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什么是干细胞

干细胞组织工程颠覆传统疗法,让不孕患者成功妊娠分娩

来源:博雅

日期: 2021.11.25

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根据CCTV9《手术两百年》纪录片,“未来十年,再生医学与组织工程学的突破,将彻底改变移植手术的形态,打破移植手术现有的壁垒。”近年来,基于干细胞的组织工程技术已经渗透到了多种疾病的研究领域,并且有关干细胞与组织工程研究和发展备受重视,相继有项目被纳入国家重点研发计划课题以及国家自然科学基金重点项目


例如, “基于干细胞的类脊髓组织模块修复脊髓损伤的基础与临床前研究”中标国家重点研发计划课题,获得高达635万元的经费支持;“骨修复材料移植早期的细胞应激与稳态维持对骨形成的作用机理研究”中标国家自然科学基金重点项目,获得310万元的经费支持。这些前沿性的研究都为推动干细胞类生物材料的发展起到了决定性的作用。



大势所趋:利用干细胞构建生物材料


事实上,运用借助干细胞构建生物材料已成为了各大研究团队的香饽饽,列举如下:

● 中国医学科学院北京协和医学院整形外科医院借用3D打印技术,将人脂肪间充质干细胞(hADSCs)与甲基丙烯酰化明胶(GelMA)相结合构建了一种组织工程软骨(hADSCs-GelMA复合支架),用于人体软骨组织制备[1]


● 中国人民解放军医学院结合脂肪间充质干细胞、海藻酸盐、明胶制备能用于替代和促进软骨组织再生的复合型支架[2]


● 上海海洋大学食品学院利用脂肪间充质干细胞、脱细胞羊膜与聚已内酯构建能用于女性盆底修复的复合生物材料[3]


●  中国科学技术大学利用3D打印技术,将间充质干细胞与超分子水凝胶相结合构建了一种用于软骨及脊髓损伤修复的仿生支架[4]



间充质干细胞复合支架替代软骨组织


2021年由中国医学科学院北京协和医学院牵头的研究团队便利用间充质干细胞制作了一种用于替代和促进软骨组织增生的生物材料[1]


 其选用了容易获得、创伤性小、纯化率高、体外扩增速度快以及免疫原性低的脂肪来源间充质干细胞和甲基丙烯酰化明胶作为制作原料,构建复合支架。此外再将含有间充质干细胞的复合支架和不含间充质干细胞的普通支架分别植入裸鼠背部,观察其体内软骨生成情况。


植入1个月后含有间充质干细胞复合支架组裸鼠体内明显可见软骨基质和Ⅱ型胶原沉积,同时有软骨陷窝形成。而不含间充质干细胞支架组裸鼠体内则未见软骨细胞和基质沉积,见图1,图2。

1.png

上、下分别代表含有间充质干细胞组和不含间充质干细胞组

图1(图片来源参考文献[1])

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a为含有间充质干细胞组;b为不含间充质干细胞组

图2(图片来源参考文献[1])


不少实验均强调了含有干细胞的复合材料其体内、体外软骨分化效果更好,能够形成软骨组织,弥补了从健康人体获得软骨细胞和软骨组织的缺点。


间充质干细胞让不孕患者成功妊娠并分娩


 更让人开心的是,干细胞还为女性以及家庭甚至整个社会带来了希望!


 不孕不育是影响夫妻关系、家庭合睦乃至社会稳定的重要原因。而子宫和卵巢结构功能的损坏是导致生殖功能障碍的重要因素。


科学研究发现,含有间充质干细胞的复合材料能够修复部分宫壁缺损、卵巢功能不全,甚至让重度宫腔粘连患者成功妊娠并分娩。


一项前瞻性Ⅰ期临床研究将间充质干细胞复合材料植入26例宫腔粘连患者体内,随访30个月后惊奇发现有10例妊娠,8例正常分娩,1例处于孕晚期,1例自然流产[5]


这些成果给太多的家庭带来了新的希望,但是由于医疗信息传播的不及时性,和人们对这些知识了解的局限性导致了许多具有非常好疗效和安全性的新技术尚未得到充分的运用。


总结


干细胞是人体内一种有潜力能够分化为其他类型细胞的特殊细胞,因此,也就成为了组织工程利用最为广泛的一种细胞。组织工程技术改变了传统的治疗模式,它是将细胞和材料相结合,在体外构建一个新型的具有生物活性的种植体,植入体内修复原本受损缺损的组织器官,代替器官功能。它既没有其它手段的各种缺点,同时又能达到理想的治疗效果。因此成为了医学领域不可或缺的高端治疗手段,也是未来医学发展的趋势和必经之路。可以说是干细胞和组织工程共同为人类的生命健康保驾护航。


参考文献:

[1]穆琳,曾今实,黄元亮,等.3D生物打印脂肪来源干细胞联合甲基丙烯酰化明胶构建组织工程软骨的实验研究[J].中国修复重建外科杂志,2021,35(07):896-903.https://kns.cnki.net/KNS8/manage/export.html?displaymode=GBTREFER.

[2]廖思达,孟昊业,李俊康,等.电喷雾法制备海藻酸盐-明胶-脂肪干细胞微球及其修复关节软骨损伤的可行性[J].中国组织工程研究,2021,25(28):4473-4479.https://kns.cnki.net/KNS8/manage/export.html?displaymode=GBTREFER.

[3]杨德宇,束红梅,刘克海.脂肪间充质干细胞植入脱细胞羊膜/聚己内酯组织工程材料的构建与评价[J].中国细胞生物学学报,2021,43(10):1991-2000.https://kns.cnki.net/KNS8/manage/export.html?displaymode=GBTREFER.

[4]刘晓云. 3D打印技术构建干细胞仿生支架用于软骨及脊髓损伤修复的研究[D].中国科学技术大学,2021.https://kns.cnki.net/KNS8/manage/export.html?displaymode=GBTREFER.

[5]施丽冰,辛廖冰,杨玮杰,等.干细胞及组织工程技术在生殖医学领域应用的研究进展[J].现代实用医学,2019,31(07):851-854.https://kns.cnki.net/KNS8/manage/export.html?displaymode=GBTREFER.




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