• 2022 年 8 月 11 日

专家技术经验交流区.浅谈干细胞

撰文/陈世栋医师;整理/编辑部

 

干细胞从1960年代被发现,到现在己经有将近五十几年的历史了,随着科技的发展,干细胞在临床上的应用也愈来愈多,例如最近有关新冠肺炎的辅助性治疗、僵直性脊椎炎、脑梗塞、心脏梗塞等的病人都有不错的效果,甚至对於很多慢性病也有不错的实验数据,除了疾病之外,干细胞在抗衰老和亚健康上的角色也是愈来愈明显,我今天就简单的介绍干细胞在临床上治疗的效果。

 


 

什麽是干细胞?

既然聊到干细胞,我们还是简单的回顾干细胞的基本知识,所谓的干细胞指的来自於胚胎、胎儿或成人体内具有在一定条件下,无限制我更新与增殖分化能力的一类细胞,能产生表现型与基因型和自己完全相同的子细胞,也能产生组成机体组织、器官的已特化的细胞,同时还能分化为组细胞。

 

一般来说,在干细胞和其终末分化的子代细胞之间存在着被称为「定向祖细胞」的中间祖细胞群,它们具有有限的扩增能力和限制性分化潜能。这些祖细胞群的功能是增加子细胞的数量。有数据显示,人体所有的细胞大约七年会更换一次,这意谓着身体原有的细胞在七年之内都会凋亡,凋亡後的细胞由祖细胞补充,祖细胞不够由干细胞再来补充。当细胞替换的或补充的功能愈来愈不足,老化的现象就开始出现了。

 

 

干细胞的分类

接下来我们谈到干细胞的分类,干细胞根据发育阶段可以分为胚胎干细胞和成体干细胞,胚胎干细胞是指由胚胎内细胞团或原始生殖细胞经体外抑制培养而筛选出的细胞;也可利用体细胞核转移技术来获得,也就是所谓的iPS逆转干细胞,理论上我们可以诱导分化为有机体中所有种类的细胞,这就是曾经我们以为人可以透过干细胞来达到器官置换的愿望,但时至今日,我们对於细胞何以可以转化成特定器官的祖细胞的机转和原因,我们仍是知之有限。

 

成体干细胞是指存在於一种已经分化组织中的未分化细胞,这种细胞能够自我更新并且能特化形成组成该类型组织的细胞。如同上述提到的干细胞、祖细胞和特化细胞。成体干细胞存在於机体的各种组织器官中,已发现的成体干细胞有:造血干细胞、骨髓间充质干细胞、神经干细胞、肝干细胞、肌肉卫星细胞、皮肤表皮干细胞、肠上皮干细胞、视网膜干细胞、胰脏干细胞等。

 

根据不同的分化潜能分类,干细胞可以分为全能干细胞、多功能干细胞、单能干细胞。全能干细胞:具有自我更新和分化形成任何类型细胞的能力,有形成完整个体的分化潜能,如胚胎干细胞,具有与早期胚胎细胞相似的形态特徵和很强的分化能力,可以无限增殖并分化成为全身200多种细胞类型,进一步形成机体的所有组织、器官。多能干细胞:顾名思义,多能干细胞具有产生多种类型细胞的能力,但却失去了发育成完整个体的能力,发育潜能受到一定的限制。例如,造血干细胞可分化出至少12种血细胞,骨髓间充质干细胞可以分化为多种中胚层组织的细胞(如:骨、软骨、肌肉、脂肪等)及其他胚层的细胞(如:神经元)。科学家们趋向於将分化潜能更广的干细胞称为多潜能干细胞,如骨髓间充质干细胞,而将向某一类型组织的不同细胞分化的干细胞称为多能干细胞,如造血干细胞、神经细胞等。单能干细胞(也称:专能/偏能干细胞):常被用来描述在成体组织、器官中的一类细胞,意思是此类细胞只能向单一方向分化,产生一种类型的细胞。在许多已分化组织中的成体干细胞是典型的单能干细胞,在正常的情况下只能产生一种类型的细胞。如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞又叫卫星细胞。这种组织是处於一种稳定的自我更新的状态。然而,如果这种组织受到伤害并且需要多种类型的细胞来修复时,则需要启动多潜能干细胞来修复受伤的组织。

 

 

多向分化潜能和自我更新是干细胞的基本特点。
具体来讲,干细胞具有以下一些生物学特点▼

〈1〉属非终末分化细胞,终生保持未分化或低分化特徵,缺乏分化标记。

〈2〉在机体的数目位置相对恒定。

〈3〉具有自我更新能力。

〈4〉能无限地分裂、增殖,可在较长时间内处於静止状态,干细胞可连续分裂几代。

〈5〉具有多向分化潜能,能分化为各种不同类型的组织细胞;也具有分化发育的可塑性,在特定环境下,能被诱导分化成在发育上无关的细胞类型,其分化受所处周围微环境的影响。

〈6〉分裂的慢周期性。

〈7〉干细胞通过两种方式生长,一种是对称分裂,形成两个相同的干细胞,另一种是非对称分裂方式,非对称分裂中一个保持亲代的特徵,仍作为干细胞保留下来,另外一个子细胞不可逆的走向分化的终端成为功能专一的分化细胞。

以上是干细胞的相关基本知识,我们下期再讨论干细胞的在抗衰老或亚健康治疗领域的部份,文章如有疏漏,请诸位先进和专家们不吝指教。

 

 

 

陈世栋 医师

从事医疗工作多年,是义大利DEKA公司激光溶脂国际训练讲师及以色列ALMA(深蓝)国际训练讲师,为中国整形美容外科学全书《微创美容外科学》编者之一,也是台湾美容医学医学会理事及美容外科教育长,长期从事医学美容临床及教学工作。本身有外科、内科及医学工程专业背景,专研於先进的医美技术开发,在激光溶脂、自体脂肪移植、干细胞治疗、端粒酶抗衰老治疗及复合式无痕微整形等都有非常精湛的研究。

 

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