人體的修理工具包——干細胞在皮膚病領域有哪些潛力?


人類大抵是世上最矛盾的生物,就拿手上不小心剌個小口子這件事來說,有的人馬上發(fā)個emo風朋友圈“感覺不會再好了……”,有的人則直接通過各種科幻想象“揚言”:別說剌個口子,哪里沒了都不怕!直接重生!

結(jié)論是啥?人類的本質(zhì)就是emo+妄想癥……
但這些并不是負面效果,比如人們可以通過適度的emo達到與外界溝通緩解心理壓力的作用;比如干細胞會拿著它的“修理工具包”用里面的秘密武器讓你大膽的“妄想重生“,通過科學將科幻照進現(xiàn)實。
近年來,干細胞治療的發(fā)展趨勢備受關(guān)注。有報道干細胞療法對于這些炎癥性皮膚病具有良好安全性和有效性。那么,干細胞在皮膚病領域都有哪些潛力呢?
沒有重生戲碼,好意思說自己在演科幻?
科幻電影里,肢體或組織“重生”的橋段數(shù)不勝數(shù),沒有這類鏡頭,都不好意思說自己演的是賽博朋克。

相比之下,科學家們就務實多了,2013年諾貝爾生理學獎項獲得者蘭迪·謝克曼曾簡約而不簡單的表示:“從理論上說,應用干細胞技術(shù)能治療各種疾病,且其相較很多傳統(tǒng)治療方法具有無可比擬的優(yōu)點”。
啊,這未免,太低調(diào)了,我來舉例補充一下,比如應用干細胞技術(shù),可以使皮膚“重生”。

皮膚是身體最大的器官。雖然它看起來像是一張由“細胞”組成的“包裝紙”,但其作用卻多種多樣: 比如抵抗微生物入侵,調(diào)節(jié)體溫等。
但皮膚有一個重大缺陷:如果不傷及真皮皮層的淺顯傷口,是可以愈合且不易留疤的;但嚴重受損的皮膚卻無法再生,而且還會留下疤痕。這些疤痕不僅只是影響美觀,疤痕組織還會因為缺少汗腺而妨礙身體降溫,甚至限制一個人的活動能力,成為了生活中無處不在的隱患。
大面積燒傷的皮膚無可挽救?
干細胞遍布身體各個角落,當身體遭受損傷、經(jīng)歷衰老時,干細胞都會像維修大師一般,提著它神奇的“修理工具包”,更新你的細胞,修復你的損傷。
例如在大面積燒傷的皮膚愈合問題上,由于愈合難度大,且易出現(xiàn)感染 、瘢痕等嚴重并發(fā)癥與后遺癥,目前仍以焦痂切除術(shù)聯(lián)合皮膚或皮瓣移植術(shù)手術(shù)為主,但如何覆蓋這些燒傷傷口并使傷口完全愈合,仍然是手術(shù)無法解決的難題。雖然組織工程皮膚的研究和應用已取得一定進展,一些皮膚移植物、皮膚替代品等已經(jīng)用于臨床,但都無法很好地滿足嚴重皮膚缺損患者的需求【1】。

面對困難,干細胞打開了它的工具包——由于干細胞是一種具有自我更新和多向分化能力的細胞,具有來源廣泛、免疫原性低、不會對患者皮膚造成額外損傷等優(yōu)點,在皮膚損傷修復方面顯示出了良好的治療潛力【2】。
2015年,研究人員用間充質(zhì)干細胞在纖維蛋白噴霧中治療了一名患有全層燒傷的年輕人,結(jié)果顯示血管分布和肉芽形成得到改善【3】。

由此可見,干細胞可以通過加速愈合、改善疤痕結(jié)果、更好地再生皮膚及其附屬物、調(diào)節(jié)炎癥反應以及減少纖維化和感染風險等“綜合實力”,在燒傷創(chuàng)面愈合中擁有廣闊的前景。
外泌體——干細胞工具箱里的粘合劑
干細胞對于燒傷皮膚愈合所展現(xiàn)出來的優(yōu)勢,也與外泌體緊密相連。干細胞外泌體含有蛋白質(zhì)、DNA、RNA和microRNA,可以在不同細胞間進行信息傳遞,調(diào)節(jié)細胞間的信號傳導,因此干細胞外泌體能夠調(diào)節(jié)炎癥,激活免疫細胞、完成纖維細胞和角質(zhì)形成細胞等多種細胞的遷移和增殖,參與皮膚傷口愈合,改善瘢痕【4】。

而有研究表明,移植的人臍帶 MSCs 的外泌體(hucMSCs-exos)可通過促進血管內(nèi)皮細胞的增殖、遷移等機制促進糖尿病大鼠皮膚傷口愈合【5】。由此可見,干細胞不僅在皮膚創(chuàng)傷中修復上有積極的作用,在慢性疾病導致的皮膚問題中,也可以發(fā)揮修復功能。
治療脫發(fā),也可以打開干細胞的修理工具包
脫發(fā)是一種疾病,脫發(fā)的人最怕TONY老師從工具包里拿出剪刀,對自己寥寥無幾的頭發(fā)動手。別怕,請打開干細胞的修理工具包!
《太陽報》曾經(jīng)報道過一則令全世界禿頂人士都為之振奮的消息:禿頂人士可以通過移植人體干細胞,通過干細胞中的無限量真皮乳腺毛細胞,生成穿過頭皮生長的天然頭發(fā)。

干細胞之所以可以治療脫發(fā),是因為脫發(fā)是一種炎性細胞因子引起的疾病。而干細胞不僅擁有分化的“再生”功能,?還具有有效調(diào)節(jié)炎癥反應的功能。一邊消炎,一邊再生,治療脫發(fā)這種疾病,干細胞可謂是雙重保險箱了。
逆轉(zhuǎn)衰老,干細胞“壓箱底”的終極目標
如果說什么是干細胞修復工具包里“壓箱底”的寶貝,那就是逆轉(zhuǎn)衰老,實現(xiàn)重生。當然了,在這場偉大革命還沒有成功之前,我們可以先叫它“抗衰”。

如果把人體看作一個龐大而精密運轉(zhuǎn)的機器,無論是機器損壞,還是零件老化,干細胞都會二話不說的打開它的工具包,全力保護人體健康。它們不僅能多向分化,補充新鮮細胞;也能分泌細胞因子,給受損細胞提供營養(yǎng)支持。一句話,干細胞的精神內(nèi)核是——維持生機。
所以干細胞的終極目標,就是永遠維持生機。

而干細胞療法,為人類長生不老之夢提供了希望,并已初步在脂肪干細胞、骨髓間充質(zhì)干細胞的抗衰老實驗中得到證實。有研究發(fā)現(xiàn),真皮多能干細胞可以通過提高I型膠原蛋白水平、增加皮膚厚度防止皮膚老化,并可與真皮干細胞共同作用增加皮膚前體細胞的數(shù)量及表皮再生能力。

而脂肪干細胞也可稱為抗衰老應用中的佼佼者,它不僅可以作為填充劑,還可成為永久性的再生劑,其細胞分化能力強,不僅展現(xiàn)了良好的抗衰功能,還對改善面部肌肉萎縮和面部脂溢患者的癥狀提供了明顯的效果,其與透明質(zhì)酸的聯(lián)合使用還能實現(xiàn)老化皮膚的修復。

無論如何,干細胞真的已經(jīng)帶著它的“修理工具包”沖出地球,走向宇宙——太空失重環(huán)境中宇航員皮膚的損傷如何修復?干細胞如何響應失重/微重力這一特殊的力學環(huán)境進行皮膚重建和修復【6】?
這些問題是科學家們之于干細胞嶄新的研究課題。干細胞的宇宙之旅已經(jīng)開啟,那是因為它在地球上,已經(jīng)足夠優(yōu)秀。
參考資料:
【1】【4】【6】程延思危,宋關(guān)斌.間充質(zhì)干細胞與皮膚的損傷修復[J].生物醫(yī)學工程學雜志,2021,38(02):387-392.
【2】Jeschke MG, van Baar ME, Choudhry MA, Chung KK, Gibran NS, Logsetty S. Burn injury. Nat Rev Dis Primers. 2020;6(1):11.doi:10.1038/s41572-020-0145 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32054846/
【3】【5】Mansilla E, Marín GH, Berges M, et al. Cadaveric bone marrow mesenchymal stem cells: first experience treating a patient with large severe burns. Burns Trauma. 2015;3:17. doi:10.1186/s41038-015-0018-4h
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