懂得:精准定位!干细胞归巢哪里需要就去哪里

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2 Z: G( c5 q/ x  “归巢(homing)”这个概念早在1983年科学家就曾提出过,原本是指循环在血液中的淋巴细胞,有迁移回派生出它们的淋巴组织部位(如淋巴结)的倾向,这一回归现象称为“淋巴细胞的归巢”。后来“归巢”这一概念也逐渐引申到干细胞。细胞应用https://www.snclifevault.com/SNC华夏源生命库专注于细胞技术应用服务,提供细胞存储,免疫细胞治疗,干细胞治疗,细胞抗衰诊疗及应用服务,公司研究开发多种疑难疾病的细胞治疗临床应用方案,1对1服务大众!
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7 s  k2 d* e1 Z3 \* _$ Y9 c# [+ o( V; ^  干细胞归巢就是指自体或外源性干细胞在多种因素的作用下,能定向趋向性迁移,越过血管内皮细胞至靶向组织,并定植存活的过程,类似于人体局部炎症反应后大量白细胞迁移至炎症周围。! A% _" n* X6 D/ r1 ^9 H: I$ B
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  除了造血干细胞之外,干细胞的归巢性主要是指的间充质干细胞MSCs。2009年,Krap等建议将“间充质干细胞归巢”定义为:MSCs在目标组织的脉管系统里被捕获,随后跨越血管内皮细胞迁移至目标组织的过程。大量研究发现,当机体缺血、缺氧、损伤时,机体内或者外源性MSCs具有向损伤部位优势分布的特质。也是MSCs全有效的应用于临床的关键。
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  干细胞周围的细胞形成像摇篮样的环境保护着干细胞,这一环境被称为微环境(干细胞巢,niche),它是干细胞存在的基础。微环境不仅给干细胞提供养分,同时还指导干细胞的行动,决定干细胞的分化方向。
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  微环境改变是MSCs 归巢的始动因素,组织损伤局部表达多种趋化因子、黏附因子、生长因子等各种信号分子。不同的微环境分泌不同的信号分子,吸引MSCs定向到达该组织。干细胞归巢,最终归巢至骨髓,归巢至各个脏器,归巢至炎症及创伤部位,甚至归巢至肿瘤部位。) R% p+ q' ?- S" O" T$ R
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  近年来,大量干细胞的研究成果不断涌现,其中的一些研究表明,干细胞的归巢性使其在治疗疾病尤其是难治性疾病方面,表现出不可替代的优势。
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$ Y2 ]: _, S% ?3 ?- x/ a  间充质干细胞MSCs能够选择性归巢于多种组织的损伤部位,提高干细胞归巢率很重要。利用各种措施提高干细胞归巢的效率,将会提高干细胞移植的效果。7 [6 Y. L% @- b8 ~% B% x/ h
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  归巢率的影响因素:3 s1 m2 N' ?& n/ s' E, Z, L

$ U) {/ g5 k4 I% F& @! {  1,MSCs反复传代会导致其干性丢失,影响其治疗效果。MSCs在体外发生老化以及细胞间的氧化损伤积累,使细胞的增殖和归巢潜能有所减弱。$ x) z! y. D9 D  B- Z. g7 E" z# Y

( S* S" `( E8 m2 Z  2,干细胞目前最主要的移植方式是动脉移植、静脉移植、局部注射移植,而不同的方式效果有不同。
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  3,MSCs的黏附贴壁,是移植干细胞存活、生存和有效的前提。研究发现,在移植前使MSCs的处于黏附贴壁状态会有利于移植后的细胞生存和向目标组织的归巢。所以,处于培养期的MSCs效果要比刚复苏后的MSCs效果要好。" S1 p- _' E" y: w: E: K+ [
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  4,MSCs的,移植时间及数量影响其归巢的效果,MSCs细胞越早期,移植后归巢率越高。如果数量够,不经过体外培养最好。Rombouts等 研究表明,新鲜分离的MSC较培养传代后的细胞归巢能力更强。MSCs培养24 h其归巢效率可从55%~65%降至10%,但对于刚分离出的MSCs往往数量稀少,通常要在体外进行大量培养扩增,以增加干细胞数量。所以,移植时间与细胞数量也是一个矛盾。4 h5 n: B8 b- x

/ c8 z4 p  F+ ]8 `/ ?  《自然》杂志在线发表了中国科学院上海营养与健康研究院潘巍峻研究员的发现:他们在全球率先通过活体成像观察到了造血干细胞归巢的全过程,还找到了影响其归巢的关键因素-先导细胞。封面采用了敦煌壁画中凤凰栖梧桐的画面,比喻造血干细胞就如凤凰一般,只有归巢到梧桐树上,才能完成分化、增殖,实现自己的使命。
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  干细胞具有类似免疫细胞的短期记忆功能,表现在对短暂刺激维持较长时间的反应。干细胞记忆功能特点,可以用不同的因素处理,强化其治疗特异性组织损伤或疾病的活性。常常与免疫系统合作利用这些记忆来改善组织对后来的损伤和致病性攻击的反应,从而促进新的伤口的愈合。
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: W: F( z# z( y. w: }/ U8 ~/ i  伤口或其他有害的触发炎症的经历会给驻留在皮肤中的上皮干细胞带来持久的记忆,让它们更快地愈合随后发生的皮肤损伤。这些补充皮肤外层的上皮干细胞从炎症中获得线索。初始的炎症让这些干细胞变得敏感:当它们再次感知炎症来临时,它们更快地作出反应。: W( U) M9 @1 A; i" r& O
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  干细胞的记忆功能主要体现在三个方面:对短暂刺激能够维持较长时间的反应;对同一因素的二次刺激具有更加强烈的反应;对不同的刺激具有不同的反应。, E! d! P$ Q: h! g! g5 ]; m

3 M% k$ D# {. \* Q, v+ R  纽约大学的免疫学家苏鲁蒂·奈克研究了有关皮肤及其他组织干细胞记忆损伤和炎症的关系。2017年发表在《自然》论文中描述:如果小鼠身上的皮肤斑块发炎并愈合,那么那个部位的伤口愈合速度将是原来的2.5倍,这种效果可能长达6个月。在实验中保留在干细胞中的记忆大有益处,因为它调节细胞使其在伤口愈合和再生方面更强大。