干細(xì)胞進(jìn)入你體內(nèi)的神奇表現(xiàn)

干細(xì)胞技術(shù)最顯著的作用就是：能再造一種全新的、正常的甚至更年輕的細(xì)胞、組織或器官。

由此人們可以用自身或他人的干細(xì)胞和干細(xì)胞衍生組織、器官替代病變或衰老組織、器官，并可以廣泛涉及用于治療傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)方法難以醫(yī)治的多種頑癥，諸如腸損傷等。

從理論上說，應(yīng)用干細(xì)胞技術(shù)能治療各種疾病，并且具有很多傳統(tǒng)治療方法無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。

干細(xì)胞尤其是間充質(zhì)干細(xì)胞，是一種很聰明的細(xì)胞，它具有多向分化潛能，可分化為多種組織細(xì)胞，諸如神經(jīng)細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、肌細(xì)胞、肝細(xì)胞、成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞等等。

“歸巢（homing）”是干細(xì)胞聰明的一個(gè)表現(xiàn)。

“歸巢”這個(gè)概念早在1983年就提出來了，原本是指循環(huán)在血液中的淋巴細(xì)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(xì)胞的歸巢”。后來“歸巢”這一概念也逐漸引申到干細(xì)胞。

干細(xì)胞歸巢就是指自體或外源性干細(xì)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(xì)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(xì)胞遷移至炎癥周圍。

干細(xì)胞的歸巢能力就像自帶了GPS，通過定位系統(tǒng)自動(dòng)導(dǎo)航去身體需要它的地方，及時(shí)修復(fù)受損細(xì)胞。

干細(xì)胞周圍的細(xì)胞形成像搖籃樣的環(huán)境保護(hù)著干細(xì)胞，這一環(huán)境被稱為微環(huán)境（干細(xì)胞巢，niche），它是干細(xì)胞存在的基礎(chǔ)。

微環(huán)境由和干細(xì)胞相鄰的各種細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)以及多種細(xì)胞因子等構(gòu)成。微環(huán)境不僅給干細(xì)胞提供養(yǎng)分，同時(shí)還指導(dǎo)干細(xì)胞的行動(dòng)，決定干細(xì)胞的分化方向。

微環(huán)境改變是干細(xì)胞歸巢的始動(dòng)因素，組織損傷局部表達(dá)多種趨化因子、黏附因子、生長(zhǎng)因子等各種信號(hào)分子。不同的微環(huán)境分泌不同的信號(hào)分子，吸引干細(xì)胞定向到達(dá)該組織。

干細(xì)胞歸巢，最終歸巢至骨髓，歸巢至各個(gè)臟器，歸巢至炎癥及創(chuàng)傷部位。

干細(xì)胞歸巢于靶向組織，是干細(xì)胞作為種子細(xì)胞應(yīng)用于臨床的前提。越來越多研究表明，干細(xì)胞尤其是間充質(zhì)干細(xì)胞，能夠選擇性歸巢于多種組織的損傷部位。

近年來，大量干細(xì)胞的研究成果不斷涌現(xiàn)，其中的一些研究表明，干細(xì)胞的歸巢性使其在治療疾病尤其是難治性疾病方面，表現(xiàn)出不可替代的優(yōu)勢(shì)。

以肝硬化為例，來說明一下干細(xì)胞移植作用機(jī)制。

通過目前國(guó)內(nèi)外諸多的臨床研究，科學(xué)家對(duì)干細(xì)胞移植干預(yù)終期肝硬化的作用機(jī)制得到了一致認(rèn)同：

1.?干細(xì)胞能夠歸巢定植于受損肝臟中，肝損傷時(shí)干細(xì)胞可歸巢至損傷部位分化為類肝類細(xì)胞進(jìn)而發(fā)揮肝細(xì)胞功能。干細(xì)胞在提高歸巢性和損傷肝臟能力同時(shí)，其存活率升高和肝功能改善均有明顯升高。

2.?干細(xì)胞可分泌生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子以及趨化因子等營(yíng)養(yǎng)因子，這些細(xì)胞因子和炎癥介質(zhì)將激活肝祖細(xì)胞，最終抑制星狀細(xì)胞激活并促進(jìn)其凋亡，同時(shí)抑制損傷部位炎癥相關(guān)細(xì)胞增殖和遷移。

3.干細(xì)胞不僅可分化類肝樣細(xì)胞、表達(dá)肝細(xì)胞標(biāo)志物，同時(shí)還發(fā)揮著低密度脂蛋白攝取和氨的解毒等肝細(xì)胞功能。為肝細(xì)胞補(bǔ)償損傷肝細(xì)胞，使膠原纖維降解與產(chǎn)生達(dá)到正平衡狀態(tài)，逆轉(zhuǎn)肝纖維進(jìn)程。

4.干細(xì)胞具有低免疫原性和免疫調(diào)節(jié)特質(zhì)， 能保護(hù)胰島β細(xì)胞從而減少因自身免疫導(dǎo)致的損傷。

干細(xì)胞聰明的另一個(gè)重要表現(xiàn)就是它具有記憶力，它可以記住舊傷，從而促進(jìn)新的傷口的愈合。

干細(xì)胞除了具有孫悟空七十二變、分化為多種組織細(xì)胞的能力外，科學(xué)家們新近還發(fā)現(xiàn)它具有記憶的能力，它可以儲(chǔ)存對(duì)過去創(chuàng)傷和炎癥的記憶。

作為其他組織細(xì)胞的微型工廠，干細(xì)胞需要保持多才多藝的狀態(tài)，換句話說，它們必須是“白板”，不受其歷史的影響。但新的研究表明，干細(xì)胞不是“白板”，它有記憶。

對(duì)皮膚和呼吸道的最新研究表明，干細(xì)胞會(huì)與免疫系統(tǒng)合作利用這些記憶來改善組織對(duì)后來的損傷和致病性攻擊的反應(yīng)。

美國(guó)紐約大學(xué)的免疫學(xué)家Shruti Naik就研究了皮膚和其他組織的這種記憶效應(yīng)，她說：“我們開始意識(shí)到干細(xì)胞并不僅僅可以生成組織，而且還具備敏銳的環(huán)境感知和反應(yīng)能力。”

幾年前，Naik與其他干細(xì)胞生物學(xué)家合作，觀察了早期損傷和炎癥對(duì)小鼠傷口愈合的影響，希望了解炎癥是否會(huì)影響干細(xì)胞。

2017年10月18日，他們的研究成果在線發(fā)表在期刊《自然》上，研究表明，如果小鼠某塊皮膚發(fā)炎并愈合，那么當(dāng)這個(gè)部位再次損傷后，傷口愈合的速度會(huì)是原來的2.5倍，這種能力可能持續(xù)6個(gè)月。

研究顯示，傷口或其他有害的觸發(fā)炎癥的經(jīng)歷會(huì)給駐留在皮膚中的上皮干細(xì)胞帶來持久的記憶，教導(dǎo)它們更快地愈合隨后發(fā)生的皮膚損傷。

今年8月，美國(guó)波士頓的研究人員在著名期刊《自然》發(fā)表了一篇研究論文，為干細(xì)胞具有記憶能力提供了新的證據(jù)。

為什么有些人會(huì)對(duì)空氣中的灰塵、花粉等物質(zhì)產(chǎn)生慢性過敏？

大多數(shù)人接觸這些過敏原只會(huì)產(chǎn)生類似感冒的輕微癥狀；但是大約有12%的人會(huì)發(fā)生嚴(yán)重反應(yīng)，甚至持續(xù)整年，嚴(yán)重可導(dǎo)致鼻息肉。

單細(xì)胞測(cè)序先驅(qū)Alex Shalek和免疫學(xué)家Jose Ordovas-Montanes 開始著手研究這個(gè)問題。這項(xiàng)工作是研究小組在更大范圍內(nèi)探索慢性炎癥疾病（如哮喘和炎癥性腸病）的第一步。

Shalek分析認(rèn)為，這一結(jié)果表明干細(xì)胞可能會(huì)將記憶傳遞給下一代細(xì)胞，并在細(xì)胞傳代中永遠(yuǎn)保存下去。干細(xì)胞也會(huì)保留過去損傷的特性，以便在下次受傷時(shí)加強(qiáng)愈合傷口的能力。

資深作者Elaine Fuchs教授說，這一發(fā)現(xiàn)可能對(duì)更好地理解和治療一系列醫(yī)學(xué)疾病產(chǎn)生重要的影響。

Fuchs說：“通過增強(qiáng)對(duì)炎癥作出的反應(yīng)，這些記憶有助皮膚維持它的完整性，這一特征有利于在受傷后傷口愈合。這種記憶可能也有不利的影響，比如導(dǎo)致某些炎性疾病如銀屑病復(fù)發(fā)。”

無論是太陽(yáng)曬傷、微生物入侵還是用剪刀剪紙時(shí)導(dǎo)致的傷口，皮膚很快就會(huì)發(fā)炎——紅腫、腫脹和疼痛，這是因?yàn)樯眢w試圖阻止這種損傷和啟動(dòng)修復(fù)。

人們長(zhǎng)期以來就已知道免疫系統(tǒng)保持對(duì)炎癥的記憶，從而使得對(duì)復(fù)發(fā)性感染作出更快的反應(yīng)。

但是Fuchs實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們猜測(cè)其他類型的長(zhǎng)壽細(xì)胞可能類似地記住炎癥。皮膚值得研究的原因在于：作為身體的保護(hù)性屏障，它能經(jīng)受頻繁的攻擊。

明顯的是，皮膚最外層（即上皮）的大多數(shù)細(xì)胞并不會(huì)停留足夠長(zhǎng)的時(shí)間來形成這些記憶。相反，它們?cè)谏掀ぶ邢蛏线w移，并且最終脫落。然而，在上皮深處，駐留著負(fù)責(zé)持續(xù)地補(bǔ)充它的干細(xì)胞，即上皮干細(xì)胞。在皮膚從炎癥中恢復(fù)后，這些干細(xì)胞能夠長(zhǎng)時(shí)間地存在。