為什么說臍帶血干細胞是“寶藏”,臍帶血干細胞有什么功能和作用
原標題:為什么說臍帶血干細胞是“寶藏”,臍帶血干細胞有什么功能和作用
臍帶血:“其實我是寶藏”臍帶血是胎兒娩出、臍帶結(jié)扎并斷離后殘留在胎盤和臍帶中的血液,以前都被廢棄不用。
近年來隨著干細胞醫(yī)學的興起,臍帶血成為干細胞的重要來源。至2020年,全球已有超過150個國家和地區(qū)進行了50000多例臍帶血干細胞移植 (UCBT) ,涉及 100余種疾病的治療研究。
據(jù)統(tǒng)計,僅在美國臨床試驗網(wǎng)站中登記的與臍血相關的實驗就有395項,其中屬于非血液學疾病共有95項,研究方向包括腦癱、自閉癥、糖尿病等各項疾病,涉及循環(huán)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等多個領域,見圖1。臍血干細胞治療非血液學疾病已成為近幾年干細胞研究的熱點。
更新:截至2022年5月24日,美國臨床試驗網(wǎng)站中登記的與臍血相關的實驗有486項。
1988年10月,世界第一例臍帶血移植(UCBT)在法國巴黎圣路易斯醫(yī)院完成,Gluckman教授和Broxmeyer教授等用5歲范可尼患兒胞妹的臍帶血開展造血干細胞移植,該患兒臨床癥狀完全治愈,生存至今。
1989年,美國印第安納大學醫(yī)學院Broxmeyer教授等在美國科學院院報(PNAS)發(fā)表的文章首次提出,一份臍帶血含有豐富的造血干細胞和造血祖細胞可供臨床使用,這對臍帶血的臨床應用提供了極大的鼓舞和支持,也為臍帶血大規(guī)模存儲及廣泛應用奠定了理論基礎。
1993年,全球第一家臍血庫在紐約建立,臍帶血的儲存量逐年增加。目前,接近100萬份臍帶血儲存在40多個國家的公共臍血庫(數(shù)據(jù)來自WMDA);接近500萬份臍帶血儲存在100余個國家的自體(家庭)臍血庫。
1996年,我國第一家由衛(wèi)生部批準的臍血庫北京庫成立,此后在國家衛(wèi)生部批準下成立廣東庫、浙江庫、山東庫、天津庫、上海庫、四川庫,全國共7家臍血庫,共儲存了接近200萬份臍帶血。據(jù)不完全統(tǒng)計,全球臍帶血移植已超過5萬例(WMDA),國內(nèi)臍帶血移植接近15000例,用于臨床上100余種疾病的治療。
臍帶血干細胞移植及其優(yōu)點臍帶血干細胞及其移植臍帶血中含有多種類型的干細胞,主要包括造血干細胞(HSCs))、間充質(zhì)干細胞(MSCs)和內(nèi)皮祖細胞(EPCs))等。其中,造血干細胞和間充質(zhì)干細胞在臍帶血中含量較多。
造血干細胞可分化為所有類型的血細胞;間充質(zhì)干細胞在一定條件下進行體外培養(yǎng)和誘導可以向神經(jīng)、成骨、軟骨、脂肪、肌腱、肌肉和心肌等細胞方向分化,兩者均已廣泛應用于臨床干細胞移植研究。
臍帶血干細胞移植的優(yōu)點相較于骨髓、外周血干細胞移植等傳統(tǒng)的干細胞移植方法,臍帶血干細胞移植具有以下優(yōu)點:
①臍帶血中的干細胞濃度及純度較高,是骨髓干細胞的10—20倍,其增殖能力也遠超骨髓干細胞;
②來源方便,新生兒出生時即可收集臍帶血;
③治療費用低、移植準備時間短,尤其適用于病情不穩(wěn)定、發(fā)展迅速的患者;
④臍帶血干細胞移植對配型要求的嚴格程度低于骨髓干細胞移植,所以配型成功率較高;
⑤臍帶血淋巴細胞大多數(shù)為初始型細胞,其免疫效應分子和受體表達不夠完善,因此免疫功能較不成熟,排斥反應發(fā)生率較低;
⑥臍帶血受胎盤屏障的保護,細胞自身傳染病感染率較低;
⑦相較于胚胎干細胞移植來說,臍帶血干細胞移植不存在倫理問題。
綜合以上因素,可以說臍帶血是干細胞移植的比較理想的來源。
血液系統(tǒng)疾病的治療
臍帶血含有豐富的造血干細胞,在臨床上被廣泛地應用于急/慢性白血病、再生障礙性貧血(AA)、地中海貧血、血紅蛋白病、骨髓增生異常綜合征(MDS)等血液疾病的治療。1990年,美國開展了第一例UCBT治療兒童白血病,隨后在1995年開展了第一例UCBT治療成人白血病。隨著在臨床上的廣泛開展,UCBT在諸多方面已顯示出優(yōu)于骨髓及外周血干細胞移植的特性。
國內(nèi)臍血移植量最多的中國科學技術大學附屬第一醫(yī)院汪麗鈺等人對非血緣UCBT治療急性髓系白血病(AML)58例進行療效分析,指出UCBT治療AML安全有效,且慢性GVHD發(fā)生率和復發(fā)率均較低。這些研究結(jié)果表明,UCBT治療白血病優(yōu)勢明顯,具有廣泛的臨床應用前景。
自身免疫性疾病的治療
多年來,臨床治療自身免疫性疾病的常用方法是利用糖皮質(zhì)激素或使用免疫抑制藥物來減緩免疫系統(tǒng)攻擊自身組織所造成的炎癥反應,但無法根治。
研究發(fā)現(xiàn),臍帶血干細胞可用于實驗性自身免疫性腦脊髓炎、類風濕關節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡以及多發(fā)性肌炎/皮肌炎等的治療,在臨床上已有不少成功案例,故治療效果和前景非常看好。
肝臟疾病的治療
研究表明,臍帶血間充質(zhì)干細胞可在肝內(nèi)存活、轉(zhuǎn)化為肝實質(zhì)細胞并發(fā)揮作用,修復肝功能,還可以提高基質(zhì)金屬蛋白酶的表達,從而降解膠原纖維,改善肝硬化。雖然目前國內(nèi)外均報道了臍帶血干細胞移植治療肝硬化的基礎研究,但因其機制尚未明確,故在臨床應用方面暫無實施案例。
其他疾病的治療
由于臍帶血干細胞具有多向分化的潛能,在疾病治療上有廣闊的應用前景。研究者發(fā)現(xiàn)臍帶血干細胞移植治療對血管性癡呆病人的智力有明顯改善作用; 楊華強等發(fā)現(xiàn)臍帶血干細胞移植對治療自閉癥有一定作用。
此外,臍帶血干細胞正被越來越多地用于血液系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、代謝系統(tǒng)等多領域相關疾病的治療。
人類臍血是嬰兒出生后殘留在臍帶及胎盤內(nèi)的血液,臍血中含有多種類型的干細胞,這些干細胞具有多向分化潛能。與胚胎干細胞、骨髓干細胞相比,臍血干細胞具有對捐助者風險低、無倫理問題、抗宿主病風險低及快速可用性等獨特性質(zhì),也預示著臍血干細胞具有更廣闊的應用前景,為再生醫(yī)學提供了另一種來源,見表1。
臍帶血間充質(zhì)干細胞干細胞在兒童和成年人血液疾病中的良好表現(xiàn),使其在造血干細胞移植領域扮演著越來越重要的角色。隨著臍帶血儲存量的增加,科研技術水平的進步和臨床應用的擴大,臍帶血干細胞移植技術將會為更多患者帶來新的希望。返回搜狐,查看更多
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