的画派。
作为业余的艺术欣赏者,我一直都喜欢色彩绚烂的画,比如莫奈和洛可可风格。如果要说两者画作的共同点,可以用两字概括:“ 轻”和“虚” 。轻在颜色和光线:色彩轻快明亮、光线温润柔和。虚在笔触不尽写实。莫奈不用说了,力量形状全无,物体都是不甚清晰地“溶”在画作中。洛可可的画也不刻意追求写实,整个氛围像要飘起来。而网络系统为我挑选的恰恰是 又“重”又“实” 的一个画派,与我的喜好唯一契合的就是色彩的丰富。
然而被“哈德逊河画派”第一时间吸引并不难理解,在画廊里被中世纪人物肖像、朴素沉闷的荷兰画折磨得昏昏欲睡时,“哈德逊河画派”的画绝对会在一瞬间带来视觉上的冲击。比如画派创始人Thomas Cole的《人生的远航:儿童时代》(其他三幅分别为青年、中年、老年)
厅里的实物比平面的画好看太多,花花草草上闪动跳跃的光芒,起伏的颗粒带来真实的质感。这一系列画作以河流为载体,将溯河而流比做人一生的旅途,天使的形象还引入了宗教的色彩,比单纯描绘风景的画作多了一层寓意。不变的是山川的磅礴,光线的圣洁和追求大气时不忘对细节极致的刻画。Thomas Cole纯粹的风景画可参见早期《卡茨基尔山谷》
哈德逊河画派第二代画家的作品各具特色,从不同方面丰富了美国风景画,也出现了Asher Brown Durand这样以绿色调为主、风格更为清新的画家。这边主要介绍的是Frederic Edwin Church和Albert Bierstadt, 这两位沿承了Thomas Cole对于雄浑景色的描绘,集中刻画自然的史诗般的壮阔大气,而非田园牧歌式的清新。华盛顿国家艺廊里就有他们的代表作,分别是 《尼亚加拉瀑布》和《加利福尼亚州内华达山脉》
美国的开疆辟土从独立一直延续到19世纪末20世纪初,对于踏上美国本土的人,不论是那些具有探索精神的征服者,还是渴望新生活的追寻者,美国从东到西、从南到北的壮丽景色提供了他们冒险或生活的灵感。宏伟壮阔的自然奇迹赋予人们生活的勇气,也赋予美国这个年轻的国家得天独厚的地理条件。纽约大都会博物馆出版的介绍哈德逊河画派的书起名为American Paradise。的确,哈德逊河画派波澜壮阔的风景画描绘了美国宛如天堂的样子,也隐隐展现了那雄心勃勃的美国梦。不过就像画中对于光线和色彩过度的运用让人感到头晕目眩外,雄心和梦提多了也会让人怀疑它的真实性。
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