造血干细胞的作用
我们的身体为了生存,就发挥维持、管理细胞并使有问题的细胞再生的自我修复功能。这种自我修复功能是通过我们体内的干细胞来完成的。干细胞是直接治疗我们身体的治疗剂。
然而随着人体老化,干细胞的数量和活性开始下降,身体自我修复的功能减弱,成人变得容易患病而且伤口不易愈合,也就是说干细胞左右着我们的健康。
干细胞的“五项作用”
1、替代和修复死亡和受损伤的细胞
干细胞具有自动归巢的特性,在进入人体后,会聚集到受损的器官和相应的部位,并分化为这些器官和部位的特异性细胞。并
在目标组织内的微环境作用下,会长出新的细胞与组织,修复受损组织。通过干细胞自身的分化功能来生长出新的组织细胞,弥补组织细胞的衰老、死亡、损伤,使得病变的组织与细胞恢复健康。并参与新生血管,形成改善损伤组织的微循环。
2、激活休眠和处于抑制状态的细胞
人体的生长发育是通过细胞分裂完成的,随着年龄的增加,部分细胞在分裂后,脱离了正常的细胞周期,呈现功能性休眠的状态。部分细胞会在内因(如精神压力、焦虑等心理作用)或外应(如药物、环境、细菌、病毒等)作用下,生长受到抑制。这些休眠和处于抑制状态的细胞不再进行分裂增殖,只进入老化代谢的过程,致使人体新生细胞数量减少,新陈代谢减缓,人体进入衰老。干细胞作为年幼的新生细胞,给脱离细胞周期的成年细胞带来了青春的讯息。受到干细胞刺激的休眠细胞和抑制状态细胞活化起来,重新进入细胞周期,通过分裂增殖,增加体内新生细胞数量,使人体新陈代谢进程恢复正常甚至逆转。
3、旁分泌作用
干细胞进入目标组织后,可以通过分泌出各种蛋白质、酶与多种因子(如神经营养因子、抗凋亡因子等各种生长因子、细胞因子)以及调节肽和气体信号分子等多种生物活性因子,作用于周围细胞,发挥旁分泌作用。可以促进细胞增殖,抑制功能细胞的凋亡,使现有组织祖细胞分化成组织细胞修复受损组织与生长新的组织。
4、免疫调控机制
人体免疫性疾病是由于自身免疫细胞产生“误判”,攻击自身的重要细胞、组织以及器官的结果。干细胞本身不引起免疫类细胞活化,但可抑制自然杀伤细胞的增殖,通过细胞间接触和可溶性因子的分泌发挥免疫抑制功能。干细胞具有明显的免疫抑制活性,通过多分子参与、多途径调控及其旁分泌作用,并与机体炎症的微环境相互作用,对机体免疫反应进行动态调控。从根本上消除疾病的发病基础,这些治疗方法在观念上完全不同于传统的治疗方法,主要强调通过修复调控人体免疫细胞来治疗各种疾病。
5、促进细胞间信号传导的恢复
细胞的信号传导,是指信号分子通过与细胞膜上的受体蛋白集合并相互作用,从而引起受体构象变化并导致细胞内产生新的信号物质,激发出诸如离子通透性、细胞形状或其他细胞功能改变的应答过程。
信号传导是一个重要的基本生命现象。从最简单的单细胞生命体,到最高级的人类自身,各类细胞时时刻刻都与胞外环境或其他细胞发生着联系,进行着信息的传导与交流,以使生命体与体外环境以及生命体本身能够维持平衡。同时,信号传导还调控着许多生命过程,比如,细胞的增殖与细胞周期调控、细胞迁移、细胞形态与功能的分化与维持、免疫、应激、细胞恶变与细胞凋谢等等。几乎所有重要的生命过程,如呼吸作用、光合作用、氧化磷酸化、神经冲动、免疫调节等都与信号传导有着密切的关系。许多疾病的发生是信号传导失误的结果,无论是信号传导途径还是信号传导分子的异常都会造成疾患,如癫痫、神经退行性疾病、遗传性疾病、巨人症、肥胖症、糖尿病、癌症等。
干细胞分泌的蛋白质、酶、生物活性因子等,可以帮助修复、增强细胞间信号传导的通路。如间充质干细胞分泌连接蛋白帮助细胞间连接、促进离子通道的开放等,使细胞间信号传导通路畅通,信号传递及时准确,构建健康、稳固的信号传输网络,抑制因信号传递错误导致的疾病的发生。
造血干细胞是血液系统中的成体干细胞,是一个异质性的群体,具有长期自我更新的能力和分化成各类成熟血细胞的潜能。它是研究历史最长且最为深入的一类成体干细胞,对研究各类干细胞,包括肿瘤干细胞,具有重要指导意义。
血液系统中的成熟细胞寿命极短,因此在人的一生中,造血干细胞需要根据机体的生理需求适时的补充血液系统各个成熟细胞组分。同时在损伤、炎症等应激状态下,造血干细胞也扮演着调节和维持体内血液系统各个细胞组分的生理平衡的角色。
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扩展资料:
1961年TillJE,McCullochEA用小鼠体内脾结节方法第一次证实了造血干细胞的存在。八十年代后,Weissman等多个实验室相继通过细胞表面标记分离出高度纯化的不同阶段的造血干祖细胞。在小鼠造血干细胞的研究中,造血干细胞的分离是通过细胞表面标记LineageSca-1c-kit或者细胞代谢方面的特性(侧群细胞)借助于流式细胞仪实现的。
九十年代通过引入CD34这个细胞表面标记区分小鼠中长期造血干细胞和短期造血干细胞。进入二十一世纪后,基于SLAM家族分子(CD41,CD48和CD150)进一步富集造血干细胞,SLAM分子在造血干细胞的表达比较稳定,并且能够广泛的应用于各品系的实验小鼠。
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