以下文章來源於幹細胞者說 ,作者南山小仙
幹細胞者說
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讓廣大女同胞們又愛又恨的大姨媽,居然能提取出珍貴的幹細胞?
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閒暇時日,小仙經常和技術圈朋友聊天,記得有次聊的是關於間充質幹細胞的來源問題。對話如下:
小仙:各位大咖,現在MSCs來源有哪些啊?
霍霍:MSCs來源太多啦,科學家恨不得從人身上每個組織都提取出間充質幹細胞:骨髓,脂肪,血液,牙髓,皮膚、臍帶臍血、羊膜羊水~~~
小仙:嘿嘿,有一種幹細胞只有我們女人有,你們男人木有呢。
霍霍楞了一下,停頓三秒:你說的是女性特有的經血幹細胞?
對於目前所說的經血幹細胞,小仙認為更準確的應該說是「宮內膜幹細胞」。
正是如此,經血幹細胞的叫法稱呼很多,比如子宮內膜幹細胞,經血源幹細胞,經血源性子宮內膜基質細胞,經血源性子宮內膜幹細胞等等。其實都來源於女性子宮內膜,屬於一個東西,因為是通過女性生理周期經血排出後收集獲得的,所以比較直接的叫法是經血幹細胞(Menstrual blood-derived stem cells,MenSCs) ,但小仙更喜歡叫宮內膜幹細胞(endometrial stem cells,EnSCs),顯得更高雅一些。
目前認為從子宮內膜中獲取培養的宮內膜幹細胞屬於間充質幹細胞的一種。
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傳說中的「經血幹細胞」
現在,進入正題。我們先從女性的子宮說起。自不必說,宮內膜幹細胞當然來源於女性子宮。女性子宮是囊狀結構的,由內向外分為3層, 即子宮內膜、肌層和漿膜,而子宮內膜又分為基底層和功能層。女性子宮內膜是胚胎發育期的中胚層組織融合而成, 是人體自我更新最活躍的組織之一。
月經周期中,子宮內膜功能層的周期性脫落
在月經期間,子宮內膜只有功能層脫落。前面提到的「經血幹細胞」,就是從女性子宮內膜功能層脫落到經血裡的子宮內膜幹細胞。
我們了解一下宮內膜幹細胞的研究歷史:
1978年, Prianishnikov最早提出了子宮內膜幹細胞的概念,並認為其可使子宮內膜功能層增生修復。
2004年,Chan等首次成功地從人體子宮內膜組織中分離出了內膜幹細胞,並推測這種細胞很可能存在於子宮內膜基底層,可以隨著子宮內膜的增殖期遷徙到內膜功能層。
2008年,Patel及其同事從經血中分離出該細胞,並且發現這類細胞表達胚胎幹細胞標記並且具有分化潛能,
2012年,浙江大學的研究團隊驗證了女性經血與脫落的內膜組織可用於收集宮內膜幹細胞,並將其命名為經血源幹細胞(Men-SC)。
宮內膜幹細胞,正常適齡女性每月可以產生,容易收集且可大量獲得。雖然極易汙染,但也是一個很好的幹細胞來源。目前細胞儲存市場所謂的「經血幹細胞」,其實是子宮內膜脫落的細胞,以及經血中的一部分骨髓間充質幹細胞混合而成。
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宮內膜幹細胞從何而來
宮內膜幹細胞是女性獨有的幹細胞。自然引起了女性群體的高度關注,很多人問經血幹細胞和其他間充質幹細胞有什麼區別,我們先了解一下她是怎麼獲得的。經血幹細胞源於子宮內膜的脫落,通過經血排出體外,也就是性成熟大妹子的大姨媽中的塊狀物質。當然,馬大哈妹子會忽略此物(估計超過50%的大妹子,更不知道有此物)。
(月事杯,沒見過的同學們過來見見世面)
目前,採集宮內膜幹細胞的方法有兩種:最容易的一種,就是採集經血(採集要用到一種叫做月事杯的工具),只要其中的內膜塊來製備單細胞懸液,進行培養。另一種方法是,選擇在女性排卵後(子宮內膜最厚的期間),進行擴陰後採集。此外,還有進行子宮切除術時候採集,子宮內膜異位手術採集等等。
第一種無疑是最方便,且無痛,但樣本容易汙染,第二種方法會比較痛苦些,但會減少樣本汙染。至於其他,屬於特殊情況下採集。
宮內膜幹細胞具備間充質幹細胞的一般特性:
1)多向分化潛能:有研究證明宮內膜幹細胞能夠在體外誘導條件下分化為外胚層、中胚層和內胚層三個胚胎層的多種細胞系,並表達胚胎幹細胞標記物Oct-4。
2)具有體外擴增能力:和其他來源的間充質幹細胞一樣,在體外具備擴增能力。而有研究發現,在年齡為30-60歲的女性供者中,年齡越小,其貢獻的宮內膜幹細胞的增殖克隆能力越強。
3)具免疫調節功能。目前有一些研究表明,宮內膜幹細胞具有低免疫原性和免疫抑制的作用。從應用的角度來看,在免疫調節方面的作用也將是臨床研究的關注點之一。
大部分研究人員通過克隆化培養等方式獲得宮內膜幹細胞。如同間充質幹細胞一樣,目前宮內膜幹細胞尚無特異性標誌物,一般認為能夠高表達CD29,CD44,CD73,CD90,CD105,CD146(>95%),不表達內皮細胞標誌物CD31,不表達造血幹細胞表面標記物CD34,CD45等。
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宮內膜幹細胞的研究方向
宮內膜幹細胞來源豐富,一名生育期的健康女性每年可以貢獻約12次月經血,為用於科研和臨床提供了充足的細胞來源。與骨髓、脂肪來源的間充質幹細胞相比,其獲取過程是非侵入性,供者更容易接受,也沒有倫理道德的限制。
目前,有學者認為宮內膜幹細胞憑藉分化潛能和組織特異性的優勢,可以作為治療某些難治性婦科疾病的首選種子細胞。
因此,宮內膜幹細胞臨床研究方向在女性生殖系統方面較多,諸如卵巢早衰、宮腔粘連,子宮內膜損傷等。
一、宮腔黏連/內膜損傷引起的不孕症
女性的子宮內膜幹細胞數量不足,可能引起子宮內膜過薄無法支持胚胎著床。宮內膜幹細胞具有致瘤性低、來源廣、取材易等優勢,經血還屬人體廢棄物,也可避免醫學倫理問題。
在NOD/SCID的子宮內膜損傷小鼠模型中,經宮腔移植宮內膜幹細胞後可以重建子宮內膜組織,子宮內膜的厚度和微血管密度增加,暗示子宮內膜的有所恢復。
宮腔移植宮內膜幹細胞可通過上調子宮內膜中波形蛋白、角蛋白、血管內皮生長因子的表達,促進子宮內膜損傷修復。宮內膜幹細胞宮腔移植可以改善損傷的子宮內膜的胚胎種植功能。
有臨床研究報導,利用宮內膜幹細胞移植到評級為重度的宮腔粘連患者子宮腔內,經2個周期的治療後子宮內膜達到胚胎植入的最低標準,後通過輔助生殖技術成功令患者妊娠。
二、卵巢功能早衰
卵巢功能早衰(premature ovarian failure,POF)是指女性40歲之前由於多種病因出現卵巢萎功能衰竭,被認為是導致不孕的「不治之症」。卵巢早衰對女性生殖健康的兩大威脅主要是雌激素水平降低和生育能力喪失。
目前的治療以激素替代治療為主,但可能增加子宮內膜癌、乳腺癌及心腦血管等疾病的患病風險。
有些學者認為,有希望運用MSCs,特別是宮內膜幹細胞的組織特異性,能歸巢到卵巢組織,激活原始卵泡,最終改善卵巢的分泌和生育功能,但是檢索到相關文章很少,看到有以下動物實驗:
將宮內膜幹細胞注射到卵巢早衰小鼠模型後,能夠存活並表達卵巢顆粒細胞的特異性蛋白質,提示可分化成卵巢顆粒細胞。
Lai等在應用宮內膜幹細胞治療POF小鼠後卵巢質量、雌二醇水平和正常卵泡數量均明顯增加。而用GFP蛋白標記的宮內膜幹細胞後能在卵巢基質中檢測到綠色螢光,提示可向小鼠卵巢歸巢,對卵巢組織結構及內分泌功能起到修復作用。
目前,宮內膜幹細胞促進卵巢功能修復的作用機制,並非表現為直接分化為顆粒細胞或卵母細胞,而可能經由旁分泌作用實現,其分子機制尚不明確。
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宮內膜幹細胞的未來展望
宮內膜幹細胞的迷人之處是因為它的來源:來自於女性子宮,而且是成年女性每月都可搜集的,源源不斷的可以供應,讓大姨媽成為一座寶藏!
或許,宮內膜幹細胞會給生殖醫學帶來新革命。宮內膜幹細胞可以讓我們更好了解子宮病理生理的新模型。正是因為宮內膜幹細胞的來源,那麼用於婦科/生殖系統疾病的治療或衰老症狀的改善,或許在機理上(組織特異性)更為順理成章。
因為查詢到臨床研究數據匱乏,歡迎同學們提供數據,個案也歡迎。在兩委局組織的幹細胞項目臨床研究備案裡,我們也發現了宮內膜幹細胞的蹤影。
在國內,更多的經血幹細胞/宮內膜幹細胞的宣傳推廣是偏向於細胞存儲的,也就是號召廣大女性先把宮內膜幹細胞存起來,以便於後續得到進一步臨床證實後再進行應用。嗯,就是這樣,跟所有細胞存儲的理念一樣:先存著,萬一有用呢。
參考文獻(略)
撰文:南山小仙/步步先生
來源:幹細胞者說
1980-2020
原標題:《【科學普及】女性獨有的寶藏:宮內膜幹細胞》
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