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胎盤——人類發(fā)育造血干細胞的重要來源

2021-02-044953點擊

  在我們體內(nèi),每時每刻都有細胞在工作、衰老和消亡,而干細胞是生命的種子,在一定條件下它可以分化成多種功能細胞,不斷修復著各種組織器官。某種程度上,我們可以說,干細胞的不斷更新和分化保證了各項生理活動的正常進行,相當于保證了生命的延續(xù)。
  
  根據(jù)發(fā)育階段不同,干細胞分為胚胎干細胞和成體干細胞,如下圖。


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  干細胞的來源廣泛,新生兒胎盤、臍帶,成人骨髓、脂肪等
  
  用于治療的干細胞可以來自于成人,比如骨髓造血干細胞和脂肪間充質(zhì)干細胞,也可以來自于胎盤、臍帶和臍帶血。成人干細胞的獲取通常需要進行侵入性操作,如骨髓穿刺、脂肪組織抽吸,會給干細胞供者帶來痛苦。另外,隨著年齡的增長,干細胞也像身體里的其它組織一樣,會逐漸衰老,擴增和分化能力都會減弱,治療潛力也會降低。
  
  新生兒干細胞的提取來源為胎盤、臍帶、臍帶血,國際學術(shù)界簡稱為圍產(chǎn)期干細胞(圍產(chǎn)期是指懷孕28周到產(chǎn)后一周這一時段),是年輕的“0”歲干細胞,具有提取方便、無倫理障礙,干細胞數(shù)量豐富、免疫原性低,增殖分化能力強等優(yōu)點。隨著干細胞在醫(yī)療領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用,為了給孩子和家人的健康多一份保障,媽媽們存儲圍產(chǎn)期干細胞也已成為一種新趨勢。
  
  胎盤是人類發(fā)育造血干細胞的重要來源
  
  胎盤具有更適合造血干細胞增殖的內(nèi)環(huán)境—包括造血因子的表達、血管內(nèi)皮的類型、血流切力影響、表面分子的改變、血氧濃度等。以人類妊娠起始、妊娠中期到足月期的孕周數(shù)為時間軸,卵黃囊、AGM(人主動脈-性腺-中腎)造血集群、肝臟及胎盤中造血干細胞出現(xiàn)的時空順序。紅細胞系爆裂樣生成單位代表最早的紅細胞祖細胞,多能性祖細胞能產(chǎn)生紅細胞及髓樣譜系細胞。


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圖片來源:Dzierzak E, Robin C. Placenta as a source of hematopoietic stem cells. Trends Mol Med. 2010 Aug;16(8):361-7. doi:10.1016/j.molmed.2010.05.005. Epub 2010 Jun 30. PMID: 20580607; PMCID: PMC3586314.


  不同的圍產(chǎn)期干細胞(臍帶血干細胞、臍帶干細胞和胎盤干細胞)到底有什么區(qū)別?
  
  在過去的20年中,圍產(chǎn)期干細胞經(jīng)歷三次技術(shù)變革,分別是:臍帶血干細胞、臍帶干細胞和胎盤干細胞。
  
  下面一一給大家介紹一下三代圍產(chǎn)期干細胞技術(shù)革新。
  
  第一代技術(shù):臍帶血造血干細胞
  
  從臍帶血中提取造血干細胞,是最早被發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用的圍產(chǎn)期干細胞。此技術(shù)的問世,引發(fā)了圍產(chǎn)期干細胞技術(shù)的第一次革命。
  
  然而,造血干細胞被稱為單能干細胞,只能分化為血液系統(tǒng)的細胞,如紅細胞、白細胞等。
  
  國家衛(wèi)計委為了給人民群眾提供更好的醫(yī)療服務(wù),批準建立了多家臍血公共庫。然而,由于國家財政投入有限,臍血庫普遍實行“公自一體,以自養(yǎng)公”發(fā)展方式,由自體庫的收益承擔公共庫的公益建設(shè)和社會服務(wù),因此,臍帶血造血干細胞庫以及其他類型的干細胞庫都是非公益性質(zhì)的商業(yè)機構(gòu)。
  
  第二代技術(shù):臍帶干細胞
  
  臍帶干細胞是指從臍帶組織,而非臍帶血中提取的間充質(zhì)干細胞。間充質(zhì)干細胞是多能干細胞的一種,能夠分化形成多種組織細胞,如骨細胞、脂肪細胞、心肌細胞、肝細胞、神經(jīng)細胞等,因此,在干細胞治療和再生醫(yī)學領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍更為廣闊。
  
  第三代技術(shù):胎盤干細胞
  
  胎盤是迄今所知的最豐富的天然干細胞來源。從胎盤組織中可以提取4種干細胞:造血干細胞、間充質(zhì)干細胞、亞全能干細胞、母親干細胞。胎盤是人體中唯一一個既含有大量間充質(zhì)干細胞,又含有造血干細胞的器官。
  
  胎盤造血干細胞彌補了干細胞數(shù)量不足,在治療慢性再障有效
  
  對于這三代干細胞存儲技術(shù),美國國家衛(wèi)生研究院發(fā)布的NIH數(shù)據(jù)統(tǒng)計中顯示,人類一生中只有二十萬分之一的幾率會使用自體臍帶血造血干細胞移植,其根本原因在于臍帶血中含的造血干細胞數(shù)量較少,所針對的疾病也是發(fā)病率很低的罕見血液系統(tǒng)疾病。
  
  由于從胎盤中提取的造血干細胞數(shù)量是一份臍帶血中造血干細胞數(shù)量的5-10倍,突破了臍帶血造血干細胞30kg體重的使用瓶頸,所以潛在的應(yīng)用前景更為廣闊。
  
  2015年夏,解放軍307醫(yī)院對外宣布,由陳虎教授團隊開展的世界首例胎盤造血干細胞治療再生障礙貧血獲得成功。這一事件證實了胎盤造血干細胞的臨床應(yīng)用效果良好。


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  胎盤造血干細胞免疫原性更低
  
  鄭州大學第一附屬醫(yī)院兒科研究人員曾在中國實用醫(yī)刊上發(fā)表一篇文獻:胎盤較臍血及外周血造血干細胞免疫原性低。

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  研究人員在鄭州大學第一附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科隨機收集8例健康產(chǎn)婦的胎盤及與其相對應(yīng)的臍血,在鄭州大學第一附屬醫(yī)院血液科和河南省腫瘤醫(yī)院血液科隨機收集造血干細胞移植健康供者的外周血8例。應(yīng)用單向混合淋巴細胞培養(yǎng)的方法將胎盤、臍血和外周血三種來源單個核細胞的增殖情況進行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)胎盤相對臍血和外周血來源的造血干細胞的免疫原性低,更適合用于異基因造血干細胞移植。這樣低的免疫反應(yīng)能降低移植物抗宿主病( GVHD) 的發(fā)生率和嚴重程度,也很有可能消除組織型匹配的問題。
  
  漢氏聯(lián)合成立已有十幾年歷史,一直致力于干細胞技術(shù)服務(wù),擁有成熟的胎盤干細胞提取、制備技術(shù),標準化GMP級細胞技術(shù)生產(chǎn)車間,配套設(shè)施完善,所有環(huán)節(jié)均遵循科學嚴格的操作規(guī)范,車間采用美國TAYLOR-WHARTON氣態(tài)氮智能超低溫凍存系統(tǒng),確保干細胞長期穩(wěn)定存儲,守護全家人健康。

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