干细胞|科普：干细胞的组织再生功能( 二 )
根据同胚层或跨胚层分化的方向 ， 让我们了解一下人体四大组织具体是如何再生的？
02
间充质干细胞的同胚层再生：肌肉组织与结缔组织
间充质干细胞是来源于中胚层的多能干细胞 ， 按照胚层分化原则 ， 同胚层可以再生为肌肉组织和结缔组织 。
比如肌肉组织 。间充质干细胞（MSC）在富含TGF-b1（转化生长因子）的环境中 ， 可以最优分化为平滑肌祖细胞 ， 继而再生为肌肉组织 。典型的平滑肌祖细胞的marker（蛋白标记）有calponin和aSMA ， 如下图所示[1] ， 3天后MSC便可再生出肌肉组织 。
文章图片
文章图片
△ 干细胞再生肌肉组织
比如结缔组织 。结缔组织是人和高等动物的基本组织之一 ， 由细胞、纤维和细胞外间质组成 ， 主要行联系各组织和器官的作用 。而成纤维细胞（fibroblast）则是其中的主要细胞类型 。
结缔组织和间充质干细胞有着千丝万缕的关系 ， 因为结缔组织的细胞外间质中 ， 本身就存在着许多未分化间充质干细胞 ， 而这些MSC便是结缔组织较高再生能力的保障 。
间充质干细胞在FGF2（成纤维生长因子-2） ， 以及CTGF（结缔组织生长因子）同时存在的环境中 ， 可以更好地分化出结缔细胞 ， 继而构成结缔组织 ， 如下图所示[2] 。蓝色代表细胞核 ， 绿色代表F-肌动蛋白（细胞骨架的标签） ， 玫红色代表FSP1蛋白（纤维的蛋白标签） 。
文章图片
文章图片
△ 干细胞再生缔结组织
03
间充质干细胞的跨胚层再生：神经组织和上皮组织
人体四大组织的另外2种 ， 则是分别来源于外胚层的神经组织 ， 和来源于外胚层、内胚层的上皮组织 。
首先是神经组织 。神经组织里主要有2种细胞 ， 发挥主要作用的神经元 ， 和神经纤维细胞 。“脑细胞死掉了” ， 一般指的就是神经元 ， 过去认为 ， 神经元一旦衰老、凋亡 ， 几乎是不可能再生的 ， 只会随年龄增长数量逐渐减少 ， 尤其是中枢神经系统的神经元 。而神经纤维细胞是具有一定的再生能力的 ， 类似于纤维细胞 。
但进一步的研究发现 ， 动物大脑内的海马区和纹状体周围 ， 是存在新生的神经元的 。另外 ， 婴儿的神经元再生能力十分强 ， 甚至切除半个大脑后依然不影响智力和行动力 ， 而这种再生能力在1岁后便骤然下降 。
所以 ， 一般需要体外输入间充质干细胞再生为神经 ， 治疗神经相关疾病 。在clinical trials网站上也能查询到大量有关间充质干细胞再生为神经元治疗疾病的临床试验 。
2016年 ， 中国研究人员在《Exp Ther Med》杂志上发表了移植间充质干细胞5年后的随访结果 ， 这项试验共有24名脑出血患者参加 ， 最后均取得了100%的成功[3] 。
韩国研究人员发现 ， 间充质干细胞可以改善脑缺血动物的神经恢复 ， 他们采取前瞻性研究 ， 随机选择了30例大脑中动脉脑梗死并有严重神经损害的患者 。其中5例接受了间充质干细胞静脉回输 ， 25例作为对照组 。如下图所示[4] ， 随后的1年 ， 对患者进行了连续的神经影像检查 ， 结果发现在3、6、12个月的随访期 ， 回输间充质干细胞的患者的相关神经指数持续改善 。并且没有发现相关不良反应 ， 血清学和影像学检查也没发现明显变化 。
文章图片
文章图片
△ 韩国干细胞回输实验数据比对
再来看看上皮组织 。上皮组织由密集排列的上皮细胞和少量的细胞间质组成 ， 而间充质干细胞是可以在体内外再生为上皮细胞的 。
推荐阅读
- Amazon|买电视前必看科普：什么是HDR？
- 行业互联网|「建投科普」不是开玩笑，闷热天气可能玉米有关
- |小科普 | 不用重新渲染的剪辑，用这几个方法就能做到
- 老年|环保科普 | 噪声对人的健康有多大影响？多少分贝才算安静？
- 九肴话科技|官方科普最致命，B550到底有没有看头
- 神舟电脑|关于屏幕，你还有哪些疑问——屏幕知识小科普
- 产业气象站|硬核科普：一文读懂数字化契约守护神“多方门限签名”的妙用
- IT科普君|99元起购屏碎保！OPPO 护屏计划 持续守护用户屏幕
- 科学|科普知识大揭秘：彗星为什么会有尾巴？
- 手机使用技巧|内存的时序是什么？快来看看奶奶都听得懂的科普