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什么是干细胞

世界爱耳日| 无声的世界,干细胞能否带来希望?

来源:博雅

日期: 2021.03.03

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3月3日为世界爱耳日,今年的活动主题是”人人获得听力保健--筛查、康复、沟通”。耳聋已成为致残的的首要原因,严重影响患者的沟通,生活,学习等方面,给家庭和社会都带来了沉重的负担。


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近年来,干细胞在多个疾病领域中展现出了治疗的前景。同样,在耳聋的治疗研究领域,干细胞也取得了新进展。许多读者在后台留言表示对干细胞治疗耳聋的关切,在世界爱耳日之际,我们来给大家科普一下干细胞对于耳聋的治疗到底能够发挥哪些作用?临床进展又有哪些?


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耳聋的现状

根据世界卫生组织统计数据显示[1]


1.全球大约有超过世界人口的5%,也就是4.66亿人患有残疾性听力损失,其中3400万是儿童。约有三分之一65岁以上老年人有残疾性听力损失。


2.据估计,到2050年将有9亿多人出现残疾性听力损失。


3.听力损失每年给全球造成的费用达7500亿美元。


干细胞能为耳聋患者做些什么?


面对数量如此多的耳聋患者,目前还没有根治性治疗方法,主要通过利用助听装置,如助听器、植入式人工耳蜗和其它辅助装置等提高患者部分听力。此外还可进行言语治疗、听觉康复等。但是这些治疗手段治标不治本,不能逆转耳聋患者的听力损失,此外还面临着助听装置产量不能满足需求,后续维修养护困难等问题。


近年来,科学研究发现,干细胞或能够给耳聋的治疗带来不一样的效果,有越来越多的研究人员把研究聚焦到了干细胞上,希望通过干细胞技术实现耳聋的根本性治疗。


那么干细胞主要通过什么机制来恢复耳聋患者的听力呢?


首先,感觉性听力损失是由毛发细胞或听觉神经元的退化引起的,其不可再生。干细胞是一类具有多向分化潜能的细胞,其免疫原性低、来源广泛,能迁移至耳蜗受损部位,通过特定环境诱导分化为相应的组织细胞,填补耳蜗缺损。


Mark A. Parker等人的研究显示[2]:将干细胞注入耳蜗受损小鼠,结果显示干细胞迁移至受损耳蜗中,并可分化为相应耳蜗细胞结构。


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图片来自文献 [2]


国外某研究团队[3]将胚胎干细胞、诱导多能干细胞和间充质干细胞诱导成与毛细胞类似的细胞,该细胞可表达毛细胞特征性标志物,并可见细胞生长静纤毛样的突起。


此外,干细胞还可通过分泌细胞因子、生长因子及外泌体等方式修复受损耳蜗。


我国学者完成的一项研究[4]:神经干细胞(NSCs)可分泌神经生长因子(NGF),从而可显著提高神经干细胞在体外的生存能力,神经生长因子可促进耳蜗神经干细胞向耳蜗相应细胞分化,此外神经生长因子还可保护小鼠耳蜗的机械传导能力免受庆大霉素毒性的影响。


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图片来自文献[4]


研究热度攀升 临床前景广阔


在Pubmed网站上搜索干细胞与耳聋相关研究,可发现其热度近年来显著增加,这也表明了干细胞在耳聋治疗上所展示出的巨大前景。以下为1973年-2021年干细胞与耳聋相关研究热度统计图:


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图片来自Pubmed


国外开展的一项研究[5]验证了干细胞分化而成的神经前体细胞的电生理功能,结果显示能检测出单动作电位,而后将其移植到听神经病动物模型中,观察到细胞迁移,分化,还能恢复部分损失的听力,平均听觉阈值改善。


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图片来自文献[5]


发表于《Regenerative Medicine》上的一篇文章[6]研究了成年人类嗅觉粘膜衍生的干细胞(间充质干细胞亚型)移植对A/J小鼠(一种听力受损模型)听觉功能的影响,结果显示干细胞移植后可减少听力损失,可恢复听觉唤起阈值。


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图片来自文献[6]


耳聋对患者的日常生活起居,家庭及社会造成巨大影响,传统治疗方法效果有限,随着干细胞在耳聋治疗方面研究的进一步开展,相信能够给耳聋患者带来福音。


参考文献:

[1] https://www.who.int/zh/news-room/fact-sheets/detail/deafness-and-hearing-loss.

[2]Parker MA, Corliss DA, Gray B, Anderson JK, Bobbin RP, Snyder EY, Cotanche DA. Neural stem cells injected into the sound-damaged cochlea migrate throughout the cochlea and express markers of hair cells, supporting cells, and spiral ganglion cells. Hear Res. 2007 Oct;232(1-2):29-43. doi: 10.1016/j.heares.2007.06.007. Epub 2007 Jun 20.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17659854/

[3]Oshima K, Shin K, Diensthuber M, Peng AW, Ricci AJ, Heller S. Mechanosensitive hair cell-like cells from embryonic and induced pluripotent stem cells. Cell. 2010 May 14;141(4):704-16.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20478259/

[4]Han Z, Wang CP, Cong N, Gu YY, Ma R, Chi FL. Therapeutic value of nerve growth factor in promoting neural stem cell survival and differentiation and protecting against neuronal hearing loss. Mol Cell Biochem. 2017 Apr;428(1-2):149-159.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28063006/

[5]Chen W, Jongkamonwiwat N, Abbas L, et al. Restoration of auditory evoked responses by human ES-cell-derived otic progenitors. Nature. 2012;490(7419):278-282.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3480718/

[6]Pandit SR, Sullivan JM, Egger V, Borecki AA, Oleskevich S. Functional effects of adult human olfactory stem cells on early-onset sensorineural hearing loss. Stem Cells. 2011 Apr;29(4):670-7.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21312317/


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