干細(xì)胞治療的臨床應(yīng)用及存在的問題①

達(dá)瑞 劉永琦

(甘肅省中醫(yī)學(xué)院 蘭州 730000)

隨著對(duì)干細(xì)胞認(rèn)識(shí)的不斷深入,體細(xì)胞克隆動(dòng)物技術(shù)的成功和人類胚胎干細(xì)胞的建立,干細(xì)胞技術(shù)得到了不斷完善與發(fā)展。干細(xì)胞治療在治愈疾病、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域得到廣泛的推廣,本文就干細(xì)胞治療在臨床中的應(yīng)用及存在的問題做一綜述。

1 干細(xì)胞概述

干細(xì)胞(stem cells, SC)是一類具有自我復(fù)制能力的多潛能細(xì)胞,在一定條件下,具有再生各種組織器官和人體的潛在功能,又稱為“萬(wàn)用細(xì)胞”。根據(jù)發(fā)育階段將其分為胚胎干細(xì)胞(embryonic stem cell,ES細(xì)胞)和成體干細(xì)胞(somatic stem cell)2種。

2 干細(xì)胞治療的臨床應(yīng)用

干細(xì)胞治療是將健康的干細(xì)胞移植到患者或自己的體內(nèi),以達(dá)到修復(fù)病變細(xì)胞或重建功能正常的細(xì)胞和組織的目的。干細(xì)胞治療是從根本上治療疾病,目前在臨床的應(yīng)用主要有。

2.1 干細(xì)胞治療心血管疾病

德國(guó)的Strauer等首先報(bào)道了對(duì)1例急性心肌梗死患者進(jìn)行間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療的研究結(jié)果。該研究表明,自體骨髓干細(xì)胞通過導(dǎo)管移植于患者心肌梗死的體內(nèi),梗死范圍明顯縮小,心臟指數(shù)和心排除量明顯上升,治療效果明顯。其機(jī)制可能為干細(xì)胞所分化的心肌細(xì)胞再生和神經(jīng)血管化。以色列工學(xué)院最近宣布,科學(xué)家首次從胚胎干細(xì)胞中培養(yǎng)出人類心臟組織,并且有新生心臟組織的電特性和機(jī)械性。

2.2 干細(xì)胞治療與神經(jīng)系統(tǒng)疾病

瑞典神經(jīng)學(xué)家Bjorklund及其同事應(yīng)用從流產(chǎn)胎兒腦中分離的神經(jīng)組織細(xì)胞,移植人患者的腦中來(lái)治療帕金森癥。人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植到損傷周圍皮質(zhì)區(qū),能明顯改善該區(qū)域的感覺運(yùn)動(dòng)功能,而且移植的間充質(zhì)干細(xì)胞能向神經(jīng)元前體細(xì)胞或神經(jīng)元樣細(xì)胞進(jìn)行分化。

2.3 造血干細(xì)胞治療與血液病

由干臍帶血和胎盤含有大量的干細(xì)胞,而且干細(xì)胞又具有極強(qiáng)的造血功能,因而受到越來(lái)越多醫(yī)生的重視和加以應(yīng)用。

2.4 干細(xì)胞治療與肝病

研究表明,當(dāng)肝臟嚴(yán)重受損時(shí),骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞可分化為肝卵原細(xì)胞,從而以肝源性干細(xì)胞的增殖作為主要修復(fù)手段,替代壞死的組織,還可以刺激受體組織再生,以治療各種原因所致的肝臟損傷。此外,通過體外基因修飾肝臟干細(xì)胞,再移植給相應(yīng)基因缺陷的受體肝臟,使其分化為具有正常功能的肝細(xì)胞,可以用于改善肝臟代謝疾病。

2.5 干細(xì)胞治療與腎病

Baloven等用骨髓干細(xì)胞培育出了腎臟組織,實(shí)驗(yàn)表明通過移植間充質(zhì)干細(xì)胞可以修復(fù)受損腎臟,并可分化為腎小管上皮細(xì)胞,從而恢復(fù)腎臟的組織結(jié)構(gòu)和功能。間充質(zhì)干細(xì)胞分化為腎小管上皮細(xì)胞的潛能,在腎衰竭的治療中將體現(xiàn)出十分重要的價(jià)值。

2.6 干細(xì)胞治療與糖尿病

Ramiya及其同事將胰島干細(xì)胞體外誘導(dǎo)后分化成成胰島素的β細(xì)胞,移植后發(fā)現(xiàn)接受移植的糖尿病鼠血糖濃度控制良好,而對(duì)照的小鼠死與糖尿病。這為干細(xì)胞治療糖尿病奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

2.7 干細(xì)胞治療與骨關(guān)節(jié)疾病

將骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞與支架材料復(fù)合之后移植到創(chuàng)傷部位,可以用于修復(fù)骨缺損。Connolly等報(bào)使用人骨髓間質(zhì)干細(xì)胞治療脛骨骨折后的骨不連,發(fā)現(xiàn)能加快骨形成的速度,而且通過植入物可向成骨和軟骨轉(zhuǎn)化。

3 干細(xì)胞治療存在的問題

干細(xì)胞用于臨床治療首先是有效,能夠達(dá)到治療疾病的效果。其次還要安全且對(duì)人體無(wú)毒副作用。但由于該技術(shù)操作難度比較大,而且潛伏著極大的生物安全和醫(yī)療隱患風(fēng)險(xiǎn),仍需要引起廣大醫(yī)學(xué)工作者的重視。

3.1 干細(xì)胞分離提純難度大

由于干細(xì)胞治療技術(shù)對(duì)醫(yī)護(hù)人員技術(shù)素質(zhì)要求很高,其分離、濃縮、提純、鑒定、檢測(cè)、洗滌、凍存等復(fù)雜工序操作過程復(fù)雜,加上干細(xì)胞本身含量微小,難以直接進(jìn)行分離純化,而且細(xì)胞數(shù)量隨年齡增長(zhǎng)會(huì)出現(xiàn)降低,都在一定程度上增加了干細(xì)胞治療的難度。

3.2 干細(xì)胞異常分化

胚胎干細(xì)胞的生長(zhǎng)特性與腫瘤細(xì)胞極為相似,在應(yīng)用之前必須解決和避免成瘤問題。目前最好的策略是把胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)分化為功能細(xì)胞或者某種細(xì)胞的前體細(xì)胞后再移植到體內(nèi),也可以提供設(shè)計(jì)自殺基因,當(dāng)移植的胚胎干細(xì)胞向腫瘤發(fā)展時(shí),自殺基因便發(fā)揮作用導(dǎo)致細(xì)胞死亡。

3.3 干細(xì)胞本身的遺傳穩(wěn)定性

理論上講,細(xì)胞在體外傳代或分裂過程中,隨著基因的不斷復(fù)制,甲基化與乙?；伎赡苁够蛟谡Ｇ闆r下就有可能發(fā)生突變。

3.4 免疫排斥

雖然干細(xì)胞表面的抗原表達(dá)很微弱,患者自身的免疫系統(tǒng)對(duì)這種未分化細(xì)胞的識(shí)別能力很低,但胚胎干細(xì)胞的抗原性還是可以其向成熟細(xì)胞的分化過程中逐漸表現(xiàn)出來(lái)。所以,即使是同種異體干細(xì)胞移植治療也存在著排斥反應(yīng)。

4 展望

干細(xì)胞治療由于其自身的優(yōu)點(diǎn),越來(lái)越受到科學(xué)界與醫(yī)學(xué)界的重視,并可能為基因治療、組織器官移植、甚至細(xì)胞替代療法提供良好的技術(shù)平臺(tái)。干細(xì)胞治療在臨床方面的應(yīng)用目前仍在探索階段,如何有效地收獲大量純化的細(xì)胞,以及保證其在移植治療過程中的穩(wěn)定性和安全性還有待于今后的不斷研究。

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