>
>
高智商的间充质干细胞

高智商的间充质干细胞

浏览量

随着科技的发展,科学家对人体细胞的了解越来越深入,近些年科学家发现了人体干细胞的特性,尤其是间充质干细胞的特性,在人类很多疾病治疗方面有很好的疗效。

1、自动“导航”到身体需要修复的地方

“归巢(homing)”是干细胞聪明的一个表现。“归巢”这个概念早在1983年就提出来了,原本是指循环在血液中的淋巴细胞,有迁移回派生出它们的淋巴组织部位(如淋巴结)的倾向,这一回归现象称为“淋巴细胞的归巢”。后来“归巢”这一概念也逐渐引申到干细胞。

干细胞归巢就是指自体或外源性干细胞在多种因素的作用下,能定向趋向性迁移,越过血管内皮细胞至靶向组织,并定植存活的过程,类似于人体局部炎症反应后大量白细胞迁移至炎症周围。干细胞的归巢能力就像自带了GPS,通过定位系统自动导航去身体需要它的地方,及时修复受损细胞。

干细胞周围的细胞形成像摇篮样的环境保护着干细胞,这一环境被称为微环境(干细胞巢,niche),它是干细胞存在的基础。微环境有和干细胞相邻的各种细胞、细胞外基质(ECM)以及多种细胞因子等构成。微环境不仅给干细胞提供养分,同时还指导干细胞的行动,决定干细胞的分化方向。

微环境改变是干细胞归巢的始动因素,组织损伤局部表达多种趋化因子、黏附因子、生长因子等各种信号分子。不同的微环境分泌不同的信号分子,吸引干细胞定向到达该组织。干细胞归巢,最终归巢至骨髓,归巢至各个脏器,归巢至炎症及创伤部位,甚至归巢至肿瘤部位。

干细胞归巢于靶向组织,是干细胞作为种子细胞应用于临床的前提。越来越多研究表明,干细胞尤其是间充质干细胞,能够选择性归巢于多种组织的损伤部位。近年来,大量干细胞的研究成果不断涌现,其中的一些研究表明,干细胞的归巢性使其在治疗疾病尤其是难治性疾病方面,表现出不可替代的优势。

2、记忆力促进损伤修复

干细胞聪明的另一个重要表现就是它具有记忆力,它可以记住旧伤,从而促进新的伤口愈合。对皮肤和呼吸道的最新研究表明,干细胞会与免疫系统合作利用这些记忆来改善组织对后来的损伤和致病性攻击的反应。美国纽约大学的免疫学家 ShrutiNaik就研究了皮肤和其他组织的这种记忆效应,她说:“我们开始意识到干细胞并不仅仅可以生成组织,而且还具备敏锐的环境感知和反应能力。”但当这种能力出现问题时,它们可能会引发一系列与慢性炎症有关的健康问题,比如严重过敏反应和自身炎症性疾病。

作为其他组织细胞的微型工厂,干细胞需要保持多才多艺的状态,换句话说,它们必须是“白板”,不受其历史的影响。但新的研究表明,干细胞不是“白板”,它有记忆。今年8月,美国波士顿的研究人员在著名期刊《自然》发表了一篇研究论文,为干细胞具有记忆能力提供了新的证据。

在慢性炎症疾病中,即使清除了过敏原,免疫系统仍会继续发起不必要的攻击。这些类型的自身炎症性疾病一直被认为和免疫系统有关,认为免疫系统反应过度。而波士顿的研究小组怀疑可能是组织本身的问题。

在鼻窦炎患者的干细胞中,他们发现许多活性基因与过敏性炎症有关,这些基因是IL-4和IL-13两种免疫介质的靶点。它们通常是小分子,在T细胞和B细胞中传递信息。研究人员逐渐意识到:这些干细胞并不仅是来分化生成组织的,它们还有其他的职责。

Shalek分析认为,这一结果表明干细胞可能会将记忆传递给下一代细胞,并在细胞传代中永远保存下去。B细胞和T细胞利用它们以前感染的抗原,可以更有效地抵御下一次相同抗原的感染。同样,干细胞也会保留过去损伤的特性,以便在下次受伤时加强愈合伤口的能力。但对于过敏患者来说,这种记忆特性显然会造成麻烦。它可以让干细胞永久地向免疫系统发出过敏原存在的信号,生成一个促进炎症和息肉的反馈回路。

干细胞是如何储存记忆的机制还不得而知。在过敏和伤口愈合的研究中,这种机制可能涉及到DNA修饰,使某些基因被激活。在许多组织中,干细胞与免疫系统可以通过化学物质进行“对话”,双方以及其他类型的细胞都将其信息汇集起来,最有效地应对不断变化的外部环境。无论这些对话的细节是什么,所有的证据都表明,干细胞通过保存一些“聊天记录”,在帮助机体可以更适应外部环境方面发挥着核心作用。

以上讲述了干细胞聪明的两大表现,即归巢到身体需要修复的地方和对创伤、炎症有记忆。但相信干细胞的聪明远不止这些,因为我们对它还没有透彻的认识,期待着未来科学家们会发现它更多聪明的表现。