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时玉舫:干细胞家族中的“美猴王”

作者:   来源:   时间:2014-11-09 18:27   浏览:

    我们现在正在做一个国家973重大科研项目——关于间充质干细胞的分化控制和免疫调节研究,为其进入临床应用做一些基础性工作。 

  大家都知道孙悟空72变的能力,干细胞家族中的重要成员——间充质干细胞,其变换自己的本领也不遑多让。 

  间充质干细胞最初在骨髓中发现,因其具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自我复制等特点而日益受到人们的关注。它能在体内或体外特定的诱导条件下,分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、心肌、内皮等多种组织细胞。它所具有的强大的复制能力和分化潜能,令它成为干细胞家族中的明星细胞,可以被广泛地应用于炎症疾病的临床治疗。 

  “变色龙”免疫调节机制 

  众所周知,感冒发烧那是因为身体抵抗力下降,产生了炎症。不仅如此,其实在人类的大部分严重疾病的发病过程中,例如肝硬化、糖尿病,甚至包括癌症,炎症都在其中扮演了至关重要的角色。而间充质干细胞就可以根据炎症的强弱大小,或者炎症发生的地点,来变换自己的性质,发挥不同的功能:它既可以消炎,也可以促炎。 

  间充质干细胞最重要的特性在于其具有很强的免疫调节作用。而人体内环境复杂多变,在不同炎症情况下,间充质干细胞的免疫调节作用是不同的。科学家研究发现,间充质干细胞的免疫调节具有这样一种“变色龙”特性,它好像就是炎症环境的一个调和剂:当炎症反应强时,它就会抑制免疫反应;当炎症反应弱时,它反而可能促进免疫反应。 

  这种特性在其治疗疾病的过程中需要引起高度重视。比如,在利用间充质干细胞治疗肝硬化病人的过程中,科学家发现它可以显著缓解肝硬化病人的病情,其肝脏部位的炎症反应明显减轻,肝功能指标如胆红素、白蛋白等明显好转。但是地塞美松,一种常用于治疗肝硬化的固醇类激素免疫抑制剂,会在相当程度上抵消间充质干细胞对于肝硬化的治疗作用。原因是当地塞美松和间充质干细胞共同使用时,会使肝硬化病人炎症减轻,导致间充质干细胞的免疫抑制作用减弱,治疗效果完全消失,甚至会加重疾病。所以,某些药物与间充质干细胞的共同使用可能破坏其对炎症疾病的治疗效果。

  靶向治疗多种肿瘤

  间充质干细胞拥有其他干细胞所没有的优点,那就是它具有向损伤组织定向迁移并根据具体环境来调节免疫反应的独特能力,这使其在临床应用上拥有了巨大的潜力。 

  肿瘤是现今致死率极高的疾病,对肿瘤的发病机理的研究以及肿瘤治疗方法的探讨一直是全世界生物医学研究的最热点。 

  肿瘤被认为是一种永不能愈合的创伤,而间充质干细胞就像一颗子弹一样,能够定向朝着创伤的炎症部位迁移。利用这一特性,科学家将间充质干细胞作为携带抗肿瘤药物的载体,就像给子弹涂上毒素,从而实现有效的靶向治疗。重组干扰素α(IFNα)作为临床药物可以治疗多种肿瘤,但是由于其半衰期短、用量高、副作用严重,在临床应用中受到限制。为解决这一瓶颈问题,我们团队利用间充质干细胞的载体功能,使其携带表达IFNα,实现该细胞因子的局部释放和肿瘤的靶向治疗。实验发现,能够分泌IFNα的间充质干细胞无论是与肿瘤细胞共同注射,还是肿瘤生长后注射,都可以完全抑制肿瘤生长,而且其抗肿瘤能力要明显高于IFNα重组蛋白的作用。 

  间充质干细胞作为一种存在于正常组织中的干细胞,由于其不仅具有干细胞固有的增殖分化能力,还独有强大的免疫调节功能,相信在不远的将来,它一定会在临床炎症疾病的治疗中,展示更广阔的应用前景。 

  (作者为中科院上海生命科学研究院/上海交通大学健康科学研究所研究员)


   
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