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谁说甲减不可逆?干细胞研究取得新进展

 刘俊波 2019-09-05

倡导再生医学革命

谱写健康幸福人生


撰文 | Luna
美编 | 小鱼
责编 | 赵宁


虽然甲状腺素片能在一定程度上治疗甲减的症状,但长期服药引起的副作用却不小,对心脏的影响更大。而且每天服用甲状腺素片对于患者的日常生活和工作造成了一定程度的不便,部分患者依从性差,甲状腺功能减退的症状不能得到有效的控制。特别是先天性甲状腺功能减退症患儿,治疗效果差可导致患儿出现严重的智力障碍。因此迫切需要一种新的治疗手段以改善这一状况,而干细胞移植技术的发展有望解决这个问题。

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干细胞治疗甲减研究进展


干细胞是一类能够自我复制的未分化的细胞,在一定的诱导条件下能够分化形成不同类型的组织器官的细胞,从而修复受损的组织。在人体的不同部位存在成体干细胞,例如骨髓间充质干细胞、造血干细胞或者视网膜干细胞等。这些成体干细胞在正常情况下大多处于休眠状态,在病理状态或在外因诱导下可以表现出不同程度的再生和更新能力。

干细胞治疗甲减的关键是将干细胞分化为具有甲状腺功能的成熟甲状腺细胞,并通过移植方法来治疗。目前利用胚胎干细胞和间充质干细胞诱导成甲状腺前体细胞治疗甲状腺疾病已经有了初步进展。


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胚胎干细胞诱导分化成甲状腺细胞


甲状腺是由 3个胚层来源的多种细胞组成的器官,其中数量最多的是甲状腺滤泡细胞,具有分泌甲状腺激素的功能。早在14年前,《Endoerindngy》杂志就报道了一项将胚胎干细胞定向诱导分化成甲状腺细胞的研究,研究人员建立了在体外将未分化的胚胎干细胞诱导产生甲状腺细胞的培养体系。我国Lin等人将小鼠胚胎干细胞使用特定诱导分化的方法进行培养,发现培养6天后这些细胞开始表达法甲状腺细胞特异基因。Arufe 等人也对胚胎干细胞进行诱导培养,得到甲状腺滤泡样细胞集落。这些细胞集落可以表现出甲状腺滤泡细胞的特性,并且这些细胞还可以摄取碘。这些实验研究证明体外培养的胚胎干细胞有分化为甲状腺滤泡细胞的潜能。胡莹莹等人在以上研究基础上进行研究,成功将胚胎干细胞在鼠尾胶原三维结构中诱导分化为甲状腺类似细胞,并具备合成、分泌的功能;三维结构为体外诱导胚胎干细胞分化为甲状腺细胞提供了新的方法。

成功地将胚胎干细胞定向诱导生成甲状腺细胞,这有望解决组织移植中自体组织不足的难题。但是人胚胎干细胞研究由于受伦理学困扰和细胞移植排斥反应限制不能广泛开展。 

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间充质干细胞诱导分化为甲状腺细胞


科学研究表明,人体和小鼠的甲状腺中存在成体干细胞。成年个体各种组织中存在的成体干细胞,在正常情况下大多处于休眠状态,在病理状态或在外因诱导下可以表现出不同程度的再生和更新能力。通过对人体甲状腺成体细胞进行分离、培养以及诱导分化,科研人员发现这些成体干细胞在体外能够分化生成具备一定生物学功能的甲状腺细胞。这些研究为甲状腺干细胞移植奠定理论基础。在众多成体干细胞中,间充质干细胞是近年来最为热门的研究对象。在甲减治疗的研究中,诱导骨髓间充质干细胞生成甲状腺前体细胞已经获得了初步进展。

2011年,中国研究人员在《中国组织工程研究》杂志中证实了骨髓间充质干细胞可诱导培养为甲状腺细胞,他们建立了大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导为甲状腺细胞的方法,采用了密度梯度法分离骨髓间充质干细胞,用促甲状腺素和胰岛素诱导,最后通过形态学以及生物学证实了诱导分化生成的细胞中含有甲状腺细胞。

间充质干细胞诱导分化为甲状腺细胞的成功避免了胚胎干细胞所产生的伦理问题,而且间充质干细胞经反复传代,仍能保持多向分化潜能。这为间充质干细胞应用于甲减的治疗奠定了基础。

目前,干细胞治疗甲减在世界上已有多项研究在开展,但绝大多数都还在临床前研究阶段,尚无临床研究的报道。在clinicaltrials上也并未查到相关的临床试验。


编者语


尽管动物研究获得了很大的进展,这些研究表明干细胞在甲减治疗中具有很大的应用前景,对甲减患者生活的改善也十分具有前途。但是目前干细胞治疗甲减仍处于初级研究阶段。还有许多尚未解决的问题,例如,如何选择适当的干细胞来源,如何保证干细胞能够在体外分化生成成熟且具有甲状腺功能的甲状腺细胞,如何使移植的细胞受机体调控,如何保证移植的细胞不会再次受到免疫系统的破坏等等。不过,随着研究获得突破,未来干细胞治疗甲减将会进入新阶段,有望成为治愈甲减的新手段,给甲减患者带来福音。



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