“
干細胞回輸的安全問題一直備受矚目,尤其當部分人認知到干細胞是“活細胞”的時候,便產生了被鳩占鵲巢的“危機感”,他們開始擔心:外源性干細胞是否會篡改我們自身的DNA?
科學解釋卻有些出乎意料:事實上,異體干細胞不但不會篡改受體的DNA,甚至還對消除DNA隱患有正面效果……
民間故事里,經常出現因器官移植而性格大變的病人。這個現象雖然沒有循證醫學的證據支持,卻足以讓人浮想聯翩。
究竟是器官細胞自帶記憶?還是因為受體DNA被篡改?在一眾猜測中,后者似乎更具話題度,畢竟DNA被篡改可不是小事,除卻“剪不斷,理還亂”的倫理問題,還會留下諸多疾病隱患。

△電視劇《美好生活》中男主因更換心臟而改變性格,但現實中沒有相關醫學證據
這種質疑繼而被聯想到了干細胞技術上,其回輸的并非傳統藥物,常常是異體的“活細胞“,就性質而言,的確和器官移植有些類似。疑問自然也就爆發了,同樣集中在以下兩點:
1、回輸異體干細胞會篡改我的DNA嗎?會遺傳給下一代嗎?
2、如果他人干細胞不夠純凈,攜帶致病基因,我會患病嗎?
接下來,我們將就這兩個問題與大家依次討論。
干細胞不是“危險分子”
你的DNA也沒那么脆弱
在科幻電影中,DNA突變總是誕生“新物種”的契機,但事實上我們的基因并沒有那么“善變”,其遵循的堿基互補配對原則就在很大程度上保證了DNA復制的準確性。

△雙螺旋結構的DNA遵循堿基互補配對原則
就算偶爾冒出了幾個失誤,細胞內部也有檢測機制(出錯時會造成DNA構象結構變化)和與之相對的校正機制(DNA聚合酶的校正與識別突變),并不會“坐以待斃”。只有極個別“漏網之魚”在引發功能障礙時才會出現遺傳性疾病及癌癥。
也就是說,體內DNA的復制很難成為疾病的根源,一些外部因素才是我們要關注的重點。
比如接觸了X射線、電離輻射,或者食用過量亞硝酸、黃曲霉素都有可能損傷DNA,增加患病風險。
那么回歸原本問題,外源干細胞也是篡改DNA的“危險分子”嗎?
質疑往往是科學進步的催化劑,全歐洲最大的兒童腫瘤中心——瑪西瑪公主兒童腫瘤中心,在2021年就展開了相關研究[1]。
研究者們使用全基因組測序技術對9名接受干細胞移植患者的DNA進行了研究,他們將患者的干細胞DNA變化數量與健康捐贈者的血液干細胞DNA進行了比較。

△人類造血干細胞移植相關的突變積累基本在健康基線范圍內,證明干細胞移植不會增加DNA突變概率
結果如上圖所示:大多數接受造血干細胞移植患者所含有的突變數量并不比健康捐獻者的突變多,且都在正常范圍內。為回輸造血干細胞的安全性再添一例新證。
那該如何科學地解釋這件事呢?
其實從生物學角度,DNA主要存在于細胞核內,外來細胞的DNA想要進入細胞核,就必須通過會溶解DNA的細胞質與細胞核膜(被雙膜包圍,多數分子無法穿透),這是個極其復雜且難以實現的過程,因此,外源干細胞想篡改原有DNA幾乎是不可能的事。
回輸異體間充質干細胞亦同理,它們的表現甚至有過之而無不及。
由于間充質干細胞不同于骨髓移植,不會全權替代原有的細胞工作,所以被輸入的它們更像一群“增援兵”。在為干細胞枯竭的身體提供幫助時,能循著歸巢效應,自動去往體內受損部位進行修復。

△干細胞具有歸巢效應,能自動去往體內受損部位發揮作用
同時這種增援時間是有限的。間充質干細胞會隨著新陳代謝被免疫系統清除,并不會永久的留存在體內(一般幾個月或者一年)。與此同時,它所分泌的細胞因子還能激活體內原有的干細胞,讓干細胞的修復及免疫平衡等功效發揮得以持續更長的時間。
所以,間充質干細胞是更沒有“侵入”性質的一類存在。回輸它們既不會篡改我們的DNA,也不會遺傳給下一代。
“純凈”or“不純凈”
制備企業才是關鍵
再說第二個疑問,要是外來干細胞不夠純凈,會讓我患病嗎?
這個設想無非是擔心回輸的干細胞攜帶著致病基因,會對身體造成影響,但臨床上的異體間充質干細胞都是經過篩選的,且作為人類的“初生”細胞,反應的是細胞最原始的狀態,攜帶突變的可能性極小。
2020年,劍橋干細胞研究所團隊就在國際期刊《Cell Stem Cell》(影響因子:24.633 )發文[2]證實:在分析了人類多能干細胞的RNA測序后,原始多能干細胞中出現癌癥相關基因突變的實際發生率接近于0。

△科學家發現多能干細胞不存在癌癥相關基因突變富集
退一萬步講,即使真有一兩個基因發生了突變,我們還有強大的免疫系統在坐鎮,這些兢兢業業的“巡邏兵們”會24小時不間斷地監測我們的身體,一旦發現有“不正常的DNA”在游蕩,就會立即將其剿滅。

△免疫細胞正在殺滅“入侵者”
因此,就回輸干細胞本身而言,是不會因攜帶不良基因,致使受體患病的。
而真要論起“不純凈”,我們還得把目光投向制備干細胞的企業。
一份合格的間充質干細胞必須嚴控供體來源,企業需遵循我國《干細胞制劑質量控制及臨床研究指導原則(施行)》規定[3],即異體供體必須經過檢驗篩查證明無人源特定病毒(包括HIV、HBV、HCV、HTLV、EBV、CMV等)的感染,無梅毒螺旋體感染。這些是必須的基礎。
同時,干細胞制備也是極其復雜的過程,涉及到一系列安全質量問題,如內毒素含量是否超標、胎牛血清是否有殘余等,無論哪一個環節出錯或是不合規,就有可能造成細胞“污染”,帶來致病的隱患。
所以,與其糾結間充質干細胞會不會攜帶致病基因,不如把目光鎖定在制備干細胞的企業上,也只有規范化的生產標準才能產出安全有效的產品。
非但不篡改DNA
干細胞還能幫助消除隱患
而當科學家深入探究干細胞與DNA的聯系時,事實卻給了大眾驚喜:干細胞不僅不會篡改DNA,它還能幫助消除相關健康隱患。
就在剛過去的2021年,發表于《ACS Nano》(影響因子:15.881)的一項研究[4]發現:間充質干細胞衍生的細胞外囊泡可恢復TFAM(線粒體轉錄因子 A)?,防止靶細胞mtDNA損傷和胞質mtDNA泄露,從而有效減輕細胞和動物腎損傷模型的線粒體損傷及炎癥。

△實驗證實干細胞衍生外囊泡可減輕急性腎損傷 (AKI) 后的 mtDNA 損傷和炎癥
一直以來,線粒體功能障礙是眾多組織損傷和干細胞老化的關鍵特征,這項研究強調間充質干細胞衍生細胞外囊泡可以減輕以“線粒體損傷”為特征的各種疾病,如帕金森病、老年癡呆癥等,是一種頗具前途的納米療法。
這還不是全部,當間充質干細胞發揮組織修復能力時,它還能在一定程度上彌補衰老過程中DNA損傷積累帶來的影響。
我們知道,衰老是避無可避的,在這個漫長的過程中,體內干細胞會逐漸消耗殆盡,致使機體內受損細胞無從替換,而由此造成的各類退行性疾病和慢性炎癥性疾病,會在無形中增加DNA的突變數量。
而當突變DNA積累到一定程度,免疫系統無法招架時,癌癥就發生了—這也是為什么人越老越容易患癌的原因。
此時,補充外源性干細胞便具有重要意義。有研究證實[5]:干細胞的旁分泌機制能顯著增強中老年人成骨和損傷修復能力及其他衰老性相關病變,延緩衰老。

△細胞外囊泡可以使衰老的骨髓間充質干細胞恢復活力,逆轉衰老
同時作為一類具有自我更新及多向分化潛能的細胞,干細胞還能實現各組織細胞更新,修復身體老化、受損的部位,通過改善機體的健康狀態,從而預防DNA突變。
總結來看,你的DNA沒有那么脆弱,異體干細胞也不是鳩占鵲巢的“入侵者”。兩者相遇不僅不會對身體產生重大副作用,甚至還能“團結協作”。而你真正應該關注的問題是:干細胞的制備企業有沒有符合安全質量標準?畢竟,那才是一切“不純凈”的源頭。
Write in the last
寫在最后
從被質疑“篡改DNA”到被證明可以“穩定線粒體DNA”,干細胞在安全性上再次給大眾吃了一顆“定心丸”。目前干細胞在神經性、免疫性、代謝性等各類難治性疾病領域均有開展深入研究。我們也期待著,干細胞能帶來新一輪的醫療巨變。
部分圖片來自網絡,侵刪?
參考資料:
[1]Antiviral treatment causes a unique mutational signature in cancers of transplantation recipients. https://doi.org/10.1016/j.stem.2021.07.012
[2]Cancer-Related Mutations Are Not Enriched in Naive Human Pluripotent Stem Cells. https://doi.org/10.1016/j.stem.2020.11.014
[3]《干細胞制劑質量控制及臨床前研究指導原則(試行)》國家衛生計生委辦公廳、國家食品藥品監管總局辦公廳
[4]Mesenchymal Stem Cell-Derived Extracellular Vesicles Attenuate Mitochondrial Damage and Inflammation by Stabilizing Mitochondrial DNA. https://doi.org/10.1021/acsnano.0c08947
[5]Extracellular vesicles deposit PCNA to rejuvenate aged bone marrow-derived mesenchymal stem cells and slow age-related degeneration. https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aaz8697
編輯:小果果,轉載請注明出處:http://www.448371.com/cells/gxb/10439.html
免責聲明:本站所轉載文章來源于其他平臺,主要目的在于分享行業相關知識,傳遞當前最新資訊。圖片、文章版權均屬于原作者所有,如有侵權,請及時告知,我們會在24小時內刪除相關信息。
說明:本站所發布的案例均摘錄于文獻,僅用于科普干細胞與再生醫學相關知識,不作為醫療建議。