揭秘幹細胞是如何進行組織修復與再生的

2021-01-09 豪瑞生物

幹細胞是人體內一類具有分化再生潛能的原始細胞,它具有自我複製、多向分化以及免疫調節功能,與人體各組織和器官的健康與衰老有著密不可分的聯繫。研究表明,幹細胞能在損傷修復、抗衰老、對抗多項重大疾病以及改善人體健康方面有著巨大的潛能。且多項臨床研究表明,它在組織的修復與再生方面有著驚人的效果,是再生醫學界冉冉興起的一顆新星。

那麼幹細胞是如何進行組織的修復與再生的呢?今天我們就來簡單聊一聊!

幹細胞在組織修復與再生過程中能夠起到重要的作用,這跟它的分化再生能力有著重要聯繫。幹細胞能夠通過分化與增殖,發育形成具有特定功能的成熟細胞系,從而促進或完成組織的修復與再生。

根據分化能力幹細胞可分化為以下幾類:

1、全能幹細胞:具有自我更新和分化形成任何類型細胞的能力,有形成完整個體的分化潛能,如胚胎幹細胞 ,具有與早期胚胎細胞相似的形態特徵和很強的分化能力,可以無限增殖並分化成為全身200多種細胞類型 ,進一步形成機體的所有組織、器官。

2、多能幹細胞:多能幹細胞具有產生多種類型細胞的能力,但卻失去了發育成完整個體的能力 ,發育潛能受到一定的限制。例如,造血幹細胞可分化出至少12種血細胞,骨髓間充質幹細胞可以分化為多種中胚層組織的細胞(如骨、軟骨、肌肉、脂肪等)及其他胚層的細胞(如神經元)。

3、單能幹細胞:常被用來描述在成體組織、器官中的一類細胞,意思是此類細胞只能向單一方向分化,產生一種類型的細胞。這種組織是處於一種穩定的自我更新的狀態。然而,如果這種組織受到傷害並且需要多種類型的細胞來修復時,則需要激活多潛能幹細胞來修復受傷的組織。

不同來源的幹細胞皆可參與組織修復與再生

在幹細胞研究中,間充質幹細胞因其來源方便、免疫原性低等優點成為研究中應用最多的一種。間充質幹細胞為多能幹細胞,它具有分化成多類細胞的潛力,例如骨細胞、軟骨細胞、肌肉細胞、以及脂肪細胞等。

來源於骨髓的間充質幹細胞

此類幹細胞具有移動到身體遠端的能力,且能與免疫系統相互作用,並生產具有生物活性的細胞因子,能夠創造一個適合組織修復的微環境。因此,它在醫療上具有一定的潛力,有望被用於治療肌肉、骨骼、心血管、肝臟、腎臟、以及神經系統的疾病。

來能源於脂肪與皮膚的間充質幹細胞

脂肪與皮膚也是間充質幹細胞的主要來源。對人類來說,脂肪組織裡有著豐富的專能幹細胞,它們能在體內或體外環境下進行分化,可產生多種細胞類型。皮膚作為人體最大的器官,同樣是幹細胞的一大來源。這兩類幹細胞同樣有著良好的醫療潛力。利用來源於脂肪的幹細胞,已成功治療了一名顱骨多處損傷的患者;而來自皮膚的幹細胞也有望治療諸多皮膚相關的疾病。

其他來源的幹細胞

除間充質幹細胞外,另一些組織來源的幹細胞也能對人體組織產生修復作用。第一個例子是晶狀體的再生:在移除白內障後,晶狀體幹細胞在合適的微環境下,能促進晶狀體再生;第二個例子是在肝臟中,被激活的幹細胞能夠增殖、分化成膽管細胞和肝細胞;

總結

幹細胞之所以能夠在機體組織的再生與修復中發揮作用,主要有三個因素:第一是無論哪種類型的幹細胞都能通過分化再生,生成組織所需要的細胞,從而實現組織的再生與修復。第二是幹細胞具有旁分泌細胞因子的功能,這些細胞因子能夠給損傷處的細胞提供營養,促進損傷細胞的修復。第三幹細胞還具有免疫調節的作用,能夠起到抑制損傷組織處炎症的發生,從而促進組織的修復與再生。

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