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细胞知识科普丨一文读懂干细胞与免疫细胞!

 铁道之旅 2023-05-30 发布于北京

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如果20世纪是药物治疗时代,那么21世纪就是细胞治疗的时代。随着细胞治疗技术的不断突破,为一些难治性疾病的治疗提供了更多的选择,可谓成绩斐然,推动了生物医学产业的深刻变革。

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新冠疫情的爆发以来,干细胞和免疫细胞也逐渐成为热门探讨话题,近期还有很多朋友提出疑问,二者究竟有什么区别,该如何去选择?

一、出身不同

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干细胞(左)和免疫细胞(右)

干细胞(Stem Cell)是一类具有自我更新和多种分化潜能的细胞,具有再生各种组织器官和人体的潜在功能,医学界称为“万用细胞”。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞。

干细胞可以说是四处为家,在人体的各个组织中都能看到它的身影,科学家最开始在骨髓中找到了干细胞,骨髓一度被认为是干细胞的发源地。随着研究的不断深入,研究人员又在牙髓中发现了牙髓干细胞、在脂肪中发现了脂肪干细胞、在尿液中发现了肾源干细胞 。

免疫细胞(immune cell)是指参与免疫应答或与免疫应答相关的细胞。包括淋巴细胞、树突状细胞、单核/巨噬细胞、粒细胞、肥大细胞等。免疫细胞负责清除外来病原微生物、衰老细胞、突变细胞以及癌细胞。

免疫细胞诞生于骨髓,在胸腺中逐渐成长,最后它会定居在人体的各个免疫器官及血液中,时时刻刻守护着人体的健康。

二、功能不同
我们的身体是一个由细胞构成的王国,极其精密复杂,同时又高度有序。任何伟大的王国都既需要建设者,也需要防卫兵。我们的身体细胞王国也不例外。

干细胞是建设者免疫细胞是防卫兵。

当我们成年后身体不再成长,干细胞又会扮演细胞王国的维护者,及时替换和更新衰老或受损的细胞。当有外敌入侵,如细菌和病毒,免疫细胞就会扮演细胞王国的军队,快速反应,将其清除。

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如果细胞王国中出现叛变分子,如正常细胞突变为癌细胞,免疫细胞就会扮演安保系统,将其识别并清除。当外敌入侵过多,或王国内叛变分子太多,免疫细胞没有能力全部清除时,我们的身体就会生病。

但不幸的是,随着我们不断变老,体内干细胞和免疫细胞的数量及活性均会不断减弱。幸运的是,科学家开发了基于干细胞和免疫细胞的生物医学技术,为我们的健康保驾护航。

三、分类不同
现在,让我们来进一步分别了解他们都分哪些种类,不同种类功能有何差异:

01
干细胞
  • 根据分化潜能不同,分为全能干细胞、多能干细胞、单能干细胞;
  • 根据发育阶段不同,分为胚胎干细胞、成体干细胞;
  • 根据取材来源不同,可分为骨髓、脂肪、乳牙、脐带、脐带血、尿液肾源干细胞等;
  • 根据组织功能不同,可分为造血、神经、心肌、血管、皮肤、肾源干细胞等。

如果把人体比喻为一棵树,深埋大地的种子就是全能干细胞(天然的胚胎干细胞和人工制备的诱导多能干细胞),可以分化出完整的人体,就如同种子可以发育成长为一颗参天大树。

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大树的主要枝干可以比喻为多能干细胞,主要包括造血干细胞和间充质干细胞,可以分化为血液细胞、神经细胞、心肌细胞、肝细胞、软骨细胞、成骨细胞、脂肪细胞、血管内皮细胞等多系统的功能细胞,就如同每个树冠能生出的葱郁的枝桠、树叶和果实。

末端的枝干是专能干细胞,如造血干细胞,只能分化为血液系统的红细胞、白细胞、血小板等,就如同末端枝干能生长出果实和树叶。

人体成熟的功能细胞,如皮肤细胞,心肌细胞、肾细胞等,就如同大树枝桠末端的叶子和果实,随着季节的变化不断凋零,需要干细胞不断分化补充和更新,以维持生命的运转。

02
免疫细胞
目前临床应用较多的自然杀伤细胞(NK)、细胞因子诱导的杀伤细胞(CIK)和最近特别火的CAR-T细胞。

NK细胞是固有免疫,可以随时清除体内衰老、变异的细胞,就像是警察,随时维持社会治安。

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CIK是进一步增强自身免疫力,弥补NK细胞的相对不足,就像是坏人太多就需要武警出动来帮忙。

CAR-T是基因修饰的T细胞,在肿瘤细胞被NK细胞和CIK细胞追杀的过程中,有些肿瘤细胞在战争中学会伪装自己,不再被NK和CIK细胞识别。于是就有了CAR-T,可以靶向性杀死这些狡猾伪装的肿瘤细胞。因此,CAR-T就像是带着明确任务的特种部队,能够精准歼灭敌人。


四、提取方式不同
干细胞可以从多种人体组织中提取,在新生儿脐带、脂肪、牙髓、尿液等多种人体组织也都能提取到,其中尿液中提取的肾源干细胞是目前唯一无创的干细胞提取方式!
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免疫细胞的主要来源是血液,如成人的外周血和婴儿的脐带血。血液中含有大量功能成熟的免疫细胞,在我们身体内不停循环,保护自身健康。

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疾病治疗不同
一、干细胞是建设者,调节细胞的发育分化和生命活动:
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重建组织器官结构
干细胞不仅具有自我更新复制能力,能够自我繁殖产生新的干细胞,还具有多向分化潜能,在适宜条件诱导下,可以定向分化为骨、软骨、肌肉、神经、脂肪、肝脏、肾脏、心脏、肺脏、皮肤、血液等各种组织器官的细胞,重建组织器官结构,恢复正常生理功能。
慢病改善和预防
干细胞技术在一些慢性病临床治疗中颇有成效。经过定向诱导分化的干细胞,能再生梗死的心脏细胞,会让心脏重新充满活力。同时,干细胞治疗技术还能够改善和预防“三高”,即高血压、高血脂症和高血糖(糖尿病)。

二、免疫细胞是防卫军,主要发挥3方面的作用:
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改善慢病
疾病时,存储的免疫细胞可激活自身免疫系统,定向查杀病变细胞,改善慢病。
亚健康调理
在身体免疫力下降或出现亚健康状态时,可有效调节并强化免疫系统,缓解亚健康状态。
癌症预防
能在细胞发生病变的早期便加以清除,防止癌细胞扩张。

三、细胞治疗对抗衰老的作用
干细胞和免疫细胞的共同点在于:两种细胞都有助于抗衰老。同时,它们的数量和活性都会随着年龄的增长而降低。

2014年,美国斯坦福大学科学家将年幼小鼠的血液输入老年小鼠体内,结果老年小鼠的大脑变年轻了。随后,科学家又尝试了人体最年轻的血液:脐带血,也改善了老年小鼠的大脑功能。

目前,细胞疗法已经可以通过促进细胞新生,有效改善肌肤状态,达到深层修复的抗衰效果,也能提高人体免疫力,消除亚健康状态。未来,免疫疗法在治疗衰老相关疾病方面还具有很大潜能。

“自体”和“异体”的区别
自体顾名思义是从自身获取来源作用于自身,而异体是指从别人身上获取来源然后作用于自身,例如我们熟悉的骨髓移植就属于异体干细胞。

干细胞自体与异体应用区别
应用自体干细胞最大的优点就是安全性。自体干细胞来源于自身,不存在排异反应,也没有毒副作用,安全可靠,并且可反复多次使用,使用效果具有叠加性,临床效果更佳。

自体干细胞临床应用不涉及伦理问题。自体干细胞来源于自体,不作为药品流通,不影响公众利益,不违背国际伦理,合法、合规,自体使用无交叉感染,排除了安全隐患。

目前异体干细胞仅可用于医学治疗,而自体干细胞可以参与个体生命的生长、发育、成熟、代谢、生病、衰老和死亡的生命各时期,在不同的生命时期进行自体干细胞抗衰老/保健,是延缓衰老进程、恢复和加强机体各项生理机能、提高生活品质、提升生命功能、延长寿命的重要手段。

免疫细胞用自体的好还是异体的好?
免疫细胞治疗是利用人体自身或供者来源的免疫细胞,经过体外培养扩增或活化,再回输到患者体内,激发或增强机体的免疫功能,从而清除肿瘤细胞、病原体或病毒感染等异常细胞的治疗方法。

但不得不指出的是,异体来源的免疫细胞可能会有免疫排斥反应,用他人的细胞首先要考虑组织相容性抗原是否匹配,也就是我们常说的“配型”,来判断发生免疫排斥的风险大不大。

在考虑免疫排斥不剧烈的情况下,是可以使用他人免疫细胞的,但要相对慎重,而想要避免免疫排斥,导致功能发挥不完整,用自体的当然会更好,这也是时下免疫细胞存储业务存在和盛行的原因。



Outlook

展望


虽然随着年龄的增加,体内干细胞和免疫细胞的数量及活力会不断减弱,但目前已有成熟的生物学技术,能够定向补充干细胞以及免疫细胞,为我们的健康保驾护航。

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