幹細胞技術最完整的科普介紹:5分鐘完整介紹幹細胞治療如何抗衰老!

幹細胞是什麼?幹細胞存在於人體哪些地方?

幹細胞 (Stem Cell) 是具有自我複製、多向分化和歸巢潛能(homing)的原始細胞,是機體的起源細胞,是形成人體各種組織、器官的始祖細胞。如同一棵樹幹,可以長出樹杈、樹葉、開花和結果一樣。

現如今科學家已經成功從許多器官或組織中分離出了幹細胞,例如慈濟醫院利用自體且取得容易的少量血液與皮膚的體細胞,成功分化成人類誘導性多功能幹細胞(iPS),再分化為「視網膜色素上皮細胞」、「感光細胞」與「視網膜節細胞」。除外,國外的科學家也成功分離出包括視網膜幹細胞、胰腺幹細胞、成骨幹細胞等。研究表明,幹細胞不僅存在於胚胎,而且存在於成人體內,可以從臍血、臍帶、胎盤、骨髓、脂肪、血液等組織中分離出相應的幹細胞。

幹細胞技術是什麼?幹細胞治療方式介紹

幹細胞從何而來?

在細胞分化的過程中,由於細胞質中的調節分化蛋白不均勻地分配,使得一個子細胞不可逆地走向分化的終端成為功能專一的分化細胞,直至完全失去了再分裂的能力,最終衰老死亡。

機體為了彌補這一不足,保留了一部分未分化的原始細胞,使這保持了親代的特性。這部分被保留下來的未分化的原始細胞,稱為幹細胞,一旦生理需要,這些幹細胞可按照發育途徑通過分裂而產生分化的細胞。

 

幹細胞的特性有哪些?

  • 無限增殖分裂
  • 幹細胞可連續分裂幾代,也可以長時間的處於靜息狀態
  • 受體內信號調控
  • 幹細胞分裂產生的兩種途徑:
    •  分化具有分化能力的細胞,仍保持親代特徵,作為幹細胞待命
    • 不可逆地向終末分化,失去分化能力,最終衰老死亡

 

幹細胞的任務是什麼?

幹細胞的任務,就是透過它可以無限量複製的特性,大量的產生工作細胞,使人體器官能夠正常工作。科學家們總結幹細胞的五大任務,簡稱為 5R:

  • Replace 替代或補充
  • Repair 修補或修復
  • Regenerate 組織及器官的再生
  • Restore 生命功能的恢復或複原
  • Regress 癌細胞的退化

理論上,如果5R可以正常運作,身體就可以不生病、不老化,甚至不死亡。

 

幹細胞功效為何?對人體有哪些作用?

  • 増強身體的免疫系統、調整生長因子指數、促進傷口快速癒合避免疤痕
  • 促進器官組織細胞新生,使器官年輕化,延緩器官衰老
  • 提高睡眠質量,改善亞健康
  • 保護肝臟,治療肝纖維化、肝硬化
  • 促進新陳代謝
  • 增強體能和精力,令機體活力充沛
  • 促進心肌細胞生長、增進心臟功能耐力、預防心髒病及中風
  • 穩定血壓、平衡膽固醇
  • 改善皮膚及問題性皮膚,恢復皮膚光澤、光滑與彈性、減少皺紋,使面部年輕化
  • 能夠增強性能力、提高性生活質量
  • 提高運動系統能力,改善骨質疏鬆,腰腿疼痛的狀況
  • 恢復神經系統功能,增進記憶力,預防帕金森,老年癡呆等

 

衰老的原因和表現有哪些?

  • 人體衰老,皺紋

    人體衰老,皺紋的出現根本原因是細胞的衰老和減少,而這基本是由幹細胞衰老引起的。

  • 皮膚變得無彈性、無水分,鬆弛、幹燥

    光滑、潤澤和彈性皮膚的核心是膠原蛋白、彈性纖維和透明質酸。前兩者與皮膚厚度和彈性有關,而後者與皮膚水分含量密切相關,膠原蛋白、彈性纖維和透明質酸是由皮膚中的細胞合成的。一旦細胞的活力降低,這些合成就會減少,皮膚變得無彈性、無水分,鬆弛、幹燥。

  • 組織細胞的增值和分化能力下降

    幹細胞作為用於替代各種組織細胞的種子細胞,是人細胞的生產產物。幹細胞群的老化嚴重削弱了它們的增殖和分化能力。

  • 全身功能下降

    新細胞的補充能力不足,老化細胞不能及時更換,導致全身功能下降,人們每天都在變老。

而你的皮膚,由於皮膚幹細胞的老化無法及時更新,細胞不能合成足夠的膠原蛋白、彈性纖維和透明質酸,皮膚慢慢開始衰老,所以你有皺紋、斑點等,逐漸失去青春。

 

為什麼幹細胞療法可以抗衰老?

在人一生的整個生命活動中,機體細胞時刻處於新生細胞替代衰老退化細胞的過程中,當細胞更新速度小於細胞衰老速度時,產生更新不足,機體就會出現衰老。表現為全身系統功能下降,代謝緩慢,外觀衰老狀態的出現。

機體內能夠起到更新作用的細胞就是幹細胞,而衰老的源頭就是幹細胞數量的不足。幹細胞移植療法,就是為機體補充缺乏的幹細胞,幫助機體快速更新替換衰老的細胞,從而使機體年輕充滿活力。

 

抗衰老和幹細胞數量有什麼關係?

人在剛出生時,人體體細胞數有 3 萬億左右。其中幹細胞約有 60 億,這是一生中幹細胞數量最多的時候,也是生長最快的時候。隨著年齡的增長,幹細胞數量開始下降。到 25 歲時,人體的體細胞數已經達到 60 萬億左右,而幹細胞數量僅有約 10 億,人體停止生長,開始逐漸衰老。到 50 歲時,體細胞數依舊是 60 萬億左右,但是幹細胞數量僅剩下約 3 億,人體衰老加速。各器官功能下降,重大疾病發病率提升,所以人體衰老與幹細胞數量有直接關係。

 

幹細胞用於抗衰有什麼作用?

  • 改善皮膚

    • 幹細胞可以遷移到表皮,轉變為皮膚幹細胞,一個早期的皮膚幹細胞可以產生 400 萬個表皮細胞,為皮膚系統的細胞更新提供了充足和良好的來源。新生的細胞代謝能力強,代謝廢物排出及時,不會讓色素在皮膚中沉積,因而抑制和減少色斑的形成。新分化出的年輕細胞保水性好,足以使衰老的皮膚恢復細膩光滑。同時,合成大量膠原蛋白與彈性纖維,恢復塌陷的網狀結構,恢復皮膚彈性,減少皺紋的產生,從根本上改善皮膚系統的質量。
  • 纖體瘦身

    • 通過體外培養後再回輸到人體的幹細胞,可以改善體內細胞的狀態更新,進而增強細胞活性,提高機體對脂肪的代謝能力,減少細胞中的脂肪含量,縮小脂肪細胞的體積,明顯降低體重,從而達到纖體瘦身的效果,並且有效降低血液中總膽固醇和甘油三酯的濃度​​,有預防疾病發生的作用。
  • 維護卵巢

    • 幹細胞隨著血液循環遷移到卵巢,隨之分化產生足量的新生卵巢細胞,補充卵巢細胞數量,維持卵巢的正常形態,從而防止卵巢萎縮變形。另外,新生的卵巢細胞可以對腦垂體促性腺激素作出及時、正確的反應,分泌足量的雌性激素,使體內激素水平處於平衡狀態。回輸的幹細胞,可以改善女性因為卵巢功能衰退而帶來的各種困擾,消除更年期的各種不適症狀,使提前絕經或正常絕經不久的女性恢復月經,推遲更年期,從而抑制衰老,使女性朋友重獲青春健康之美。

 

什麼是幹細胞技術?

幹細胞技術(stem cell technology),是指通過對幹細胞進行體外培養,分離、純化、擴增及定向誘導等過程,在體外繁育出全新的、正常的、甚至更年輕的細胞,並最終回輸到人體以達到體態年輕化,預防慢性病、抗衰、防癌等目的。

 

幹細胞治療安全嗎?

幹細胞研究(Stem cell therapy safety)已經完成了臨床前安全性實驗,包括急性毒性、長期毒性、致瘤性、致畸性、局部刺激、發熱和免疫毒性試驗,結果表明安全無毒。因為幹細胞是一種未分化、未成熟的細胞,其表面抗原表達很微弱,患者自身免疫系統極難識別,因此幹細胞治療不會產生免疫排斥及過敏反應,是相對安全的。

 

幹細胞治療風險是什麼?

幹細胞移植過程的風險與副作用包括感染及組織受損。此外,移植的幹細胞可能會受到免疫系統排斥或從移植的部位轉移到身體其他地方,並引發未知的副作用及嚴重的併發症。

 

幹細胞在中國的研究、臨床應用和前景如何?

中國的幹細胞研究和應用已有一定的基礎,其中研究和應用最多的是造血幹細胞。早在20世紀60年代,中國就開始骨髓移植的研究。到了70年代末80年代初,臨床骨髓移植治療血液病在中國陸續開展。90年代以來,除骨髓移植外,外周血和臍血幹細胞移植也逐​​步普及,主要用於治療血液病和腫瘤。

隨著幹細胞科學深入研究,多種類型的幹細胞如造血T-細胞、間充質幹細胞、神經幹細胞等,己逐步應用於多種疾病的治療,國內許多醫院都有臨床使用的病例。如係統性紅斑狼瘡、肝硬化、腦中風、心髒病、脈管炎、糖尿病、帕金森病、燙傷皮膚再生等。

據美國專家預測,全球幹細胞醫療近兩年的潛在市場規模大約為 800 億美元,2020年前後可達4000億美元。進入21世紀,細胞治療代替傳統的藥物治療已成為眾多疾病臨床治療手段的必然發展趨勢。

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什麼是多能幹細胞?

多能幹細胞(Pluripotent stem cells)是具有能夠分化成多種組織的潛能細胞,卻不能夠發育成成完整的個體。分化能力小於亞全能幹細胞。例如,骨髓中的造血幹細胞,它可以分化成所有血液細胞和免疫細胞,但是不能分化成一個完整的個體。多能幹細胞,可以直接複製臟器和修復組織器官,人類寄希望於幹細胞的分離和體外培養,在體外繁育出組織或器官,並最終通過組織或器官移植,實現對臨床疾病的治療。

 

什麼是專能幹細胞?

多能幹細胞經過進一步的分化,成為專能幹細胞。專能幹細胞只能分化某些特定類型的細胞,比如神經幹細胞專門分化成各類神經細胞、神經元、少突細胞等。

 

什麼是造血幹細胞?

造血幹細胞是所有血液細胞和免疫細胞的起源細胞,具有自我更新多向分化和歸巢潛能(歸巢即定向遷移至造血組織器官),造血幹細胞主要存在於骨髓、胚胎肝、臍血以及動員的外周血中。

它不僅可以分化為紅細胞、白細胞、血小板等,還可以跨系統分化為各種組織器官的細胞,因此是多能幹細胞,具有很強的可塑性。

血液系統中的成熟細胞壽命極短,因此在人的一生中,造血幹細胞需要根據機體的生理需求適時的補充血液系統各個成熟的細胞,同時在損傷、炎症等應激狀態下,造血幹細胞調節和維持體內血液系統各個細胞的生理平衡的角色。胚齡2-3月時,產生造血幹細胞的位置在肝和脾,胚齡 5 個月起,一直到出生之後,產生造血幹細胞的位置在骨髓。

 

什麼是造血幹細胞移植?

造血幹細胞移植是把正常的骨髓細胞、周邊血液造血幹細胞或臍帶血液幹細胞像輸血一樣輸給病人,病人在移植前先經過超高劑量的化學藥物治療及全身放射線照射,期能完全消滅腫瘤細胞或致病的病源細胞,並使病人的免疫系統徹底受到抑制,以預防外來植入之造血幹細胞受到排斥,進而重建病人之造血及免疫系統。

 

造血幹細胞移植有幾種形式?

  • 骨髓血造血幹細胞移植
  • 外周血造血幹細胞移植
  • 臍帶血造血幹細胞移植

 

造血幹細胞移植能治療哪些疾病?

造血幹細胞移植主要用血液系統和自身免疫性疾病的治療,主要針對的疾病有:

(1)血色素與血液異常鉅細胞缺乏性血小板減少症(Alfr)、再生障礙性貧血、先天性血球細胞缺乏症、鐮狀細胞性貧血、地中海性貧血

(2)惡性疾病急性淋巴細胞性白血病(ALL)、急性骨髓性白血病(AML)、急性非淋巴細胞性白血病(ANL)、慢性淋巴細胞性白血病(CLL)、慢性骨髓細胞性白血病(CML)

(3)實體性腫瘤腦瘤、何杰金病、非何杰金淋巴瘤、生殖細胞腫瘤、神經細胞瘤

(4)先天性代謝性缺陷腦白質腎上腺營養不良症、澱粉樣變性、巴爾2淋巴球綜合徵、先天性角化不良、家族性噬紅細胞性淋巴組織細胞增生症

(5)免疫缺陷病變腺嘌呤去氨酵素缺乏(ADA)、慢性肉芽腫疾病(CGD)、嚴重性聯合免疫缺陷疾病(SCIDs)

(6)自體免疫疾病多發性硬化症、風濕性關節炎、紅斑性狼瘡其他脊髓損傷、I型糖尿病、糖尿病外周血管病變、冠心病等

 

什麼是臍帶血造血幹細胞?

臍帶血是胎兒娩出、臍帶結紮並離斷後殘留在胎盤和臍帶中的血液,臍帶血中含有可以重建人體造血和免疫系統的造血幹細胞,可用於造血幹細胞移植,治療多種疾病。

 

什麼是HLA?

HLA(Human Leukocyte Antigen)即人類白細胞抗原,存在於人體的種種有核細胞表面,它是人體生物學的“身份證”,由父母遺傳,能識別“自己”和“非已”。而在造血幹細胞移植中起到關於成敗的重要作用,捐獻者和接受者需要做HLA的配型。主要是HLA-A、HLA-B和HLA-DR三對點位的配型。白血病的患者就是利用移植造血幹細胞來重建造血功能,通常需要通過1-2個月的時間。免疫功能的恢復需要6個月-1年的時間。

 

同胞間HLA型相合率是多少?

同胞間HLA配型相合的機率是25%。非親屬間HLA配型相合的機率很低,圍產期造血幹細胞配型相合的機率為8-10萬分之一,骨髓、外周血只有15-20萬分之一。

 

什麼是移植物抗宿主病?

移植物抗宿主病(GVHD,graft versus host disease)是指在異基因造血幹細胞移植後重建的免疫系統,將受體的組織器官視為“外來物質”而對其產生免疫排斥反應,即移植物對宿主的排斥,是造血幹細胞移植中對生命最具威脅的影響因素之一。

 

什麼是外周血?

外周血(peripheral blood)是除骨髓之外的血液,臨床上常用一些方法把骨髓中的造血幹細胞釋放到血液中,再從血液中提取分離得到造血幹細胞,我們把這樣得到的幹細胞稱為外周血幹細胞。在二十一世紀初,人類開始的生命方舟計劃中首次提出外周血這一新概念。

 

外周血幹細胞怎樣採集?

使用藥物動員劑促使造血幹細胞從骨髓釋放到外周血,然後通過血細胞分離機從循環血中分離收集造血幹細胞,將不需使用的血液成分回輸到體內。

 

自體骨髓移植是什麼?

自體骨髓移植(Autologous bone marrow transplantation)是在患者疾病緩解期或惡性腫瘤尚未侵犯骨髓時,將其造血幹細胞抽出,經過處理清除可能殘留的腫瘤細胞。凍存其中的單核細胞,然後在合適的時機輸回患者體內。

最主要的操作方式,是以超大量的化學治療或全身性放射線治療來殺死體內的癌細胞,再輸入正常的骨髓細胞,主要是要恢復病患的造血功能。若輸回病患之骨髓為病人本身的骨髓(移植前就先抽取病患之骨髓而加以冰凍)則屬於自體骨髓移植,若輸回去的骨髓是別人的,則屬於異體骨髓移植。這類方法常用於一般傳統化學治療所無法治癒之急性白血病、淋巴癌、或多發性骨髓瘤。

 

異體骨髓移植是什麼?

異體骨髓移植(Allogeneic bone marrow transplantation)就是將捐獻者的骨髓單個核細胞輸給患者。在異體移植前,必須做HLA配型,配型相合者才可以進行移植。否則將發生排斥反應,危及患者的生命。

 

怎樣採集骨髓?

經典的骨髓移植供體採集方法供者需局部麻醉,多點骨髓腔穿刺,抽取含造血幹細胞的骨髓和血的混合液,再從中分離出造血幹細胞以供移植。

 

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庭宇(Tingyu)

庭宇(Tingyu),畢業於台灣大學。在中國、日本、台灣等地擔任過 PM, Marketing, CEO 等各種職位,現在在集客數據行銷擔任 BD Manager。沒事時會寫寫歌、滑滑雪、彈彈吉他、看看書。

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