简单来说,干细胞是一类具有无限的或者永生的自我更新能力的细胞、能够产生至少一种类型的、高度分化的子代细胞 [1]。
多年来对干细胞的定义不断进行修正,并从不同的层面上来进行定义[2]。大多数生物学家和医学家认为干细胞是来自于胚胎、胎儿或成人体内具有在一定条件下无限制自我更新与增殖分化能力的一类细胞,能够产生表现型与基因型和自己完全相同的子细胞,也能产生组成机体组织、器官的已特化的细胞,同时还能分化为祖细胞。
按照不同的分化潜能分类,干细胞可分为全能干细胞、多能干细胞、单能干细胞 [1]。
全能干细胞:具有自我更新和分化形成任何类型细胞的能力,有形成完整个体的分化潜能,如胚胎干细胞,具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力,可以无限增殖并分化成为全身200多种细胞类型,进一步形成机体的所有组织、器官 [1]。
多能干细胞:顾名思义,多能干细胞具有产生多种类型细胞的能力,但却失去了发育成完整个体的能力,发育潜能受到一定的限制。例如,造血干细胞可分化出至少12种血细胞,骨髓间充质干细胞可以分化为多种中胚层组织的细胞(如骨、软骨、肌肉、脂肪等)及其他胚层的细胞(如神经元)。科学家们趋向于将分化潜能更广的干细胞称为多潜能干细胞,如骨髓间充质干细胞,而将向某一类型组织的不同细胞分化的干细胞称为多能干细胞,如造血干细胞、神经细胞等 [1]。
单能干细胞(也称专能、偏能干细胞):常被用来描述在成体组织、器官中的一类细胞,意思是此类细胞只能向单一方向分化,产生一种类型的细胞。在许多已分化组织中的成体干细胞是典型的单能干细胞,在正常的情况下只能产生一种类型的细胞。如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞又叫卫星细胞。这种组织是处于一种稳定的自我更新的状态。然而,如果这种组织受到伤害并且需要多种类型的细胞来修复时,则需要激活多潜能干细胞来修复受伤的组织 [1]。
最新的研究表明,细胞治疗,尤其是间充质干细胞疗法,可能是治疗糖尿病肾脏病的新希望。糖尿病肾脏病的临床表现通常以微量白蛋白尿为特征,可进一步发展为大量白蛋白尿,最终导致肾小球滤过率(GFR)下降,进而引起尿毒症。这一过程往往由高血糖引起,导致一系列恶性生物学变化,如氧化应激、慢性炎症、高级糖基终产物积累、肾脏缺氧、细胞凋亡以及肾素-抗利尿激素系统的异常激活。干细胞通过调节多个关键的病理生理途径,如炎症、氧化应激、肾脏缺氧和纤维化途径,发挥有益的肾保护作用。虽然临床应用仍在初步阶段,但研究显示了希望的结果,为糖尿病肾病的治疗打开了新的可能性。
一项发表在JASN杂志上的随机、安慰剂对照的Ⅰb/Ⅱa期临床试验研究中,16名2型糖尿病和进行性糖尿病肾脏病成人患者接受了间充质干细胞治疗,静脉回输8000万个间充质干细胞后,在随访的18个月内,相比安慰剂对照组,患者的肾小球滤过率(eGFR)的年下降率显著降低,证明了这种治疗方案的安全性和耐受性。eGFR是评价肾小球滤过率的指标,滤过率高表明肾功能良好,降低则说明肾功能受损。这意味着,间充质干细胞有潜力帮助患者维持肾功能。这项研究结论为后续开展进一步的临床研究提供了证据。[3]
参考资料:
[1] 裴雪涛.干细胞生物学.科学出版社.2003-4-15
[2] 专家:干细胞在再生医学上有巨大的应用潜能.人民网 [引用日期2019-09-20]
[3] Perico N, Remuzzi G, el; NEPHSTROM Trial Consortium. Safety and Preliminary Efficacy of Mesenchymal Stromal Cell (ORBCEL-M) Therapy in Diabetic Kidney Disease: A Randomized Clinical Trial (NEPHSTROM). J Am Soc Nephrol. 2023 Oct 1;34(10):1733-1751. doi: 10.1681/ASN.0000000000000189. Epub 2023 Aug 10. PMID: 37560967; PMCID: PMC10561817.