干細胞靜脈回輸,歸巢能力讓干細胞精準定位“回家之路”,造福人體

間充質(zhì)干細胞、免疫細胞、外泌體源頭實驗室
干細胞回輸也指“干細胞移植”,屬于細胞生物療法的一部分,主要是通過在體外鑒定、分離、純化人體多種組織中來源的細胞后得到臨床應(yīng)用所需要的干細胞;然后通過靜脈注射或介入等方法進行回輸干預(yù),干細胞移動到受損器官和組織周圍,起到促進細胞修復(fù)、再生、更新的作用。

同時激活人體自身的“自愈功能”,利用干細胞具有自我復(fù)制和分化的能力來修復(fù)體內(nèi)受損的細胞或組織,達到機體功能重建的目的。

但是,有很多人,在支持干細胞這項生物科技同時也會懷疑“無論我身體哪里有毛病,是肝臟,關(guān)節(jié),還是大腦,為什么大多是靜脈回輸干細胞?這些干細胞在輸注到人體之后,它到底去了哪里呢?人體那么多器官和組織,干細胞進入人體后在哪里“安家”呢?“安家”之后又是怎樣發(fā)揮疾病治療的作用?

干細胞可以自己找到自己的“家”,而這個家是適合她自己生存的地方,就像自帶導(dǎo)航系統(tǒng)一樣,永遠知道自己的家在哪里。這就是我們所說的“歸巢”。
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內(nèi)源或外源的干細胞可以在外周血中“溜達”一圈后,尋找到并進入微環(huán)境適宜的“niche(干細胞巢)”中并定居其中,安居樂業(yè)。
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從干細胞“歸巢”一詞說起,

“歸巢(homing)”這個概念早在1983年科學(xué)家就曾提出過,原本是指循環(huán)在血液中的淋巴細胞,有遷移回派生出它們的淋巴組織部位(如淋巴結(jié))的傾向,這一回歸現(xiàn)象稱為“淋巴細胞的歸巢”。后來“歸巢”這一概念也逐漸引申到干細胞。
干細胞歸巢就是指自體或外源性干細胞在多種因素的作用下,能定向趨向性遷移,越過血管內(nèi)皮細胞至靶向組織,并定植存活的過程,類似于人體局部炎癥反應(yīng)后大量白細胞遷移至炎癥周圍。
干細胞的歸巢能力就像自帶了GPS,通過定位系統(tǒng)自動導(dǎo)航去身體需要它的地方,及時修復(fù)受損細胞。
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刊登在《NUCLEAR MEDICINE AND BIOLOGY》上一篇文章或許也給出了答案,該項臨床研究中,研究人員通過給干細胞打上“標記”,用來追蹤它們在晚期肝硬化患者(伴有脾腫大)體內(nèi)的活性分布,以確定干細胞通過靜脈回輸后的“行動路徑”。
干細胞靜脈回輸,歸巢能力讓干細胞精準定位“回家之路”,造福人體

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從研究中可以看出,經(jīng)靜脈回輸?shù)腗SC會率先在肺部聚集,待到2小時后,它們的蹤跡才能在肝臟及脾臟中被捕捉。但這種情況并非一成不變。研究人員觀測到,MSC會逐漸逃離肺部,遷移到肝臟及脾臟中。到第10天的時候,肺、肝和脾的殘留活性對比已經(jīng)發(fā)生了完全逆轉(zhuǎn)
該研究說明,干細胞回輸是一個循序漸進的“動態(tài)”過程,MSC在經(jīng)靜脈回輸后,會先去往我們的肺部,緊接著它們順著血液流向,逐漸向肝和脾轉(zhuǎn)移。
另外一篇,發(fā)表于國際期刊《International Immunopharmacology》的論文,提到了這個問題。
干細胞靜脈回輸,歸巢能力讓干細胞精準定位“回家之路”,造福人體

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這篇論文,研究人員通過靜脈回輸患有2型糖尿病的小鼠來探究人臍帶來源間充質(zhì)干細胞(UC-MSC)的回輸去向。

在經(jīng)過大量的研究數(shù)據(jù)對比之后發(fā)現(xiàn),干細胞通過靜脈回輸會先來到小鼠肺部,然后逐漸經(jīng)血管來到血流豐富的脾與肝。但與對照組正常小鼠不同的是,患有2型糖尿病小鼠體內(nèi)會有一定數(shù)量的UC-MSC歸巢于胰島,也就是體內(nèi)受損部位。
甚至這些歸巢于胰島的UC-MSC發(fā)揮了不俗的效用,在顯微鏡下可以看到小鼠的胰島、肝臟、脂肪和肌肉中的M2巨噬細胞數(shù)量顯著增加,這些巨噬細胞可以減輕病鼠的胰島素抵抗,降低血糖。
這項臨床實驗也證實,干細胞會自動歸巢于機體受損的部位,它就像自帶GPS導(dǎo)航,能夠自動去往它該去的地方。
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作為干細胞應(yīng)用的重點,間充質(zhì)干細胞歸巢的特性,也是研究間充質(zhì)干細胞安全有效的應(yīng)用于臨床的關(guān)鍵。
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干細胞“巢”作為一種特殊的微環(huán)境,是干細胞存在的基礎(chǔ),“巢”通過不同信號途徑調(diào)控著干細胞的行為,使干細胞的生長、更新和分化在生理條件下處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。對于歸巢機制目前尚不明確,但參與歸巢小組的成員很多,諸如趨化因子、生長因子和黏附因子等。
所以,實例中間充質(zhì)干細胞的使用方式通常包括全身回輸(動脈、靜脈)、局部靶向介入等,然后利用其歸巢性修復(fù)特定損傷組織。
間充質(zhì)干細胞因具有強大的增殖能力多向分化能力特殊的免疫調(diào)控能力,在各種創(chuàng)傷修復(fù)的研究當中占有越來越重要的地位,例如MSCs在神經(jīng)退行性疾病、卵巢早衰和免疫疾病中的干預(yù)作用已成為當下的研究熱點,而MSCs要發(fā)揮這些強大功能的前提則是需要有足夠數(shù)量的MSCs歸巢并存活于損傷的靶組織。
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歸巢性使得間充質(zhì)干細胞能夠廣泛應(yīng)用于疾病干預(yù),特別是系統(tǒng)性疾病修復(fù)的重要因素,在臨床上具有巨大的應(yīng)用潛能。擁有“智能GPS導(dǎo)航”的超能力,可以引導(dǎo)著間充質(zhì)干細胞去到我們體內(nèi)需要修復(fù)的受損部位,幫助機體為我們修復(fù)體內(nèi)組織器官的損傷。
總之,干細胞歸巢,最終歸巢至骨髓、各個臟器、炎癥及創(chuàng)傷部位,甚至歸巢至病變病灶部位。
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現(xiàn)狀在疾病治療研究中,目前通常采用動脈介入、靜脈輸注、局部注射移植等方式進行干細胞移植,然后依靠其歸巢特性可以快速到達損傷部位,參與損傷修復(fù)和更替。歸巢性是干細胞能夠應(yīng)用于疾病治療,特別是全身系統(tǒng)性疾病治療的重要機制之一。也正是因為這個原因,干細胞在臨床上具有巨大的應(yīng)用潛能。

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