看“草根人物逆天改命,小人物变身大英雄”这种热血戏份不少人都觉得特别上头。

在干细胞的世界里也开展着类似的剧情,今天我们就来讲讲“草根”脐带的故事。

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间充质干细胞最早在骨髓中被发现。

1867年,德国病理学家Julius Friedrich Cohnheim就提供了间充质干细胞存在的证据。当骨髓间充质干细胞声名大噪的时候,我们熟悉的脐带,此时还是查无此“人”。

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在接下来的研究中,科学家们发现间充质干细胞不仅存在于骨髓,还可以从多种人体组织中分离出来,如脂肪组织、神经组织、脐带和牙髓等,间充质干细胞的神秘世界被进一步打开。

直到1991年,北爱尔兰科学家们终于在初生婴儿的脐带中培养出脐带间充质干细胞。

曾经作为婴儿出生的“副产品”,遵循着从剪断、丢弃到集中处理的传统路径,如今科学家们终于将目光转向脐带,从此踏上升级之路。

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随着研究的深入,科学家对脐带间充质干细胞领域越发感兴趣。

骨关节炎、脑瘫、脊髓损伤、肝硬化、卵巢功能早衰……曾经这些让科学家们束手无策的疑难杂症,如今终于找到了潜在的治疗手段。

他们像在攀登一座神秘的高山,越往上攀爬,就有越多的惊喜在前方等待。

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作为间充质干细胞的一员,脐带间充质干细胞是怎么从众多竞争者中一步步熬出头的呢?

细数脐带间充质干细胞的诸多独特优势,还挺励志!

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脐带间充质干细胞的采集是在婴儿断脐之后进行的,这一过程不仅简单便捷,而且无痛,在整个采集过程中,不会对任何一位妈妈或婴儿造成伤害或不适。

每诞生一名婴儿,就有机会采集一份神奇的干细胞资源。

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一些观点认为,胚胎干细胞研究涉及从早期胚胎中提取细胞,这一过程会破坏胚胎。因此,引发了关于胚胎是否为生命、是否道德、是否拥有地位和人权的争议。而克隆则可能涉及对自然繁殖方式的干预和破坏,同样引发热议。

和胚胎干细胞、克隆等研究方向不同,脐带间充质干细胞采集、制备到未来使用,过程中不存在伦理争议。

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在形态、免疫表型、多向分化以及促进造血干细胞分化能力方面,脐带间充质干细胞与“老大哥”骨髓间充质干细胞不相伯仲,但它的增殖能力却更为优秀。

研究发现,人脐带华通氏胶间充质干细胞(WJ-MSCs)的增殖率比脂肪和骨髓间充质干细胞高3~4倍。这意味着脐带间充质干细胞能够在短时间内迅速“繁殖”,产生大量新的干细胞,提升我方战斗力。

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脐带间充质干细胞的低免疫原性使它具备特殊的吸引力。

这意味着它们在移植时不需要进行严格的配型,移植到体内时更不容易被识别为“外来物”,从而减少了移植物抗宿主病(GVHD)和其他排斥反应的风险。

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不仅人类有年龄焦虑,干细胞也有。

人的骨髓间充质干细胞会随着年龄的增长导致数量、扩增和分化能力明显下降,限制了临床应用。但脐带间充质干细胞就免去了这种担忧。它不仅可以立即采集制备用于临床研究,还可以深低温冻存以备将来使用,有望成为骨髓间充质干细胞的理想替代来源。

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移植物抗宿主病(GVHD)是一种常见的干细胞移植并发症,大约50%以上的造血干细胞移植患者会出现这种疾病,严重威胁患者的生命。

科学家们发现,脐带间充质干细胞似乎是这种并发症的“天生克星”,通过改变免疫T、NK、B细胞的数量获得免疫耐受,进而抑制GVHD,在降低疾病的发生率和严重程度方面发挥着独特作用。

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脐带间充质干细胞还可与脐带血造血干细胞并肩作战,通过分泌各种黏附分子、细胞因子和细胞间相互作用,在调节造血、支持造血干细胞的植入与扩增中起着重要作用。

2013年,中国台湾科学家将脐带血和脐带进行联合移植后发现,接受联合移植的患者体内中性粒细胞和血小板植入速度明显快于仅接受脐带血造血干细胞移植的患者,这表明脐带间充质干细胞在血液病治疗中显示出巨大的潜力。

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截至2024年7月,通过检索美国临床试验数据库发现,目前有127项与脐带间充质干细胞有关的临床研究正处于招募中或尚未招募状态,总研究项目超400项。

从无人问津的“医疗废物”到如今大放异彩的“脐”迹救星,脐带间充质干细胞走了33年。虽然有关脐带间充质干细胞的各方面研究仍处于临床阶段,但如火如荼的发展势头让我们对它的未来充满信心。在未来,脐带间充质干细胞将展现出更为广阔的治疗潜力和临床应用前景。

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参考资料

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  • [2]Kobolak, J., Dinnyes, A., Memic, A., Khademhosseini, A., & Mobasheri, A. (2016). Mesenchymal stem cells: Identification, phenotypic characterization, biological properties and potential for regenerative medicine through biomaterial micro-engineering of their niche. *Methods*, *99*, 62-68. https://doi.org/10.1016/j.ymeth.2015.09.016
  • [3]Wu, K.-H., Tsai, C., Wu, H.-P., Sieber, M., Peng, C.-T., & Chao, Y.-H. (2013). Human application of ex vivo expanded umbilical cord-derived mesenchymal stem cells: enhance hematopoiesis after cord blood transplantation. Randomized Controlled Trial Cell Transplant, 22(11), 2041-2051. doi: 10.3727/0963