醫(yī)學(xué)專家的干細(xì)胞“魔術(shù)”
日前，我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，一種名為“間充質(zhì)干細(xì)胞”的干細(xì)胞能將造血干細(xì)胞直接變成一種在免疫功能上具有重要作用的細(xì)胞。這一發(fā)現(xiàn)有望在臨床組織器官重大創(chuàng)傷治療中獲得應(yīng)用。
■本報(bào)記者 甘曉
今年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了誘導(dǎo)多能干（iPS）細(xì)胞的研究者，為此，人們開始期待，干細(xì)胞將在治療疑難雜癥上大有作為。但目前的研究表明，iPS走向臨床之路仍然遙遠(yuǎn)和坎坷。不過，比起iPS，“間充質(zhì)干細(xì)胞”則是一種更加明智的選擇。
最近，中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所教授趙春華課題組研究發(fā)現(xiàn)，間充質(zhì)干細(xì)胞能將造血干細(xì)胞直接變成一種在免疫功能上具有重要作用的細(xì)胞。這個(gè)神奇“魔術(shù)”有望在臨床組織器官重大創(chuàng)傷治療中獲得應(yīng)用。
平衡人體免疫
間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）是干細(xì)胞家族的重要成員。這種紡錘形細(xì)胞能分化為成骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞及多種結(jié)締組織細(xì)胞。
科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，MSCs對(duì)免疫系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)作用。至于其調(diào)節(jié)過程和機(jī)理，則像一套神秘的魔術(shù)，吊足了研究者的好奇心。
趙春華課題組把目標(biāo)瞄向了發(fā)揮重要免疫調(diào)控作用的樹突狀細(xì)胞（DCs）。
據(jù)介紹，人體內(nèi)的DCs分為兩類，一類DCs促進(jìn)免疫應(yīng)答，具有“正性調(diào)節(jié)”效應(yīng)，另一類則相應(yīng)發(fā)揮“負(fù)性調(diào)節(jié)”平衡作用。當(dāng)人體在病理環(huán)境中遭受嚴(yán)重創(chuàng)傷、全身發(fā)生過激的炎癥反應(yīng)時(shí)，只有及時(shí)糾正失衡的免疫系統(tǒng)，恢復(fù)正常的免疫應(yīng)答，才能有效提高嚴(yán)重創(chuàng)傷的存活率。
課題組發(fā)現(xiàn)，MSCs能夠?qū)⒕哂?ldquo;正性調(diào)節(jié)”效應(yīng)的DCs誘導(dǎo)成具有對(duì)免疫應(yīng)答“負(fù)性調(diào)節(jié)”的DCs。2009年，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《血液》將這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)作為封面論文發(fā)表。
中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院教授章靜波告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者：“這意味著，在臨床治療嚴(yán)重創(chuàng)傷時(shí)，如果向人體注射MSCs，則可能通過產(chǎn)生‘負(fù)性調(diào)節(jié)’DCs，迅速幫助免疫系統(tǒng)恢復(fù)平衡狀態(tài)。”
意外發(fā)現(xiàn)
事實(shí)上，脂肪、骨骼、肌肉等多種組織器官中均有MSCs存在。解開來源于骨髓的MSCs變換正負(fù)效應(yīng)DCs的“戲法”后，趙春華還想探明來源于其他器官的MSCs如何作用于DCs，進(jìn)而左右整個(gè)免疫系統(tǒng)活動(dòng)。
2008年，團(tuán)隊(duì)成員劉星霞博士開始著手此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。她將造血干細(xì)胞種植在MSCs上，幾天后意外地收獲了一個(gè)重大的發(fā)現(xiàn)。
“顯微鏡下，我們看到了好多形似樹突狀的細(xì)胞。”她興奮地告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者， “這個(gè)孵育系統(tǒng)里，沒有加任何外源因子，按理說不應(yīng)當(dāng)有DCs產(chǎn)生。”
在“973”計(jì)劃等支持下，課題組展開了長(zhǎng)達(dá)四年的信號(hào)通路、表觀遺傳學(xué)及小鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，最終證實(shí)，這些DCs是通過特殊的機(jī)制，由MSCs誘導(dǎo)造血干細(xì)胞直接產(chǎn)生，從而具有免疫調(diào)控作用。
論文在《變態(tài)反應(yīng)與臨床免疫雜志》上一經(jīng)發(fā)表，便被國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)“Faculty of 1000”收錄。
干細(xì)胞的未來之星
細(xì)胞生物學(xué)家、中科院院士薛社普指出：“干細(xì)胞已讓生命科學(xué)進(jìn)入新紀(jì)元。”胚胎干細(xì)胞和iPS細(xì)胞具有分化為各類細(xì)胞的功能，儼然成為生命科學(xué)界的“當(dāng)紅明星”。
趙春華并不是一個(gè)“追星族”。團(tuán)隊(duì)一直致力于MSCs研究。
近十年來，在世界各國(guó)科學(xué)家以“間充質(zhì)干細(xì)胞”為題發(fā)表的論文中，趙春華課題組以63篇的數(shù)量位列第一。他們表示，正是中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院寬松的科研環(huán)境和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神讓他們能專心致志攻克MSCs的醫(yī)學(xué)難題。
最近，課題組另一項(xiàng)針對(duì)MSCs向組織分化并調(diào)節(jié)成脂、成骨分化平衡關(guān)系的研究分別發(fā)表于新一期《肝細(xì)胞發(fā)展》和《歐洲生化學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)快報(bào)》雜志。“這一成果有望被用于骨質(zhì)疏松和骨丟失等疾病的治療中。”章靜波評(píng)價(jià)。
“一項(xiàng)創(chuàng)新的理論或技術(shù)只有被社會(huì)認(rèn)知，才有可能得到應(yīng)用，也只有在得到應(yīng)用后，才有機(jī)會(huì)顯現(xiàn)出其內(nèi)在的科學(xué)價(jià)值和社會(huì)效益。”薛社普說，“可以說，間充質(zhì)干細(xì)胞是干細(xì)胞領(lǐng)域的未來之星。”
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2012-10-31 A1 要聞)
