細胞存儲入門課丨認識干細胞:生命的修復密碼與醫(yī)學革命
在生命科學領域,干細胞正以其非凡的再生與修復能力,引領著一場靜默而深刻的變革。它們是初始的生命“種子”,蘊藏著修復機體、對抗疾病的巨大潛能,為無數(shù)頑疾患者點燃了新生的曙光。

▲干細胞分類圖 | 來源網(wǎng)絡
干細胞是具有自我更新和多向分化潛能的細胞。生命之初,受精卵作為全能干細胞可分化出220多種人體細胞;成人體內(nèi)的干細胞分布于骨髓、脂肪等組織,在器官損傷時分化為功能細胞替代衰老細胞,憑借“自我更新”與“定向分化”能力成為“生命之源”。此外,干細胞可從臍血、臍帶等組織中分離,按發(fā)育階段分為胚胎、圍產(chǎn)期和成體干細胞,根據(jù)發(fā)育潛能可分為全能、多能和單能干細胞。

干細胞依托其再生各種組織器官的潛力和功能,被醫(yī)學界稱為“萬用細胞”其修復和再生能力依托于三大核心機制的協(xié)同作用。
● 多向分化能力:干細胞可根據(jù)機體需求,分化為多種特定類型的細胞,直接替代受損或衰老的細胞,從而修復組織器官的結構功能。例如,骨髓間充質(zhì)干細胞可分化為骨細胞、軟骨細胞,參與骨骼修復。

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● 自我復制能力:干細胞通過分裂產(chǎn)生與自身完全相同的子代細胞,維持自身數(shù)量的穩(wěn)定。這一特性使其既能在機體正常生理狀態(tài)下更新衰老細胞,又能在損傷時快速增殖,為組織修復提供充足的細胞來源,是維持機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的關鍵。

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● 旁分泌功能:干細胞可分泌多種生物活性物質(zhì),包括:調(diào)節(jié)免疫反應、減輕炎癥損傷的可溶性細胞因子;進血管生成、細胞增殖和基質(zhì)合成生長因子;通過細胞間信號傳遞、誘導鄰近細胞激活修復程序。

▲示意圖 | AI生成
這些物質(zhì)通過體液循環(huán)或局部微環(huán)境作用,間接促進組織再生與修復,是干細胞發(fā)揮“遠程調(diào)控”作用的核心機制。

目前,干細胞在再生醫(yī)學領域掀起了從實驗到臨床的革命,其作用體現(xiàn)在多方面:
● 具備獨特的免疫調(diào)節(jié)功能,可針對類風濕性關節(jié)炎等自身免疫性疾病,減輕炎癥和關節(jié)疼痛;
● 能分化為血管內(nèi)皮細胞以促進新血管生成,對動脈硬化癥等血管性疾病有益,可改善血液循環(huán)、減輕心臟負擔;

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● 可分泌多種抗炎因子,抑制關節(jié)炎、血管炎等炎癥性疾病發(fā)展,減少炎癥介質(zhì)產(chǎn)生、保護組織;
● 具有顯著抗氧化功能,能清除活性氧自由基、減少氧化應激反應,防止細胞老化、延緩衰老;
● 能分化為多種組織細胞,助力皮膚創(chuàng)傷、心肌損傷、神經(jīng)退行性疾病等受損或功能紊亂組織的再生修復;

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● 還能分泌抗凋亡因子防止細胞死亡,保護受損組織、維持組織穩(wěn)態(tài),促進組織存活與修復。
正如諾貝爾生理學或醫(yī)學獎得主約翰?格登說:“干細胞的故事,是生命給予人類最慷慨的饋贈——它讓我們在對抗疾病與衰老時,不再僅僅是被動防御,更能主動重塑生命的軌跡?!边@顆微小的細胞,正以科學為筆,在現(xiàn)代醫(yī)學史上書寫著關于新生的奇跡。