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?干細胞與免疫細胞 ,你分清楚了嗎?
2021-07-28 16:11
來(lái)源:admin
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生 命,是逐漸衰老的過(guò)程;老化,是生命的最終走向。一直以來(lái),人類(lèi)都在試圖與自然規律抗爭,希望百病不侵,長(cháng)生不老,擁有不老容顏更是萬(wàn)千女性的夢(mèng)想。

直到今天,隨著(zhù)現代生物醫學(xué)技術(shù) 的高速發(fā)展,細胞技術(shù)的研究與應用,賦予了人類(lèi)延緩衰老,打開(kāi)健康寶庫的金鑰匙。

眾 所周知,我們的身體是由一個(gè)個(gè)細胞構成的,人體細胞約有40萬(wàn)億-60萬(wàn)億個(gè),它們一直在不斷地變化發(fā)展,極其精密復雜,而又高度有序。在人體這座細胞構筑的城堡中,有兩大類(lèi)細胞最值得我們?yōu)橹c(diǎn)贊——干細胞和免疫細胞。但很多人仍然有很大的疑問(wèn),干細胞與免疫細胞有什么區別以及兩者之間關(guān)系會(huì )是怎樣的呢?

什么是干細胞和免疫細胞?

干 細胞是一類(lèi)具有自我更新和多種分化潛能的細胞,具有再生各種組織器官和人體的潛在功能,醫學(xué)界稱(chēng)為“萬(wàn)用細胞”。根據干細胞所處的發(fā)育階段分為胚胎干細胞和成體干細胞。根據干細胞的發(fā)育潛能分為三類(lèi):全能干細胞、多能干細胞和單能干細胞(專(zhuān)能干細胞)。

免疫細胞,俗稱(chēng)“白細胞”,是指與免疫應答有關(guān)的所有細胞,主要包括T細胞、B細胞、殺傷細胞(K細胞)、自然殺傷細胞(NK細胞)、單核吞噬細胞等。

干細胞是建設者,免疫細胞是防衛兵

如果把人體比作城堡,那么干細胞對生命成長(cháng)發(fā)育的重要性就如同建筑中用到的鋼筋水泥等基本原材料。它是構筑人類(lèi)形態(tài)的原始細胞,通過(guò)分化源源不斷地提供新生細胞,根據需要發(fā)育成人體內各種類(lèi)型的組織和器官。

當框架搭建好之后,后期的添磚加瓦等維修工作也是靠干細胞來(lái)支持的。因為數量非常豐富,可塑性極強,又被醫學(xué)界稱(chēng)為“萬(wàn)能細胞”。

當城堡竣工后,就需要部署強大的安保體系——免疫系統。而免疫細胞正是免疫系統的核心,眾多類(lèi)別的免疫細胞在人體內分區駐扎,各司其職,共同組成了一支強悍的“超能陸戰隊”。

當有外敵入侵時(shí),如細菌和病毒,免疫系統就會(huì )派出作戰士兵,快速反應,將其清除。如果系統中出現叛變分子,如癌細胞,前線(xiàn)部隊就會(huì )主動(dòng)出擊,將其識別并清除。但是,當安保體系的成員不足或是叛變分子實(shí)在過(guò)多,很多任務(wù)無(wú)法完成時(shí),我們的身體就會(huì )生病。

不幸的是,隨著(zhù)我們變老,體內的干細胞和免疫細胞的數量與能力都會(huì )不斷減弱,久而久之疾病也就隨之而來(lái)。幸運的是,科學(xué)家開(kāi)發(fā)了基于干細胞和免疫細胞的生物醫學(xué)技術(shù),為我們的健康保駕護航。

兩者如何分類(lèi)

按照分化潛能分類(lèi),干細胞分為:全能干細胞、多能干細胞和專(zhuān)能干細胞。

如果把人體比喻為一棵樹(shù),深埋大地的種子就是全能干細胞,可以分化出完整的人體,就如同種子可以發(fā)育成長(cháng)為一顆參天大樹(shù);大樹(shù)的主要枝干可以比喻為多能干細胞,主要成員間充質(zhì)干細胞,可以分化為神經(jīng)細胞、心肌細胞、肝細胞、肌肉細胞、軟骨細胞、成骨細胞、脂肪細胞、血管內皮細胞等多系統的功能細胞,就如同每個(gè)樹(shù)冠能生出的蔥郁的枝椏、樹(shù)葉和果實(shí);末端的枝干是專(zhuān)能干細胞,如造血干細胞,只能分化為血液系統的紅細胞、白細胞、血小板等,就如同末端枝干能生長(cháng)出果實(shí)和樹(shù)葉。

人體成熟的功能細胞,如皮膚細胞,心肌細胞、腎細胞等,就如同大樹(shù)枝椏末端的葉子和果實(shí),隨著(zhù)季節的變化不斷凋零,需要干細胞不斷分化補充和更新,以維持生命的運轉。

接下來(lái)說(shuō)一下免疫細胞,主要闡述一下目前臨床應用較多的自然殺傷細胞、細胞因子誘導的殺傷細胞和最近特別火的CAR-T細胞(指的是嵌合抗原受體T細胞免疫療法)。

NK細胞是固有免疫,可以隨時(shí)清楚體內衰老、變異的細胞,就像是警察,隨時(shí)維持社會(huì )治安。

CIK細胞是進(jìn)一步增強自身免疫力,彌補NK細胞的相對不足,就像是壞人太多就需要武警出動(dòng)來(lái)幫忙。

CAR-T是腫瘤蛋白基因修飾的免疫T細胞。在腫瘤細胞被NK細胞和CIK細胞追殺的過(guò)程中,有些腫瘤細胞在戰爭中學(xué)會(huì )偽裝自己,不再被NK和CIK細胞識別。于是就有了CAR-T,可以靶向性殺死這些狡猾偽裝的腫瘤細胞。因此,CAR-T就像是帶走明確任務(wù)的軍隊,能夠徹底殲滅敵人。

需要注意的是,目前CAR-T只能用于治療部分血液腫瘤患者,還不能用于實(shí)體腫瘤的治療,如肺癌、肝癌、乳腺癌等。

免疫細胞如何與干細胞“交流”?

免疫細胞參與干細胞分化:維持體內平衡

維持體內平衡的重要分支是細胞的持續更新,而干細胞巢內的免疫細胞對于細胞更新過(guò)程至關(guān)重要:

骨髓中的巨噬細胞被證實(shí)直接與紅血球母細胞(erythroblast)互作。如果這種直接互作過(guò)程受阻,紅血球母細胞將不能正常成熟,補充血液中的紅細胞,最終易引發(fā)再生障礙性貧血。

大腦神經(jīng)發(fā)生曾被認為僅僅發(fā)生于胚胎和妊娠后期,現有研究證實(shí)這一神經(jīng)干細胞再生的過(guò)程貫穿于整個(gè)成年時(shí)期,且發(fā)生在大腦海馬齒狀回和側腦室下區,因為這兩個(gè)區域是神經(jīng)干細胞的聚集地。神奇的是,科學(xué)家發(fā)現免疫細胞參與調節海馬體記憶和學(xué)習功能。

免疫細胞也參與青春期乳腺發(fā)育過(guò)程。出生時(shí),乳腺由脂肪墊和小導管組成。進(jìn)入青春期后,在卵巢激素的刺激下,乳腺導管向外增生。同時(shí),不同的免疫細胞(肥大細胞、嗜酸粒細胞、巨噬細胞)會(huì )遷移至導管周?chē)鷧^域。其中,肥大細胞分泌降解蛋白的絲氨酸蛋白酶,該酶調控乳腺導管周?chē)z原纖維的降解和重組。巨噬細胞負責清理凋亡細胞碎片,直接作用于乳腺干細胞,但是其作用機理并不清楚。研究發(fā)現,小鼠的肥大細胞、巨噬細胞發(fā)生突變后,會(huì )抑制青春期乳腺導管細胞的快速增值和分化。

總結上述對于骨髓、乳腺、大腦的研究,我們可以發(fā)現干細胞巢中的免疫細胞會(huì )調控干細胞功能的行使,維持細胞增殖和凋亡的“收支平衡”。

免疫細胞與干細胞“合作”:應對傷害

驗證免疫細胞和干細胞合作的最佳“案例”也許是骨骼肌損傷修復:

首先,免疫細胞負責清除受損的肌肉纖維。

隨后,嗜酸性粒細胞促進(jìn)纖維/脂肪母細胞(FAPs)生成纖維細胞和脂肪細胞,進(jìn)一步分泌膠原蛋白和生長(cháng)因子激活肌肉纖維再生。

同時(shí),T細胞分泌雙調蛋白(amphiregulin),該蛋白參與肌肉干細胞“衛星細胞”(satellite cells )的分化,促進(jìn)新肌肉細胞生成。

總結

干細胞有著(zhù)非凡的自我更新、多向分化的能力,且對于機體生存不可或缺。為了扮演好它們在組織再生、修復中的角色,干細胞依賴(lài)于周?chē)h(huán)境提供的信號,包括免疫細胞。當下,研究進(jìn)程正處于黎明階段,我們已經(jīng)開(kāi)始解析不同免疫細胞與干細胞之間的關(guān)聯(lián),這對于利用干細胞治療、治愈疾病有著(zhù)重要意義和前景。

END