干細胞的記憶功能與特異性干細胞

所謂細胞記憶，就是細胞對信息的保留能力和再識別能力；通常意義上講，人體有兩類細胞具有記憶功能，一類是神經細胞，一類是免疫細胞；在人體的多個系統中，神經系統和免疫系統最為復雜，這可能與神經細胞和免疫細胞的記憶功能有關。

何為記憶

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談到記憶，大家并不陌生。人生當中，每個人都會對經歷過的事情留下回憶，有的美好，有的痛苦，有的深刻難忘，有的模糊不清，這就是記憶。記憶的基礎是什么？記憶是怎么形成的？到目前為止還沒有十分明確的答案。從細胞水平講，記憶的過程應該是由大腦神經元完成的，也就是說，神經元具有記憶功能。在人體內，另一類具有記憶功能的細胞是免疫細胞。外源病原或微生物經呼吸道、胃腸道、尿道或破損的皮膚組織進入人體后，人體的免疫細胞會對其進行及時清除。為了防止某一特定類型的微生物反復感染或侵犯人體，在進化過程中機體就產生了記憶的B細胞和T細胞。這也是接種疫苗預防微生物感染的理論和細胞學基礎。所以，免疫細胞的記憶主要是針對外源病原或微生物。

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所謂記憶，就是對信息的保留能力和再識別能力。在人體的多個系統中，神經系統和免疫系統最為復雜，這可能與神經細胞和免疫細胞的記憶功能有關。因為記憶，使神經元和免疫細胞的種類更加多樣和復雜，如針對不同的病原可以產生不同類型的記憶型B細胞或T細胞；因為記憶，使大腦組織和免疫系統儲備了海量的數據和信息，如同電腦的硬盤一樣。為什么顱骨那么堅硬？為什么造血免疫系統的發生部位在骨髓？這是為了更好的保護大腦和免疫系統。這也解釋了為什么大腦神經損傷難以修復，而骨髓損傷能夠快速修復。大腦神經元損傷或壞死后，幾乎不能再生。因為不僅是神經細胞壞死了，儲備在其中的信息也隨之丟失了。神經元的修復或再生并不能恢復其中記憶的信息，所以修復也沒有太大的意義了。人生不能從新走過，所以神經元記錄的信息如果丟失就永遠喪失了。免疫系統則不同，只要病原微生物還存在，就可以重新建立起新的免疫體系。此外，人時時刻刻都會接觸到各種病原微生物，免疫系統的快速修復可以避免原微生物對人體的侵害，甚至對生命的威脅。這就決定了造血免疫系統一旦損傷便需要快速修復。

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基于記憶的人體軟件和硬件學說

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計算機可以對信息進行儲存、加工和利用，如同人的大腦一樣，所以也俗稱電腦。反過來，也可以將人體看做一個能夠自主移動的“移動電腦”。既然是電腦，自然就有硬件和軟件系統。人體的硬件系統很好理解，就是解剖學上的各個組織臟器。人體的軟件系統應該存在于大腦、血液系統和中醫描述的經絡和穴位中。軟件在解剖中是看不到的，就像電腦拆分后看不到軟件一樣。所謂軟件系統，就是儲存在硬件中的信息加工和處理系統，是依賴于硬件存在的。免疫調節、心理咨詢輔導和針灸按摩為什么能夠治病，就是因為它們調理、修復和優化了機體的軟件系統（包括了信息的儲存、傳遞和加工等）。中醫的一些理論體系實際上就是建立在人體的軟件系統上的，是偏重精神的，而西醫體系是建立在解剖學的基礎上的，是偏重物質的。所以從西醫角度是難以理解中醫的博大理論體系的。因此，在醫療實踐中我們提倡中西醫結合，所謂中西醫結合，就是在疾病診療時既要考慮人體的硬件（物質的一面），也要考慮其軟件（精神的一面）。

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干細胞的記憶功能理論與實驗驗證

將間充質干細胞經H2O2短暫（1-2小時）處理后，治療缺血性心臟病，效果比沒有處理的細胞明顯增強。輸注的干細胞雖然對缺血性心臟病有一定的治療效果，但到達損傷部位的干細胞因局部的惡劣環境，影響了治療效果。如果在體外對干細胞進行氧化應激預處理，可能會大大增強干細胞對氧化應激環境的適應能力。間充質干細胞有保留外界環境刺激信息的能力，能像神經元和免疫細胞一樣具有記憶功能。

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經研究發現，間充質干細胞具有短期的記憶功能，這種功能體現在三個方面：

• 對短暫刺激能夠維持較長時間的反應；

• 對同一因素的二次刺激具有更加強烈的反應；

• 對不同的刺激具有不同的反應。

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該發現具有重要的意義，體現在以下兩個方面：

• 很好地解釋了目前針對間充質干細胞的一些預處理策略；

• 知道研發更科學、更有效的針對不同疾病治療的間充質干細胞的預處理方案。

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間充質干細胞對外周血單個核細胞增殖具有抑制作用，這是其抑制免疫，用于自身免疫性疾病治療的基礎，如用于類風濕性關節炎、移植物抗宿主病和系統性紅斑狼瘡等的治療。研究發現間充質干細胞在同一因素的二次刺激下會產生更強烈的反應。當間充質干細胞與外周血單個核細胞短暫共培養（首次接觸）后分開培養，一段時間后再進行共培養（二次接觸）。結果發現，第二次共培養時，間充質干細胞對外周血單個核細胞表現出了更強的抑制作用。這些研究結果表明，針對不同的疾病或組織損傷類型，可以對間充質干細胞進行不同因素的預處理，獲得疾病或組織損傷修復相對特異性的干細胞。

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除了上述的預處理方案外，針對缺血性疾病，包括缺血性腦病、缺血性心臟病、肢體血管閉塞和缺血性腎病的治療，可以對干細胞進行低氧或氧自由基預處理，提高其對低氧和氧化應激的適應與對抗能力，達到更好的效果；針對糖尿病、肥胖和高血脂等代謝病的治療，將干細胞進行高塘、高脂的預處理；針對肝臟損傷的治療，可以對干細胞進行肝細胞生長因子的預處理等等。

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間充質干細胞具有免疫細胞的很多特征，包括表達TLRs受體、具有抗菌活性和在不同條件下表現出抗炎和促炎兩種表型等。間充質干細胞具有類似免疫細胞的短期記憶功能，表現在對短暫刺激維持較長時間的反應。針對間充質干細胞短期記憶功能特點，可以用不同的因素處理，強化其治療特異性組織損傷或疾病的活性。

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參考來源

解放軍醫學院學報

段海峰.《干細胞研究理論與應用》