簡介

幹細胞及其功能正在引發一場被稱為再生醫學的醫學革命。我們生活在一個非常激動人心的時代，因為我們每天都能看到醫學範式，它們將在未來幾年裏反駁、討論和指導我們的實踐。我們是這一偉大變革的一部分，在未來幾年裏，醫學將從根本上改變其戒律，我們將不會看到我們今天所知道的醫學。細胞作為一個小結構的舊概念將變成細胞作為一個複雜的個體，能夠交流、互動、適應和運作。所有這些變化使我們不僅對科學，而且對哲學和宗教有了更多的了解。目前，科學提供了關於生命的詳細信息，為哲學和宗教思考提供了基礎，因此不可能將它們區分開來。

我們堅信，成體幹細胞的臨床應用有足夠的證據支持其臨床應用。這些細胞的作用機製，它們的劑量以及它們的優點今天已經被相當了解，這些細胞攜帶無並發症。

不同的工作描述了幹細胞，被損傷組織中存在的特定趨化因子激活，啟動這些細胞的遷移(向損傷部位)，粘附和分化，以修複損傷組織。此外，這些還激活了在特定組織龕中處於靜止狀態的駐留幹細胞[1,2]。這些細胞使用安全，不會引起腫瘤或自身免疫反應，可有效改變各種疾病的臨床演變。從對幹細胞免疫和再生能力的了解來看，在醫療中使用幹細胞有許多臨床前和臨床前的先例。

先行詞

1984年，Cesar Milstein與NielsKaj Jerne和Georges J. F. Köhler共同獲得諾貝爾生理學或醫學獎。在這項工作中，米爾斯坦通過將產生抗體的特定B細胞與骨髓瘤(B細胞癌)細胞融合而獲得雜交瘤細胞，骨髓瘤細胞是根據其在組織中生長的能力而選擇的。這是第一次將兩種不同的細胞融合並產生一種不朽的雜交細胞係。雜交瘤導致單克隆抗體特異性的出現，它也為作者贏得了不朽。

1994年，丹麥科學院授予阿爾弗雷德·G·吉爾曼和馬丁·羅貝爾教授諾貝爾醫學獎，以表彰他們在G蛋白的作用及其在細胞信號傳遞中的作用方麵的工作。這是向分子生物學邁出的重要一步，分子生物學詳細展示了細胞的功能，並為反映自然提供了新的基礎。刺激特定細胞受體的G蛋白信號的放大工作方式顯示了幹細胞的功能。位於細胞膜內的多麵分子，協調細胞對許多外界信號的反應。

這兩種經驗都表明，幹細胞可以交流，並引起變化，這是值得分析的點。

細胞通信和作用機製

從未分化的幹細胞到完全分化的細胞，人體內的所有細胞都會發出信號，傾聽、服從並決定自己的命運。每個單獨的細胞都是一個真正的縮影，因為它的核心包含所有的遺傳信息，並且生活，就像它自己的生活一樣:從外部獲取營養，轉化，獲得能量，消除廢物，製造身體所需的組件並將它們輸出到正確的地方，通過遺傳物質的加倍和分裂過程發揮作用，可能會改變工作，並具有模範程度的夥伴關係。

細胞信號的功能非常複雜，但人們已經完全理解了。可以肯定地說，這方麵最好的例子是表現出更強可塑性和轉化能力的幹細胞。近年來的研究表明，這些成體幹細胞具有分化為肝細胞、腎細胞、胰島細胞甚至早期星形城細胞等譜係細胞的能力[3-8]。

就像人類社會組織一樣，細胞的存在和運作是相互依存的。有一組特定的過程，細胞以一種非常特定的方式活動。這是一個迷人的世界，一切都以“信息”為基礎。我們可以明確地說，細胞用一種特定的化學語言相互“思考和交談”，在這個方向上，科學家們發現了作為趨化因子的其他粒子，它們是細胞多語言交流過程的一部分。

成體幹細胞從包圍和影響分化的環境中接收信號。我們知道幹細胞的可塑性和分化機製是相同的，但最終的結果是不同的。外周血、骨髓、胎盤、臍帶、脂肪組織和經血幹細胞都有易感性，且有通路，分化不同，這在功能上是合理的。不同的受體和信號的存在無疑是造成這種特殊性的原因。

我們相信，有科學證據支持細胞通訊理論，不僅是一個體外實驗，而且是一個真理，在現實世界中有臨床證明。

在這方麵，Hussein et al.[9]在2005年發表了一項工作，從表達綠色熒光蛋白CRE-LoxO係統的雄性小鼠中獲得幹細胞，並將其注射到雌性小鼠中，對其進行致命照射，使其停止分泌胰島素。4 ~ 6周後，在雌性小鼠胰腺中觀察到Y染色體熒光標記的朗格漢斯島。這是第一個在沒有細胞融合證據的情況下描述細胞遷移及其分化的實驗。Sordi等人[10]證實，通過分泌胰島素參與骨髓幹細胞遷移和刺激細胞向β細胞分化的細胞因子為CX3CL12和CX3CL1。不同的研究團隊證實了這種機製。此外，已有研究表明，胰腺趨化因子可促進移植到胰腺循環的骨髓單核細胞和祖細胞的聚集，這些細胞及其分泌的生長因子可激活靜止幹細胞，使其分化為分泌胰島素的胰腺細胞。

這兩項工作對我們特別重要，因為它們提供了影響數百萬人的慢性、不治之症的重要信息，如糖尿病。我們的團隊受到了他們的結果的強烈影響，這些結果是我們病理生理學推理的基礎。

細胞招募和有效數量

我們也知道，如果這些細胞一起工作，就更容易實現它們的整體目標。在這方麵，人們發現細胞機製允許它們利用一種新的能力來協調工作，這種能力最近在細菌中被描述為“群體感應”。瑞典Linköping大學的研究人員發表的一項研究描述了人類病原體是如何銅綠假單胞菌其他細菌通過自感(“群體感應”)過程相互交流，這對生長、毒力、動力和生物膜的形成都很重要。

這項研究表明，人體受傷後，會發出一個信號，導致細菌在受損組織周圍聚集。當細菌數量達到足夠的程度，就像一個多細胞有機體一樣，它們就能夠產生生物膜，這種致密的結構能夠抵抗抗生素和人類免疫係統。

當負責通信的短鏈脂肪酸(AHLs)與細菌細胞內的多個接收器結合時，所有這些變化都開始了。在低濃度的情況下，白細胞更加靈活和有效，但細菌濃度越高，就會產生相反的效果，削弱免疫係統，導致進行性感染和炎症。

在人體的內在再生和修複機製中也發生著幾乎相同的情況。當組織損傷發生時，會發出導致幹細胞遷移並粘附在受傷組織上的信號。當細胞數量足夠多時，它們就會成為多細胞生物。他們能夠產生新的功能組織和結構與受傷的完全相同。在細胞濃度較低或嚴重組織損傷時，損傷是不可修複的，無功能疤痕組織的轉化或出現取代正常細胞，具有嚴重的臨床意義，這在過去幾年得到了廣泛的研究。

在過去的幾年裏，觀察到的成體幹細胞移植的有益效果導致了大量的人體臨床試驗。幹細胞移植治療血液惡性腫瘤如白血病的安全性和有效性得到證實[10,11]。應用成體幹細胞治療心肌梗死可明顯改善心室功能[12-16]。同樣地，在骨關節炎[17,18]和周圍血管疾病[19-22]中使用骨髓幹細胞顯示出新的軟骨和血管生成，在抑製疼痛和提高功能能力方麵有顯著的好處。肝硬化患者接受人臍血源性單個核細胞(CBMC)移植[23]後，病情明顯改善並保持穩定。

不同的工作組顯示，當患者接受大量的植入細胞時，臨床效果更好。這也證明了係統進行細胞輸注對臨床試驗的低影響。Herreros等人[24]證實，70%釋放到靜脈循環的幹細胞在肺中停止，隻有少量細胞到達心髒、腎髒和肝髒。

間充質細胞的免疫調節能力

最近有研究表明，不同類型的幹細胞，包括間充質幹細胞，具有調節免疫細胞功能的特性。間充質幹細胞在自身免疫性疾病中的治療作用正在不同的成人和兒童臨床前和臨床實驗中進行研究[25-31]。此外，其他研究表明間充質細胞也分泌多肽，作為局部微免疫的調節因子[32-35]。我們有許多關於該細胞在骨髓移植或最近診斷的1型糖尿病中減少急性排斥反應的能力的臨床研究。Voltarelli等報道了成體幹細胞移植聯合免疫抑製劑後C肽或胰腺功能顯著增加[36,37]，我們觀察到新診斷的1型糖尿病患者抗胰島(ICA)和GAD抗體的減少，在12個月的隨訪中仍保持這種情況，並注意到抗體陰性結果與C肽增加、每日胰島素劑量需求減少有關，糖化血紅蛋白(HbA1c)[38]濃度降低。通過這種方式，其他疾病如多發性硬化症或難治性係統性紅斑狼瘡顯示出相同的結果[39,40]。

這是團隊精神支配細胞的一個完美例子，它可以導致不同係統的細胞發生變化，一個例子是免疫係統的幹細胞在自身免疫疾病中重置和禁用激活的T細胞的能力。間充質細胞分泌的分子本質上主要是抗炎的。間充質細胞在免疫穩態中起著中心作用，一些研究表明間充質細胞(MSCs)可以分泌特定的多肽，如肝細胞生長因子，這有助於形成局部免疫抑製環境。

同樣，轉化生長因子-1通過與肝細胞生長因子協同作用促進異體逃逸表型[41]，也參與T細胞抑製。Di Nicola等人表明，中和肝細胞生長因子和轉化生長因子-1抗體恢複了混合淋巴細胞反應[41]的增殖反應。其他可能的因素包括幹擾素(INF)、腫瘤壞死因子和白細胞介素(IL)-2[42,43]。白細胞介素-10似乎也由間充質幹細胞組成表達，並在T細胞調節和促進抑製表型的作用中有充分的證據，在炎症免疫反應誘導過程中通過拮抗IL-12的作用。

這些信號在免疫係統中的作用是:減少T細胞和單核細胞的活化，改變淋巴細胞增殖，減少促炎細胞因子和炎性增加。

已經證明，成體幹細胞保持未分化，並修改微環境，阻止或阻止激活T淋巴細胞的其他稱為樹突狀細胞的激活。

結論

在這個新的放大鏡下，我們可以說疾病實際上是細胞紊亂或其微環境紊亂，其中主要因素是細胞通訊問題。也許我們可以創造一個術語細胞聾?或者問題是關鍵位置的細胞很少?癌症、心髒病、血管疾病和其他藥物治療無效的疾病應該通過再生醫學的棱鏡來觀察，在再生醫學中，身體是在自我治愈，而不是藥物和輻射。我們知道作用機製，在臨床研究中沒有嚴重的不良事件，我們有安全的適應症，但我們還在等什麼?

有些人會認為這種功能統一的過程意味著還原論的新勝利，因為它使我們能夠通過物理和化學過程來理解生命是如何運作的，而不必訴諸於白日夢、靈魂或重要的原則。我們發現的微物理世界是如此奇妙，很難不去想科學在未來能發現什麼。

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引用:馬吉德，馬吉德，李朝霞，向華(2016)成體幹細胞:自然會找到方法嗎?Int J Stem Cell Res 2(1): doi http://dx.doi。org/10.16966/2472 - 6990.107

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出版的曆史:

收到日期:2016年1月22日

接受日期:2016年2月05

發表日期:2016年2月10