替代和修復(fù)死亡和受損傷的細(xì)胞

干細(xì)胞具有自動(dòng)歸巢的特性，在進(jìn)入人體后，會(huì)聚集到受損的器官和相應(yīng)的部位，并分化為這些器官和部位的特異性細(xì)胞。并在目標(biāo)組織內(nèi)的微環(huán)境作用下，會(huì)長(zhǎng)出新的細(xì)胞與組織，修復(fù)受損組織。

2激活休眠和處于抑制狀態(tài)的細(xì)胞

人體的生長(zhǎng)發(fā)育是通過(guò)細(xì)胞分裂完成的，隨著年齡的增加，部分細(xì)胞在分裂后，脫離了正常的細(xì)胞周期，呈現(xiàn)功能性休眠的狀態(tài)。補(bǔ)充年幼的新生細(xì)胞，給脫離細(xì)胞周期的成年細(xì)胞帶來(lái)了青春的訊息。受到干細(xì)胞刺激的休眠細(xì)胞和抑制狀態(tài)細(xì)胞活化起來(lái)，重新進(jìn)入細(xì)胞周期，通過(guò)分裂增殖，增加體內(nèi)新生細(xì)胞數(shù)量，使人體新陳代謝進(jìn)程恢復(fù)正常甚至逆轉(zhuǎn)。

3旁分泌作用

干細(xì)胞進(jìn)入目標(biāo)組織后，可以通過(guò)分泌出各種蛋白質(zhì)、酶與多種因子（如神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子、抗凋亡因子等各種生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子）以及調(diào)節(jié)肽和氣體信號(hào)分子等多種生物活性因子，作用于周圍細(xì)胞，發(fā)揮旁分泌作用。可以促進(jìn)細(xì)胞增殖，抑制功能細(xì)胞的凋亡，使現(xiàn)有組織祖細(xì)胞分化成組織細(xì)胞修復(fù)受損組織與生長(zhǎng)新的組織。

4免疫調(diào)控機(jī)制

干細(xì)胞具有明顯的免疫抑制活性，通過(guò)多分子參與、多途徑調(diào)控及其旁分泌作用，并與機(jī)體炎癥的微環(huán)境相互作用，對(duì)機(jī)體免疫反應(yīng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)控。從根本上消除疾病的發(fā)病基礎(chǔ)，這些治療方法在觀念上完全不同于傳統(tǒng)的治療方法，主要強(qiáng)調(diào)通過(guò)修復(fù)調(diào)控人體免疫細(xì)胞來(lái)治療各種疾病。

5促進(jìn)細(xì)胞間信號(hào)傳導(dǎo)的恢復(fù)

細(xì)胞的信號(hào)傳導(dǎo)，是指信號(hào)分子通過(guò)與細(xì)胞膜上的受體蛋白集合并相互作用，從而引起受體構(gòu)象變化并導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生新的信號(hào)物質(zhì)，激發(fā)出諸如離子通透性、細(xì)胞形狀或其他細(xì)胞功能改變的應(yīng)答過(guò)程。

干細(xì)胞分泌的蛋白質(zhì)、酶、生物活性因子等，可以幫助修復(fù)、增強(qiáng)細(xì)胞間信號(hào)傳導(dǎo)的通路。如間充質(zhì)干細(xì)胞分泌連接蛋白幫助細(xì)胞間連接、促進(jìn)離子通道的開放等，使細(xì)胞間信號(hào)傳導(dǎo)通路暢通，信號(hào)傳遞及時(shí)準(zhǔn)確，構(gòu)建健康、穩(wěn)固的信號(hào)傳輸網(wǎng)絡(luò)，抑制因信號(hào)傳遞錯(cuò)誤導(dǎo)致的疾病的發(fā)生。

干細(xì)胞最新科研進(jìn)展

科學(xué)家們經(jīng)過(guò)在干細(xì)胞研究領(lǐng)域多年的深耕，如今利用干細(xì)胞治療多種人類疾病已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，以下就對(duì)近期該領(lǐng)域科學(xué)家們?nèi)〉玫闹匾芯砍晒M(jìn)行整理，分享給大家！

【1】我國(guó)科學(xué)家領(lǐng)銜在世界上首次將人類多能性干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為8細(xì)胞階段全能性胚胎樣細(xì)胞

來(lái)自中國(guó)科學(xué)院等研究機(jī)構(gòu)的研究人員在世界上首次宣布發(fā)現(xiàn)了一種無(wú)轉(zhuǎn)基因、快速和可控的方法，將人類多能性干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為真正的8細(xì)胞階段全能性胚胎樣細(xì)胞（8-cell totipotent embryo-like cell），這就為器官再生和合成生物學(xué)的進(jìn)步鋪平了道路。相關(guān)研究結(jié)果于2022年3月21日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Rolling back of human pluripotent stem cells to an 8-cell embryo-like stage”。

這些8細(xì)胞階段全能性胚胎樣細(xì)胞將來(lái)可能能夠用于再生醫(yī)學(xué)，以使已經(jīng)生病的人類器官再生，減少世界對(duì)器官捐贈(zèng)的依賴。它們還可以用來(lái)產(chǎn)生人工囊胚或類囊胚。此外，它們將有助于研究人類胚胎發(fā)育，幫助治療與發(fā)育有關(guān)的早期疾病，還能防止懷孕失敗。

【2】Science子刊：人類誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞可改善眼部視力和血管健康

來(lái)自美國(guó)印第安納大學(xué)醫(yī)學(xué)院和阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校等研究機(jī)構(gòu)的研究人員研究了新的再生醫(yī)學(xué)方法，以更好地管理2型糖尿病的血管健康并發(fā)癥，有朝一日可能支持患有早期視網(wǎng)膜血管功能障礙的糖尿病患者的眼部血管修復(fù)。他們所使用的研究策略包括識(shí)別和使用新方法將人類誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞（hipsC）分化為具有血管修復(fù)特性的特定中胚層細(xì)胞亞群。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2022年3月4日的Science Advances期刊上，論文標(biāo)題為“Specific mesoderm subset derived from human pluripotent stem cells ameliorates microvascular pathology in type 2 diabetic mice”。

在這項(xiàng)新的研究中，這些作者將糖尿病患者和非糖尿病患者的外周血細(xì)胞通過(guò)基因工程手段重編程為hiPSC，然后將hiPSC分化為特定的血管修復(fù)細(xì)胞。在注射到2型糖尿?。═2D）視網(wǎng)膜功能障礙的動(dòng)物模型后，他們發(fā)現(xiàn)在血管灌注恢復(fù)后，視力和視網(wǎng)膜電圖均有明顯改善。他們猜測(cè)hipsC衍生的血管修復(fù)細(xì)胞可能作為內(nèi)皮前體細(xì)胞的來(lái)源，在這些糖尿病動(dòng)物受試者體內(nèi)顯示出血管修復(fù)特性。

【3】Nat Biotechnol：首次利用干細(xì)胞分化出功能完全的胰腺β細(xì)胞

由芬蘭赫爾辛基大學(xué)的Timo Otonkoski教授領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了開拓性的研究工作，以優(yōu)化由干細(xì)胞產(chǎn)生的胰腺β細(xì)胞細(xì)胞的功能。他們首次證實(shí)了干細(xì)胞能夠形成在結(jié)構(gòu)和功能上都非常接近正常胰島β細(xì)胞的細(xì)胞。相關(guān)研究結(jié)果于2022年3月3日在線發(fā)表在Nature Biotechnology期刊上，論文標(biāo)題為“Functional，metabolic and tranional maturation of human pancreatic islets derived from stem cells”。

在細(xì)胞培養(yǎng)物和小鼠研究中都證明了干細(xì)胞衍生的β細(xì)胞的功能。在小鼠實(shí)驗(yàn)中，他們證實(shí)移植到小鼠體內(nèi)的干細(xì)胞衍生β細(xì)胞開始有效控制它們體內(nèi)的葡萄糖代謝。

【4】PNAS：神經(jīng)干細(xì)胞療法聯(lián)合藥物圖卡替尼或有望幫助改善腦轉(zhuǎn)移乳腺癌患者的生存率

近日，一篇發(fā)表在國(guó)際雜志Proceedings of the National Academy of Sciences上題為“Combination of tucatinib and neural stem cells secreting anti-HER2 antibody prolongs survival of mice with metastatic brain cancer”的研究報(bào)告中，來(lái)自美國(guó)西北大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究將神經(jīng)干細(xì)胞與HER2抑制劑藥物圖卡替尼（tucatinib）聯(lián)合使用或能改善HER2陽(yáng)性乳腺癌腦轉(zhuǎn)移小鼠的生存。相關(guān)研究結(jié)果證實(shí)了利用工程化神經(jīng)干細(xì)胞來(lái)進(jìn)行腦部腫瘤藥物運(yùn)輸?shù)挠行裕⒂型麕椭_發(fā)新型有效的治療性手段來(lái)抵御HER2陽(yáng)性乳腺癌患者的大腦轉(zhuǎn)移。

【5】Blood & Nat Commun：干細(xì)胞研究新發(fā)現(xiàn)！或有望幫助改善多種人類癌癥的治療！

日前，發(fā)表在國(guó)際雜志Blood上題為“Syndecan-2 enriches for hematopoietic stem cells and regulates stem cell repopulating capacity”研究報(bào)告中，來(lái)自西達(dá)賽奈醫(yī)學(xué)中心等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究或有望實(shí)現(xiàn)讓癌癥療法變得更加有效，并能縮短患者從放療和化療中恢復(fù)的時(shí)間。

醫(yī)學(xué)博士John Chute說(shuō)道，這種名為多配體蛋白聚糖-2(syndecan-2)的特殊蛋白或能識(shí)別原始的造血干細(xì)胞并幫助調(diào)節(jié)干細(xì)胞的功能。血液干細(xì)胞往往會(huì)少量存在于骨髓和外周血中，即通過(guò)心臟、動(dòng)脈、毛細(xì)血管和靜脈流動(dòng)的類型，于是這些干細(xì)胞引起了科學(xué)家們的興趣，因?yàn)槠淠墚a(chǎn)生機(jī)體中所有的血細(xì)胞和免疫細(xì)胞，其通常也能被用于白血病和淋巴瘤患者的治愈性療法。

【6】重磅！科學(xué)家進(jìn)行全球首個(gè)脊髓損傷干細(xì)胞療法臨床試驗(yàn)！

近日，來(lái)自日本慶應(yīng)義塾大學(xué)的科學(xué)家們表示，他們已經(jīng)成功將干細(xì)胞移植到了一名脊髓損傷的患者機(jī)體中，而這是科學(xué)家們?cè)谌蜻M(jìn)行了首例此類臨床試驗(yàn)；目前并沒有有效的療法來(lái)治療因嚴(yán)重脊髓損傷所致的癱瘓，脊髓損傷僅在日本就影響著超過(guò)10萬(wàn)人的健康。

該臨床試驗(yàn)的第一步是將超過(guò)200萬(wàn)個(gè)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞衍生的細(xì)胞注射到上個(gè)月進(jìn)行手術(shù)的患者的脊髓中，研究者M(jìn)asaya Nakamura表示，這或許是一項(xiàng)巨大的進(jìn)步，在該療法投入使用之前我們還有許多工作需要完成；而該研究的初始階段旨在證實(shí)這種干細(xì)胞移植策略的安全性。

【7】Cell Rep：科學(xué)家成功利用人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞開發(fā)出輸卵管類器或有望闡明為何卵巢癌好發(fā)于高風(fēng)險(xiǎn)女性群體

近日，一篇發(fā)表在國(guó)際雜志Cell Reports上題為“Human ipsC-derived fallopian tube organoids with BRCA1 mutation recapitulate early-stage carcinogenesis”的研究報(bào)告中，來(lái)自西達(dá)賽奈醫(yī)學(xué)中心等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究對(duì)輸卵管組織進(jìn)行建模揭示了一種常見卵巢癌的起源，這或許就能幫助他們確定一種基因突變是如何讓女性處于較高的癌癥風(fēng)險(xiǎn)之中，研究者所創(chuàng)建的組織稱之為類器官，其能潛在幫助預(yù)測(cè)哪些個(gè)體會(huì)提前幾年甚至在幾十年后患上卵巢癌，從而就有望幫助研究人員制定早期的預(yù)測(cè)和預(yù)防性策略。

研究者Clive Svendsen博士指出，我們使用來(lái)自患有卵巢癌且攜帶BRCA-1突變的女性的細(xì)胞來(lái)構(gòu)建這些輸卵管類器官，我們的數(shù)據(jù)支持了最近的研究，結(jié)果表明，這些患者機(jī)體的卵巢癌實(shí)際上開始于輸卵管內(nèi)部的癌變，如果我們能在一開始就檢測(cè)到這些異常，就有望縮短卵巢癌的發(fā)病時(shí)間。

【8】Biomedicines：科學(xué)家有望利用干細(xì)胞開發(fā)出治療肌肉萎縮癥的新型潛在藥物

一篇發(fā)表在國(guó)際雜志Biomedicines上題為“Orai1–STIM1 Regulates Increased Ca2+ Mobilization，Leading to Contractile Duchenne Muscular Dystrophy Phenotypes in Patient-Derived Induced Pluripotent Stem Cells”的研究報(bào)告中，來(lái)自日本京都大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究利用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（ips）進(jìn)行研究揭示，一種作用于儲(chǔ)存操作的鈣離子通道的藥物或能延長(zhǎng)肌肉的收縮功能，相關(guān)研究結(jié)果表明，這些通道或許是治療DMD的一種新型的藥物靶點(diǎn)。

圖片來(lái)源：DOI: 10.3390/biomedicines9111589

【9】Nat Commun：新方法讓人多能性干細(xì)胞高效地分化為功能性膽管細(xì)胞

在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自加拿大多倫多大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種從人多能性干細(xì)胞產(chǎn)生功能性膽管細(xì)胞（cholangiocyte）的方法，這可能為患有肝病的囊性纖維化患者開辟新的治療途徑。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Nature Communications期刊上，論文標(biāo)題為“Generation of functional ciliated cholangiocytes from human pluripotent stem cells”。

我們可以從多能性干細(xì)胞中獲得這些功能細(xì)胞，這一事實(shí)給了我們一種完全不同的評(píng)估和治療缺陷細(xì)胞的方法?！边@些作者產(chǎn)生的膽管細(xì)胞具有成熟、功能性膽管細(xì)胞的特性。膽管細(xì)胞在幾種治療選擇很少的慢性和漸進(jìn)性肝病中起著作用。這些疾病是約20%的成人肝臟移植和大多數(shù)兒童肝臟移植的原因。

【10】Stem Cells子刊：神經(jīng)干細(xì)胞可能是治療新生兒大腦損傷的關(guān)鍵

懷孕期間或出生前后的大腦損傷可能會(huì)對(duì)后代產(chǎn)生終身的影響，包括腦癱和癲癇，但目前尚無(wú)治療方法使受傷的新生兒大腦再生。神經(jīng)干細(xì)胞（NSC）具有在大腦中定植和再生受損腦組織的潛力。在對(duì)這一領(lǐng)域的最廣泛研究回顧中，NSC在減少新生兒大腦損傷方面具有很強(qiáng)的潛力。

在近期發(fā)表在Stem Cells Translational Medicine期刊上的一篇標(biāo)題為“Neural stem cell treatment for perinatal brain injury：A systematic review and meta-analysis of preclinical studies”的綜述論文中，澳大利亞哈德遜醫(yī)學(xué)研究所的Madelein Smith及其研究團(tuán)隊(duì)分析了所有已發(fā)表的臨床前研究，發(fā)現(xiàn)NSC可以減少大腦損傷并改善大腦損傷后的身體功能。

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