中科西部研究院:干细胞能哪些人类疾病?

2021-06-28 23:05:31 114

在过去的几十年中,干细胞领域的技术发展得很快,为很多疾病提供了新的方法和新的希望。干细胞可以应用疾病,那么疾病会反过来改变干细胞特定的微环境,攻击人体中原本存在的干细胞群体吗?


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不同疾病对干细胞的影响

通过局部和全身效应的联合作用,干细胞生态位在成体组织中受到严格的调控。在正常生理条件下,干细胞通过增殖和分化对干扰动作作出反应,从而维持组织内稳态。

一些疾病可以改变干细胞小生境和生态位,从而影响干细胞的特性,使其质量受到损害。

1衰老和退行性病变

退化是指组织由于遗传或环境因素而退化和丧失其功能能力的过程,是每个人都必须经历的生命历程。

衰老代表这一个有机体随着时间的推移而累积的变化。在衰老的整个过程中,细胞和组织的持续变化与退化的过程相似,两者都会改变干细胞的特性,使干细胞持续受到损伤,从而衰老、再生功能丧失,甚至死亡。

我们都知道,有毒代谢物的积累,会逐渐损害DNA和其他大分子。而这些损害同样影响到了干细胞,促进干细胞功能的丧失和再生功能下降,导致老年人干细胞库的枯竭。

目前已知受老化影响的干细胞群主要有:间充质干细胞、肠道干细胞、骨骼肌干细胞、神经干细胞、皮肤干细胞和生殖细胞等。

2代谢紊乱

常见的肥胖、糖尿病、高胆固醇血症和内分泌紊乱等代谢疾病会导致干细胞生态位的改变,影响干细胞功能。

肥胖与多种组织中的促炎反应有关,可导致组织炎症和代谢性疾病。其对干细胞的负面影响是多方面的:

  • 肥胖患者皮下脂肪组织的功能活性干细胞减少

  • 肥胖会导致干细胞基因网络短路

  • 肥胖导致的炎症会引起微环境的改变,从而影响干细胞的产生。

糖尿病可以通过改变血管周围神经和间充质干细胞功能,影响HSC动员,削弱内皮祖细胞的血管修复

有研究发现,血脂异常可能会导致HSCS老化,促进促炎髓样干细胞的发育,加重动脉粥样硬化的发展

内分泌紊乱:内分泌系统是一个信息信号系统,通过分子信号作用于不同的身体位置,内分泌失调会导致干细胞环境的改变,影响干细胞的特性。

糖皮质激素为例,它会对间充质干细胞增殖和成骨细胞分化有抑制作用,导致成骨减少。


3 炎症性疾病

炎症反应是机体受到损伤或感染等刺激后立即发生的主要防御机制,是恢复组织功能所必需的。

持续的刺激会导致慢性炎症,在关节炎、动脉粥样硬化和哮喘等疾病中往往会出现破坏性炎症反应和过度愈合反应之间的失调,小生境发生改变,导致干细胞自我更新和分化能力发生显著变化。

总之,炎症性疾病可以导致免疫细胞和细胞因子水平增加,从而影响干细胞特性。

一些疾病可能会改变基因组的稳定性、改变表观遗传性质、改变蛋白质平衡,使得线粒体功能障碍、端粒损耗、细胞衰老和干细胞衰竭。

了解疾病对干细胞的影响,是判断干细胞来源质量一个重要的参考,对干细胞在再生医学中的应用是非常重要的,特别是考虑患者的疾病史对自体干细胞应用方案有重要意义。