干细胞是一类具有自我复制和多向分化能力的细胞,是人体组织器官的起源细胞。
根据所处的发育阶段,干细胞分为胚胎干细胞、围产期干细胞和成体干细胞。
与胚胎干细胞和成体干细胞相比,围产期干细胞活性高,获取容易,不存在伦理学争议,对供者没有伤害,并且临床应用安全性良好。
围产期干细胞主要包括脐带血干细胞、脐带干细胞和胎盘干细胞,依次代表了3代不同的围产期干细胞技术。
胎盘干细胞,顾名思义就是来自于胎盘组织的干细胞。胎盘由羊膜、绒毛膜和底蜕膜构成。从中可以提取的干细胞类型主要包括:胎盘间充质干细胞、胎盘造血干细胞、胎盘亚全能干细胞、胎盘源母亲干细胞。
从胎盘羊膜层可以提取出亚全能干细胞,从绒毛膜层可以提取出间充质干细胞,从底蜕膜层能够提取出母亲干细胞。
母亲来源的间充质干细胞,胎盘整体组织中提取的单个核细胞包含胎盘造血干细胞。
与胚胎干细胞和成体干细胞(如骨髓、外周血、脂肪)来源的干细胞相比,胎盘源干细胞的优势主要包括:
(1)增殖分化能力强
胎盘干细胞是“0”岁细胞, 增殖能力强。经系统研究发现,从成人体内获取的干细胞。
如骨髓间充质干细胞和脂肪间充质干细胞,其增殖能力显著弱于胎盘间充质干细胞。
(2)低免疫原性
除胎盘造血干细胞移植治疗白血病需要严格配型外,胎盘间充质干细胞、胎盘亚全能干细胞和胎盘母亲干细胞均能够逃脱同种异型识别,异体应用无需配型。
(3)基因稳定性好
胎盘间充质干细胞长期体外传代培养,没有发生突变,易于质控和规模化制备。
(4)无伦理障碍
胎盘采集对供者无损伤,不必像胚胎干细胞那样,通过流产获取。另外,胎盘含有的干细胞资源,将胎盘中的干细胞提取并储存起来是变废为宝
(5)数量丰富
胎盘中的造血干细数量远远多于脐带血中提取的造血干细胞。脐带血通常只有80-120ml,在进行白血病造血干细胞移植时,患者的体重不能超过30公斤。
即使在30公斤的体重范围内,有时也需要2份,甚至更多份的脐带血造血干细胞共移植才能满足治疗需要。
胎盘源干细胞的作用机理
胎盘源干细胞是人体组织中提取的最年轻的干细胞,活力最佳,易于大量扩增,满足治疗需要。
不同类型的胎盘源干细胞的作用机理有所差别,我们以目前应用疾病范围最广的间充质干细胞为例,来说明胎盘干细胞的作用机理。
一、自我复制
在体外理想的培养条件下,胎盘间充质干细胞可以进行大量扩增,最终产生出数量巨大、一模一样的干细胞,供人们使用。这种效应叫自我复制。
二、定向分化功能
胎盘间充质干细胞能够分化为成熟的功能细胞,如肝细胞、心肌细胞、神经细胞、软骨细胞等,从而替换老化或受损的身体细胞,对身体发挥修复作用。这种效应叫定向分化作用。
三、旁分泌作用
胎盘间充质干细胞能够分泌很多营养因子和再生因子,让生病的细胞重新焕发活力,这种效益被称为旁分泌作用。
四、归巢功能
进入身体后,胎盘间充质干细胞随着身体血液循环巡游全身。当身体某些部位发生问题了,如细胞受损或老化。
这些部位会发出信号分子,胎盘干细胞会敏感的感知到这些信号,从而在这些需要修复的部位聚集和停留。这种效应叫归巢。
五、免疫豁免的能力
由于胎盘间充质干细胞不表达能引起免疫细胞激活的共刺激分子(如CD40),进入体内后,机体免疫系统不会对其产生免疫排斥反应,会被身体完全接纳。