干細胞從何而來？干細胞治療基礎知識

干細胞從何而來？了解這些“主細胞”的基礎知識，以更好地了解它們的治療潛力以及它們如何徹底改變我們所知的醫學。

在本文中：

1. 人類干細胞簡介
2. 干細胞的類型
3. 干細胞從何而來？
4. 捐贈過程
5. 干細胞可以治療什么？
6. 用于測試新藥的干細胞
7. 干細胞移植的好處
8. 干細胞療法的存活率

干細胞從何而來？|?仔細看看

干細胞從何而來？您可能聽說過干細胞療法的神奇之處。干細胞不僅使未來科學突破的研究成為可能，而且還為當今的許多醫學治療奠定了基礎。

人類干細胞簡介

那么，它們究竟來自哪里，它們與普通細胞有何不同？答案取決于相關干細胞的類型。

干細胞的類型

有兩種主要類型的干細胞——成體和胚胎：

• 成體干細胞——源自活人的干細胞。
• 胚胎干細胞——源自人類胚胎的干細胞。

除了這兩個更廣泛的類別之外，還有子類別。每個都有自己的特點。對于研究人員來說，不同類型的干細胞有特定的用途。

成體干細胞

整個成年人體內的許多組織都含有干細胞。此前，科學家們認為成體干細胞在治療方面不如人類胚胎干細胞。他們認為成體干細胞不像胚胎干細胞 (ESC) 那樣多才多藝，因為它們無法成為人體內的所有 200 種細胞類型。

雖然這一理論尚未被完全推翻，但令人鼓舞的證據表明，成體干細胞可以發育成多種新型細胞。它們還可以通過其他機制影響修復。一些最早使用成人干細胞的形式包括骨髓和臍帶血移植。

需要注意的是，雖然“成體干細胞”一詞用于此類細胞，但并不能描述年齡，因為成體干細胞可以來自兒童。該術語僅有助于區分源自活人的干細胞與胚胎干細胞。

胚胎干細胞是有爭議的，因為它們是由生育診所創造但未使用的胚胎制成的。

重新編程的成體干細胞

由于成體干細胞在它們可以變成的細胞類型方面有所限制，科學家們開發了一種方法，將細胞從基因上重新編程為所謂的誘導多能干細胞或iPS細胞。在創建誘導性多能干細胞時，研究人員希望將成體干細胞的用途與胚胎干細胞的前景相結合。

胚胎干細胞 (ESC) 和誘導多能干細胞 (iPSC) 都被稱為多能干細胞。

多能干細胞是一種能夠無限分裂并產生生物體三個胚層內發現的任何細胞的細胞：外胚層（形成皮膚和神經系統的細胞）、內胚層（形成胰腺、肝臟、內分泌腺的細胞） 、胃腸道和呼吸道）和中胚層（形成結締組織和其他相關組織、肌肉、骨骼、大部分循環系統和軟骨的細胞）。

胚胎干細胞可以長成更廣泛的細胞類型，但它們也存在患者免疫系統排斥的風險。相比之下，成體干細胞數量更多，更容易收獲，爭議也更少。

胚胎干細胞

胚胎干細胞來自受精后不久（4-5天內）收獲的胚胎。當胚泡的內細胞團被轉移到培養基中，使它們發育時，就會產生這些細胞。

受精后5-6 天，胚胎內的細胞開始專門化。這時候，它們已經不能成為人體所有的細胞類型了。它們不再是“多能的”。

由于它們具有多能性，因此胚胎干細胞可用于為疾病患者生成健康細胞。例如，它們可以長成稱為心肌細胞的心臟細胞。這些細胞可能有可能被注射到患病患者的心臟中。

從胚胎中獲取干細胞是有爭議的，因此美國國立衛生研究院 (NIH) 制定了一些指導方針，讓公眾了解哪些做法是不允許的。

圍產期干細胞和臍帶干細胞

科學家可以從各種組織中獲取圍產期干細胞，但最常見的來源包括：

• 臍帶血和組織
• 胎盤血液和組織
• 羊水和組織

臍帶將母親與胎兒相連。它在出生后被移除，是干細胞的寶貴來源。它所含的血液富含造血干細胞 (HSC)。它還含有少量的另一種細胞類型，稱為間充質干細胞 (MSC)。

胎盤是一個大器官，充當母親和胎兒之間的連接器。胎盤血液和組織也富含干細胞。

最后，嬰兒在子宮內時周圍有羊水。如果孕婦需要一種稱為羊膜穿刺術的特殊測試，就可以采集它。羊水和組織也都含有干細胞。

干細胞從何而來？

成體干細胞通常通過以下三種方式之一獲取：

1. 抽血
2. 組織脂肪抽取（吸脂術）
3. 骨髓提取

抽血，稱為外周血干細胞捐贈，直接從捐贈者的血液中提取干細胞。骨髓干細胞來自骨骼深處——通常是扁平骨，如髖骨。組織脂肪是從脂肪區域提取的，例如腰部。

胚胎捐贈是從不到五天的受精卵中收獲的。胚胎不是在母親或代孕媽媽的子宮內生長，而是在實驗室中繁殖。選擇用于收獲干細胞的胚胎是在體外受精診所內創建的，但未選擇用于植入。

羊膜干細胞可以在醫生為孕婦進行羊膜穿刺術時使用針頭抽取羊水的同時采集。同樣的液體，在經過測試以確保嬰兒的健康后，也可用于提取干細胞。

如前所述，干細胞還有另一個來源——臍帶。嬰兒出生后可以采集臍帶血細胞。細胞也可以從產后人類胎盤中提取，這種胎盤通常在分娩后作為醫療廢物丟棄。

臍帶和胎盤是圍產期干細胞的非侵入性來源。

干細胞捐贈過程

通過外周血干細胞捐贈程序捐贈干細胞的人報告說這是一個相對無痛的程序。與獻血類似，該過程大約需要四個小時。在診所或醫院，一位能干的醫生使用針頭注射從他一只手臂的捐贈者靜脈中抽血。技術人員將抽取的血液送入機器，機器提取干細胞。然后血液通過注射到另一只手臂的針頭返回到捐獻者的身體。有些患者會感到痙攣或頭暈，但總的來說，這被認為是一種無痛手術。

如果血液干細胞捐獻者的靜脈有問題，可以在頸部或胸部注射導管。當發生涉及導管的捐贈時，捐贈者會接受局部麻醉。

在骨髓干細胞捐獻過程中，捐獻者在手術室中接受重度鎮靜。髖關節通常是選擇采集骨髓的部位。更多所需的紅骨髓存在于扁骨中，例如骨盆區域的那些。這個過程最多需要兩個小時，在病人被鎮靜的情況下進行了幾次提取。盡管由于鎮靜作用，該過程是無痛的，但恢復可能需要幾周時間。

骨髓干細胞捐贈會對捐贈者造成傷害，因為它涉及提取高達 10% 的捐贈者骨髓。恢復期供體逐漸補充骨髓。在此之前，捐贈者可能會感到疲倦和酸痛。

一些診所使用來自腰圍兩側脂肪組織的患者自身干細胞提供再生和美容療法。考慮到一個簡單的程序，診所出于治療原因或作為研究捐贈而這樣做。

干細胞可以治療什么？

干細胞不同于您體內數以萬億計的其他細胞。事實上，干細胞僅占您體內總細胞的一小部分。有些人的干細胞百分比高于其他人。但是，干細胞是特殊的，因為它們是特殊細胞在我們體內生長和發育的“母親”。當這些細胞分裂時，它們就變成了“女兒”。一些子細胞簡單地自我復制，而另一些則完全形成新的細胞種類。這是干細胞區別于其他體細胞的主要方式——它們是唯一能夠產生新細胞的細胞。

干細胞直接治療患者的方式每年都在增加。再生醫學現在嚴重依賴干細胞應用。這種類型的治療用通過供體干細胞產生的新的、健康的細胞取代患病細胞。捐贈者可以是另一個人或患者自己。

有時，干細胞還可以通過血液流動到需要修復的部位或通過信號機制影響其微環境來發揮治療作用。

某些類型的成體干細胞，如間充質干細胞 (MSC)，以發揮抗炎和抗疤痕作用而聞名。MSC 還可以對免疫系統產生積極影響。

干細胞再生療法可能有助于治療的病癥和疾病包括阿爾茨海默病、帕金森病和多發性硬化癥 (MS)。心臟病、某些類型的癌癥和中風患者將來也可能受益。干細胞移植有望在糖尿病、脊髓損傷、嚴重燒傷和骨關節炎的治療方面取得進展。

也許，最重要的是，干細胞現在正被用作對抗COVID-19引起的呼吸系統并發癥（例如急性呼吸窘迫綜合征 (ADRS)）的有力工具。

用于測試新藥的干細胞

研究人員還利用干細胞來測試新藥。在這種情況下，不健康的組織會復制到更大的樣本中。這種方法使研究人員能夠在患病樣本而不是生病的患者身上測試各種療法。

干細胞研究還使科學家能夠研究健康組織和患病組織在各種條件下如何生長和變異。他們通過從心臟、骨骼和其他身體部位采集干細胞并在密集的實驗室條件下研究它們來做到這一點。通過這種方式，他們可以更好地了解人體，無論是健康的還是生病的。

干細胞移植的好處

有了以下干細胞移植的好處，人們愿意嘗試將這種療法作為另一種治療選擇也就不足為奇了。

• 無傳染病傳播

醫生從患者或捐贈者身上采集干細胞。對于自體移植，沒有從另一個人身上轉移任何疾病的風險。對于同種異體移植，捐贈者在治療前經過仔細篩選，以確保他們與患者相容并擁有健康的干細胞來源。

• 自體移植無排斥風險

移植的一個常見且嚴重的問題是排斥移植器官、組織、干細胞等的風險。使用自體干細胞療法可以避免風險，主要是因為它來自同一個人。

• 避免手術

由于干細胞移植通常通過輸液或注射的方式完成，因此避免了繁瑣復雜的手術過程。沒有意外割傷和手術后疤痕的風險。

• 最短恢復時間

手術和其他類型治療的恢復時間通常很耗時。使用干細胞療法，只需大約 3 個月或更短的時間即可使患者恢復正常狀態。

干細胞療法的存活率

隨著多年來干細胞治療的數量急劇增加，其存活率也有所提高。發表在《臨床腫瘤學雜志》上的一項研究表明，該研究參與者的12年生存率顯著提高。該研究分析了超過38,000例血癌和其他健康狀況患者的干細胞移植結果。

移植后一百天，研究人員觀察到骨髓性白血病患者的存活率有所提高。“我們在所有患者和疾病人群中看到的顯著改善應該會給患者帶來希望，并在醫生中加強血液干細胞移植作為威脅生命的血癌和其他疾病的治療選擇的作用。”

有了以上信息，人們現在對“干細胞從何而來？”這個問題有了更好的理解。干細胞是一個需要理解的廣泛主題，最好回到它的基礎知識來學習它的機制。這樣，一個人就可以從科學的角度對這些主細胞有一個詳細的了解。

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