干細(xì)胞臨床基礎(chǔ)知識(shí)課件

干細(xì)胞基礎(chǔ)知識(shí)及應(yīng)用張喆干細(xì)胞（stemcell）是一類具有自我復(fù)制、自我更新和多向分化能力的原始的未分化（或未完全分化）細(xì)胞，是組織和器官的發(fā)生、生長(zhǎng)、修復(fù)和再生的源泉細(xì)胞、種子細(xì)胞。在分化過程中，大部分細(xì)胞往往由于高度分化而完全喪失了再分裂的能力，最終衰老死亡。機(jī)體在發(fā)展適應(yīng)過程中為了彌補(bǔ)這一不足，保留了一部分未分化的原始細(xì)胞，這種原始細(xì)胞稱為干細(xì)胞。一旦生理需要，這些干細(xì)胞可按照發(fā)育途徑通過分裂而產(chǎn)生分化細(xì)胞。什么是干細(xì)胞？干細(xì)胞的復(fù)制和分化干細(xì)胞分化示意圖干細(xì)胞是起源細(xì)胞，是形成人體內(nèi)各種組織、器官的原始細(xì)胞。干細(xì)胞有潛力成為人體內(nèi)任何一種細(xì)胞，在一定條件下，可分化成多種功能細(xì)胞。如：肌肉、骨骼、肝、心肌、神經(jīng)等200多種人體細(xì)胞、組織和器官。干細(xì)胞廣泛地存在于人體的各個(gè)組織中。如：早期胚胎、胎盤及其附屬物、臍血、骨髓血、外周血和成年人組織中等。干細(xì)胞的特性干細(xì)胞的用途非常廣泛，涉及到醫(yī)學(xué)的多個(gè)領(lǐng)域。組織工程學(xué)：應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)、生物材料和工程學(xué)的原理，研究開發(fā)用于修復(fù)或改善人體病損組織或器官的結(jié)構(gòu)、功能的生物活性替代物再生醫(yī)學(xué)：再生醫(yī)學(xué)是通過研究機(jī)體的正常組織特征與功能、創(chuàng)傷修復(fù)與再生機(jī)制及干細(xì)胞分化機(jī)理，尋找有效的生物治療方法，促進(jìn)機(jī)體自我修復(fù)與再生，或構(gòu)建新的組織與器官，以改善或恢復(fù)損傷組織和器官的功能的科學(xué)免疫學(xué)抗衰老研究干細(xì)胞的意義1、按其發(fā)育階段的不同分類①胚胎干細(xì)胞②成體干細(xì)胞2、按其分化潛能的大小分類①全能干細(xì)胞②多能干細(xì)胞③單能干細(xì)胞干細(xì)胞的分類胚胎干細(xì)胞≈全能干細(xì)胞成體干細(xì)胞≈多能干細(xì)胞 +單能干細(xì)胞是細(xì)胞的源頭,具有全能性，即具有分化為機(jī)體任何一種組織器官的潛能。其原始程度最高，自我復(fù)制和分化活性最強(qiáng)，可分化為機(jī)體所有種類的組織細(xì)胞，被認(rèn)為是臨床科研中最有價(jià)值的素材。但是，如果從胚胎中提取干細(xì)胞，胚胎就會(huì)死亡，或嚴(yán)重影響胚胎發(fā)育；因此在歐美等國胚胎干細(xì)胞的研究受到社會(huì)倫理學(xué)的制約。而且在臨床應(yīng)用中，胚胎干細(xì)胞不能避免致瘤、致畸等問題，因此，胚胎干細(xì)胞在臨床上的應(yīng)用處于停滯不前的狀態(tài)。①胚胎干細(xì)胞近年來的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，成體干細(xì)胞也可以橫向分化為其他類型的細(xì)胞和組織，為干細(xì)胞的廣泛應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。與胚胎干細(xì)胞相比，成體干細(xì)胞的原始程度及分化活性較低，因此致瘤致畸等風(fēng)險(xiǎn)低，由于其幾乎無臨床副作用，是目前臨床上最常用的干細(xì)胞種類。②成體干細(xì)胞多能干細(xì)胞具有分化出多種細(xì)胞組織的潛能，但失去了發(fā)育成完整個(gè)體的能力，發(fā)育潛能受到一定的限制。例如“間充質(zhì)干細(xì)胞”是目前臨床上應(yīng)用范圍最廣的干細(xì)胞。臨床常用的多能干細(xì)胞來源，包括臍血、臍帶、骨髓、外周血、脂肪組織等。③多能干細(xì)胞單能干細(xì)胞是分化活性最低的干細(xì)胞，這類干細(xì)胞只能向一種類型或密切相關(guān)的兩種類型的細(xì)胞分化。如上皮組織基底層的干細(xì)胞、肌肉中的成肌細(xì)胞。單能干細(xì)胞提取非常困難，目前難以在臨床上廣泛應(yīng)用。④單能干細(xì)胞干細(xì)胞在一定條件下，可以分化為多種功能細(xì)胞或組織器官（如神經(jīng)細(xì)胞、軟骨細(xì)胞和肝細(xì)胞、心肌細(xì)胞等），在體內(nèi)代替受損的細(xì)胞，從而達(dá)到功能重建的目的。干細(xì)胞在分化過程中，分泌各種細(xì)胞因子，促進(jìn)修復(fù)進(jìn)程的進(jìn)行。干細(xì)胞具有阻斷或降低抗原提呈細(xì)胞的免疫激活功能，抑制T細(xì)胞活化，對(duì)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用。適用于自身免疫性疾病。干細(xì)胞治療是指將功能和結(jié)構(gòu)正常的細(xì)胞當(dāng)作“藥物”輸入患者體內(nèi)，利用干細(xì)胞的生物特性來修復(fù)受損的組織細(xì)胞和器官，達(dá)到控制疾病和治愈的目的。干細(xì)胞治療從功能上、結(jié)構(gòu)上不取代原有的組織器官，具有傳統(tǒng)治療方法難以達(dá)到的效果。干細(xì)胞的治療機(jī)理各種細(xì)胞損傷性疾病：

肝硬化、小兒腦癱、脊髓損傷、腦中風(fēng)后遺癥、帕金森氏癥、老年癡呆、皮膚燒傷、心肌梗塞等。免疫系統(tǒng)疾?。?/p>

糖尿病、紅斑狼瘡、類風(fēng)濕等。血液疾病：（造血干細(xì)胞相關(guān)）

再生障礙性貧血、白血病、骨髓增殖性疾病等。其他疾?。号Ｆぐ_、亞健康、抗衰老等。干細(xì)胞可以治療的疾病目前使用干細(xì)胞治療的疾病種類有：免疫疫病、心臟疾病、肝臟疾病、肺臟疾病、腎臟疾病、代謝疾病、神經(jīng)疾病、器官移植后移植體對(duì)宿主反應(yīng)（GvHD）、人骨相關(guān)受損及病變…等近200種醫(yī)療項(xiàng)目。干細(xì)胞可以治療的疾病1、靜脈輸入治療2、體腔輸入治療3、血管介入治療4、病變部位直接注射根據(jù)病患具體情況，采用一種或多種方式輸入。干細(xì)胞的常用治療方法1、靜脈輸入在干細(xì)胞臨床治療中靜點(diǎn)對(duì)所有疾病都可以用。2、體腔輸入（如：中央腦室注射、蛛網(wǎng)膜下腔注射等）目前常用于腦部損傷治療干細(xì)胞的常用治療方法3、患病部位注射干細(xì)胞：

使干細(xì)胞直接到達(dá)病變部位，提高局部細(xì)胞濃度，或使細(xì)胞到達(dá)原本難以到達(dá)的部位。

例如：

股骨頭壞死：直接往關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射；

糖尿病足：沿下肢腓腸肌走向的血管方向多點(diǎn)注射；

脊髓損傷：在受損部位圍繞注射干細(xì)胞；干細(xì)胞的常用治療方法4、介入治療

是利用現(xiàn)代高科技手段進(jìn)行的一種微創(chuàng)性治療，就是在血管、皮膚上作直徑幾毫米的微小通道，在醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的引導(dǎo)下，經(jīng)人體原有的管道，將特制的導(dǎo)管,導(dǎo)絲等精密器械，引入人體病灶周圍，對(duì)體內(nèi)病態(tài)進(jìn)行直接診斷和局部治療。

目前干細(xì)胞臨床上多使用血管內(nèi)介入，治療臟器損傷性疾病。

例如：

腎病、腎衰：經(jīng)腎動(dòng)脈介入

肝硬化：經(jīng)肝固有動(dòng)脈或門靜脈介入

糖尿?。航?jīng)胰背動(dòng)脈介入（1型和2型均可應(yīng)用）干細(xì)胞的常用治療方法將干細(xì)胞

直接輸入

臟器內(nèi)干細(xì)胞表現(xiàn)出特定的朝向創(chuàng)傷灶生長(zhǎng)的遷移特性，具有靶向的特征，因此靜脈輸入成為了臨床上最常用的干細(xì)胞輸入手段。干細(xì)胞治療的靶向性心肌梗塞修復(fù)受損的心臟組織恢復(fù)心臟血管血液循環(huán)機(jī)能避免心肌退化壞死避免心肌缺氧損害增強(qiáng)心肌收縮機(jī)能增加心臟血流輸出量促進(jìn)心肌血管增生肝臟疾病干細(xì)胞分化成為肝臟細(xì)胞促進(jìn)肝細(xì)胞分裂增生，恢復(fù)肝臟正常功能修復(fù)肝臟纖維化、增加彈性、降低壓力提升肝臟代謝功能、解毒功能降低氧化壓力消除自由基干細(xì)胞于重大疾病治療上的成果腦部疾病修復(fù)受損神經(jīng)組織修復(fù)壞死腦組織修復(fù)癱瘓的肢體功能促進(jìn)血管增生擴(kuò)張血管降低血壓改善語言功能預(yù)防腦血管疾病發(fā)生糖尿病恢復(fù)正常血糖濃度降低糖化血色素、膽固醇、三酸甘油脂提升新陳代謝功能降低發(fā)炎因子濃度提升抗發(fā)炎因子濃度促進(jìn)胰島素生成提升細(xì)胞對(duì)胰島素敏感度增加細(xì)胞吸收血中糖份的速度及能力干細(xì)胞于重大疾病治療上的成果自體免疫疾病調(diào)節(jié)T細(xì)胞功能調(diào)節(jié)APC細(xì)胞功能調(diào)節(jié)B細(xì)胞功能調(diào)節(jié)NK細(xì)胞功能（自然殺手細(xì)胞）促進(jìn)體內(nèi)正常細(xì)胞增生恢復(fù)體內(nèi)正?？贵w功能癌癥化療后修復(fù)修復(fù)受損器官組織促進(jìn)正常細(xì)胞增生改善全身血液循環(huán)功能恢復(fù)紅血球、白血球、血小板含量及功能全面提升造血功能調(diào)節(jié)自體免疫系統(tǒng)，強(qiáng)化免疫能力避免黏膜細(xì)胞受損產(chǎn)生潰瘍干細(xì)胞于重大疾病治療上的成果在同種干細(xì)胞的前提下，細(xì)胞越原始，分化活性就越高，用于臨床治療的效果也越好。同等條件下，向病灶輸入的細(xì)胞數(shù)量越大，臨床療效越好。干細(xì)胞可以在體外擴(kuò)增，以增加細(xì)胞數(shù)量從而提高療效，但培養(yǎng)的過程對(duì)臨床治療同樣存在不利。是否需要擴(kuò)增的過程，還要根據(jù)患者的具體情況，根據(jù)臨床經(jīng)驗(yàn)來判斷。干細(xì)胞臨床應(yīng)用的規(guī)律體外細(xì)胞生長(zhǎng)所處的微環(huán)境與體內(nèi)不同，因此培養(yǎng)出來的細(xì)胞有形態(tài)學(xué)特征，但沒有功能比如：擴(kuò)增后心肌細(xì)胞沒有收縮功能；神經(jīng)細(xì)胞無傳導(dǎo)功能。細(xì)胞傳代復(fù)制后活性減弱，接近于終端細(xì)胞。培養(yǎng)過程使成本增高。細(xì)胞多次復(fù)制后存在變異問題。體外擴(kuò)增培養(yǎng)傳代的代數(shù)不容易控制。體外培養(yǎng)過程中感染機(jī)率增大。細(xì)胞體外擴(kuò)增培養(yǎng)存在的問題胚胎骨髓外周血胎盤及附屬物（臍血、臍帶）脂肪其他相應(yīng)的組織臨床常用的干細(xì)胞來源1、具備臨床使用安全性；2、細(xì)胞數(shù)量大：目前認(rèn)為，干細(xì)胞數(shù)量達(dá)必須達(dá)到106以上，臨床治療才有效果。3、細(xì)胞活性強(qiáng)：在臨床最常用的干細(xì)胞種類中，臍血干細(xì)胞活性＞骨髓干細(xì)胞活性＞外周血干細(xì)胞活性臨床使用的干細(xì)胞需要滿足的條件4、細(xì)胞種類全保留所有的干細(xì)胞，在細(xì)胞治療時(shí)各工種聯(lián)合作戰(zhàn)，各有分工，是一個(gè)綜合的多兵種作戰(zhàn)系統(tǒng)工程。多細(xì)胞治療就好比集團(tuán)軍作戰(zhàn)、好比營養(yǎng)配餐。國外實(shí)驗(yàn)室研究表明：“將細(xì)胞洗脫的太干凈，不利于臨床治療。”在臨床治療中究竟哪個(gè)細(xì)胞在起作用？尚在研究中臨床使用的干細(xì)胞需要滿足的條件臍血中含有豐富的造血干細(xì)胞和間充質(zhì)干細(xì)胞臍血中造血干細(xì)胞（CD34+）所占比例與骨髓相似，且具有更強(qiáng)的增殖和分化能力臍血干細(xì)胞（尤其是其中的高增殖潛能集落形成細(xì)胞）更為原始臍血干細(xì)胞的自我復(fù)制、增殖能力、刺激后進(jìn)入細(xì)胞周期的速度以及自