在臨床研究或者臨床應(yīng)用中,常常有回輸干細(xì)胞的案例。但是,干細(xì)胞在回輸?shù)饺梭w后,它到底去哪里了呢?人體那么多器官和組織,干細(xì)胞進(jìn)入人體后是怎么準(zhǔn)確找到“生病”的器官進(jìn)行修復(fù)的呢?
以上面圖表中Patient 1為例,可以看到患者的肺部干細(xì)胞殘留活性在10天之內(nèi)從33.5%下降到了2.0%,而肝臟部位的殘留活性,則在10天之內(nèi)從2.8%提升到了13.5%,脾臟部位的干細(xì)胞提升的更多,達(dá)到了30.1%。
這篇論文,研究人員通過(guò)靜脈回輸患有2型糖尿病的小鼠來(lái)探究人臍帶來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞(UC-MSC)的回輸去向。
在經(jīng)過(guò)大量的研究數(shù)據(jù)對(duì)比之后發(fā)現(xiàn),干細(xì)胞通過(guò)靜脈回輸會(huì)先來(lái)到小鼠肺部,然后逐漸經(jīng)血管來(lái)到血流豐富的脾與肝。但與對(duì)照組正常小鼠不同的是,患有2型糖尿病小鼠體內(nèi)會(huì)有一定數(shù)量的UC-MSC歸巢于的胰島,也就是體內(nèi)受損部位。
甚至這些歸巢于胰島的UC-MSC發(fā)揮了不俗的效用,在顯微鏡下可以看到小鼠的胰島、肝臟、脂肪和肌肉中的M2巨噬細(xì)胞數(shù)量顯著增加,這些巨噬細(xì)胞可以減輕病鼠的胰島素抵抗,降低血糖。
這項(xiàng)臨床實(shí)驗(yàn)也證實(shí),干細(xì)胞會(huì)自動(dòng)歸巢于機(jī)體受損的部位,它就像自帶GPS導(dǎo)航,能夠自動(dòng)去往它該去的地方。
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干細(xì)胞歸巢效應(yīng)——自帶GPS導(dǎo)航
1、先從“歸巢”“一詞說(shuō)起
“歸巢”(homing)最早是指循環(huán)在血液中的淋巴細(xì)胞傾向于遷移到它們?cè)扰缮阅抢锏牧馨图?xì)胞部位,如淋巴結(jié),這一回歸現(xiàn)象稱為“淋巴細(xì)胞的歸巢”,這是1983年Gallation提出來(lái)的。后來(lái)“歸巢“這一概念逐漸被引申至干細(xì)胞。
干細(xì)胞歸巢,是指當(dāng)機(jī)體缺血、缺氧、損傷時(shí),機(jī)體內(nèi)或者外源性間充質(zhì)干細(xì)胞具有向損傷部位優(yōu)勢(shì)分布的特質(zhì)[1],這個(gè)過(guò)程類似人體局部炎癥反應(yīng)后大量白細(xì)胞遷移至炎癥周圍。
概念:干細(xì)胞巢(niche)
干細(xì)胞巢(niche)即干細(xì)胞周圍的微環(huán)境,一般包括與干細(xì)胞相鄰的細(xì)胞,粘附分子及基質(zhì)等,niche不僅給干細(xì)胞提供養(yǎng)分,同時(shí)還會(huì)“指導(dǎo)”干細(xì)胞的行動(dòng),決定著干細(xì)胞分化方向。不同的干細(xì)胞有不同的巢結(jié)構(gòu)。
2、間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)的歸巢
Saito[3]等首次提出間充質(zhì)干細(xì)胞具有歸巢能力,當(dāng)機(jī)體組織受到某種刺激時(shí),一些“休眠”的間充質(zhì)干細(xì)胞被“喚醒”,歸巢到損傷部位進(jìn)行分化,替代損傷的細(xì)胞。歸巢是間充質(zhì)干細(xì)胞安全有效的應(yīng)用于臨床的關(guān)鍵。
微環(huán)境的改變是MSCs歸巢的始動(dòng)因素,當(dāng)身體出現(xiàn)某個(gè)損傷,損傷部位的組織會(huì)表達(dá)多種趨化因子、黏附因子、生長(zhǎng)因子等各種信號(hào)分子。不同的微環(huán)境分泌不同的信號(hào)分子,吸引MSCs定向到達(dá)該組織。干細(xì)胞歸巢,最終歸巢至骨髓、各個(gè)臟器、炎癥及創(chuàng)傷部位,甚至歸巢至病變病灶部位。
總的來(lái)說(shuō),間充質(zhì)干細(xì)胞“歸巢”的能力,就像內(nèi)置了一部“智能GPS”導(dǎo)航系統(tǒng),時(shí)刻引導(dǎo)著干細(xì)胞尋找“回家”的路,并定居其中,安居樂(lè)業(yè)。
參考文獻(xiàn)
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[5]李曉慶,王欣,段建興,何永靜,魏亞婷,曾躍勤,劉文軍.間充質(zhì)干細(xì)胞歸巢的檢測(cè)方法[J].感染、炎癥、修復(fù),2018,19(01):48-51.