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干细胞研究:牙髓干细胞的临床潜力和最新进展

 嘟嘟7284 2019-12-14

杂志简介:(评价摘选自Medsci)

《国际分子科学杂志》由瑞士MDPI主办,是一本国际同行评议的开放性学术期刊,该期刊为化学、分子物理和分子生物学专业研究提供了一个先进的分享平台,主要发表科研论著、评论、通讯和简要笔记。该期刊鼓励科学家们尽可能多的披露研究细节,并迅速地发表理论和实验成果。

本文选自该杂志刊登的学术论文,该成果由日本大阪牙科大学联合IMSUT医院医学研究所共同发表。在此之前,我们刊登了该文章的第一部分和第二部分,本文继续介绍该文章的第三部分。资料及本文插图均节选自“Yamada Y, Nakamura- Yamada S, Kusano K, et al. Clinical potential and current progress of dental pulp stem cells for various systemic diseases in regenerative medicine: A concise review[J]. International journal of molecular sciences, 2019, 20(5): 1132.”

干细胞研究:牙髓干细胞的临床试验研究进展及其所存在的主要挑战

摘要】大量研究报告显示,牙髓干细胞对神经系统疾病、心肌梗塞、肌营养不良、糖尿病、肝病、眼病、免疫疾病、口腔疾病等都具有治疗效果,这些研究为牙髓干细胞进一步的临床应用,提供了科学依据。

关键词】干细胞研究,牙髓干细胞,临床试验,质量控制,机理

一.前言

牙髓干细胞在细胞治疗中具有对抗多种疾病的潜力,它的独特之处在于:不仅可以分化为典型的中胚层细胞谱系(如:成骨、软骨形成和脂肪),也能形成外胚层和内胚层细胞谱系。实验研究表明:牙髓干细胞具有分化成活性神经元、心肌细胞、肌细胞、黑素细胞和肝细胞样细胞的能力;同时,牙髓干细胞的生物活性和增殖率,均高于骨髓间充质干细胞。

二.方法

与其他种类的干细胞临床研究报告相比,牙髓干细胞的研究报道相对较少。为了让牙髓干细胞得到更好的应用,本次研究会将重心放在牙髓干细胞的临床之上。

三.结果

(一).牙髓干细胞特性

牙髓干细胞的典型特征为:骨髓间充质干细胞呈阳性谱系标记和单核细胞、造血系统谱系标记阴性。牙髓干细胞不仅可以分化为典型的中胚层细胞谱系(如成骨、软骨形成和脂肪),也可以形成外胚层细和内胚层细胞谱系。

(二).牙髓干细胞的临床试验

Aimetti等人评估了牙髓干细胞在牙周病再生治疗应用中的潜在能力。在这项研究中,11个慢性牙周炎患者接受了牙髓干细胞移植,临床和放射学评估显示了此次治疗的有效性。同时,虽然体外实验、动物实验、人体临床研究等均显示出牙髓干细胞对中风和糖尿病均有治疗作用,但是设计严谨的临床试验尚在进行中,其临床获益的临床评价结果将很快报道。如,计划进行一项开放性单盲临床试验来评估中风患者术后自体牙髓干细胞疗法的安全性和可行性;评价牙髓间充质干细胞安全性和有效性的临床试验 Ⅱ型糖尿病患者的移植也很活跃,并处于招募阶段。 

(三).牙髓干细胞的机理

1.组织修复功能

已有多项研究报告显示:牙髓干细胞可以分化为神经细胞、多巴胺能神经元、肌管、肝细胞样细胞、角膜细胞和视网膜神经节细胞样细胞,且移植的细胞可以在宿主组织中迁移。这些研究的结果表明细胞可以参与组织的再生。

2.旁分泌效应

牙髓干细胞的旁分泌效应在许多研究中都有报道。牙髓干细胞可以迁移到组织受伤区域,刺激功能恢复。其治疗益处可能是因为组织修复功能和旁分泌效应共同作用的结果。

3.干细胞的质量控制

干细胞临床治疗的主要挑战是严格的规定和细胞处理的高成本。涉及到细胞的提取、纯化、扩增和移植方法,包括载体和支架;也就是说,优化细胞处理和移植方法是非常重要的,包括制备高质量细胞方法,移植方法,安全评估方法等。

四.讨论

牙髓干细胞移植疗法对各种疾病的有效性已被各大媒体相继报道。如今,已经有很多利用动物疾病模型的临床研究显示了牙髓干细胞的治疗能力。牙髓干细胞很容易通过无创程序获取,而且不存在伦理上的顾虑,这很可能会成为未来干细胞临床应用上的主要来源。

【参考资料】

1.Deuse, T.; Hu, X.; Gravina, A.; Wang, D.; Tediashvili, G.; De, C.; Thayer, W.O.; Wahl, A.; Garcia, J.V.; Reichenspurner, H.; et al.  Hypoimmunogenic derivatives of induced pluripotent stem cells evade immune rejection in fully immunocompetent allogeneic recipients. Nat. Biotechnol. 2019.

2.Aimetti, M.; Ferrarotti, F.; Gamba, M.N.; Giraudi, M.; Romano, F. Regenerative Treatment of Periodontal Intrabony Defects Using Autologous Dental Pulp Stem Cells: A 1-Year Follow-Up Case Series. Int. J. Periodont. Restor. Dent. 2018, 38, 51–58.

3.Nakashima, M.; Iohara, K. Recent Progress in Translation from Bench to a Pilot Clinical Study on Total Pulp Regeneration. J. Endod. 2017, 43, S82–S86.

4.Wang, M.; Yuan, Q.; Xie, L. Mesenchymal Stem Cell-Based Immunomodulation: Properties and Clinical Application. Stem Cells Int. 2018, 2018, 3057624.


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