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干细胞是什么？

表参道Helene Clinic已获得提供二级再生医学的计划编号。

我们的诊所遵守卫生部，劳工和福利部的再生医学法规，并且已经收到了迄今为止（截至2024年6月）的15种再生医学准备计划，并获得了ISO9001质量管理系统认证。

干细胞是什么？　

我们都有能力再生和补充体内丢失的细胞，如皮肤和血液，以维持寿命短且不断更换的组织。具有这些能力的细胞被称为“干细胞”。要被称为干细胞，必须具备以下两种能力。一是能够创造出构成我们身体的各种细胞，如皮肤、红细胞、血小板（分化能力），二是能够分裂成与我们自身具有完全相同能力的细胞（自我分化能力）。复制）。

干细胞大致可分为两类。一类是能够持续替换特定组织和器官（例如皮肤和血液）中丢失细胞的干细胞，这类干细胞被称为“组织干细胞”。组织干细胞本身无法分化成任何其他细胞类型，它们具有特定的功能，例如造血干细胞产生血液，神经干细胞产生神经系统。另一类是“多能干细胞”，它与胚胎干细胞（ES细胞）一样，可以分化成我们体内的任何细胞。换句话说，多能干细胞也可以分化成我们体内存在的各种组织干细胞。诱导多能干细胞（iPS细胞）是由普通细胞人工生成的“多能干细胞”。
干细胞的这些特性正被用于“再生医学”的研究，该疗法利用细胞本身作为药物来治疗损伤和疾病，并通过在体外重现体内细胞的状态来研究疾病的机制。
此外，干细胞还被用于研究通常需要选择性医疗的治疗内容和费用。

MSC PRINCIPLE

MSC的原理

MSC移植对糖尿病性心肌病的效果。（a）MSC可有效增大MMP-2的活力，同时抑制MMP-9的活性化，以此减少心室重塑。（b）MSC可生成VEGF、IGF-1、AM以及HGF，并有效刺激心肌受损部位的肌肉以及血管再生。（c）MSC分化成心肌细胞以及血管内皮细胞，可以改善心肌返流以及心肌再生状况。术语解说：AM：肾上腺髓质素。HGF：肝细胞生长因子。IGF-1：胰岛素生长因子。MMP：基质金属蛋白酶。MSC：间充质干细胞。VEGF：血管内皮生长因子。

MSC治疗对糖尿病多发性神经病的影响。肌内注射后 4 周，MSCs 通过产生 bFGF 和 VEGF 沉积在肌纤维的间隙中，诱导血管生成并支持神经元再生，从而改善糖尿病性多发性神经病。缩写：bFGF，碱性成纤维细胞生长因子；MSC，间充质干细胞；VEGF，血管内皮生长因子

间充质干细胞的全身给药可诱导内分泌或局部旁分泌效应，包括细胞介导的作用：1）血管内皮生长因子（VEGF）、胰岛素样生长因子1（IGF-1）、单核细胞趋化蛋白1（MCP1）、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）、白细胞介素6（IL-6）；2）干细胞增殖和分化：干细胞因子（SCF）、白血病抑制因子（LIF）、巨噬细胞集落刺激因子（MCSF）、基质细胞衍生因子1（SDF1）、血管生成素1和激活素A；3）抑制纤维化：肝细胞生长因子（HGF）、bFGF和肾上腺髓质素（ADM）； 4）抑制细胞凋亡：VEGF、HGF、IGF-1、转化生长因子（TGF）-β、bFGF、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）、激活素A和血小板反应蛋白1。免疫介导效应包括（5-8）：5）抑制T细胞和B细胞：人类白细胞抗原G5（HLA G5）、HGF、诱导型一氧化氮合酶（iNOS）、吲哚胺2,3-双加氧酶（IDO）、前列腺素E2（PGE2）、bFGF和TGFβ；6）通过TGFβ表达诱导调节性T细胞（Tregs）的分化和增殖；7）通过分泌IDO、PGE2和TGFβ抑制自然杀伤（NK）细胞； 8) 通过分泌 PGE2 抑制树突状细胞 (DC) 成熟。
图“干细胞研究与治疗”由 Carrión 和 Figueroa 转载。2011 年 5 月 11 日；2(3):23。

注：红色箭头：刺激；黑色箭头：抑制；未钩箭头：直接抑制。
缩写：iDC，未成熟树突状细胞；IL，白细胞介素；HGF，肝细胞生长因子；TGF-β，转化生长因子-β；PGE-2，前列腺素E2；IDO，吲哚胺2,3-双加氧酶；NO，一氧化氮；PD-L1，程序性死亡配体1；hMSC，人骨髓间充质干细胞；Treg，调节性T细胞；Th，辅助性T细胞；CTL，细胞毒性T细胞；mDC，成熟树突状细胞；PD-1，程序性细胞死亡蛋白1；PMN，多形核白细胞；NK，自然杀伤细胞

第一天显示了动物心脏前脑室领域的局部部分（a），第二天（b）以及第七天（c）显示了融合之后的SPECT的CT图像的箭头面（左）以及冠状面（右）。最后的摄影图面上（第5到8天），MSC摄取前顶部领域（箭头）分别放在了3种代表性动物上。前方的顶点分布存在于各处，并与是否观察到初期焦点热据点的有无毫无关系（f的黄色箭头）。

这是单离骨髓基质细胞的特征。细胞在经过密度分级后，从骨髓中培养出来，电镀48小时后的结果是A，10天后的结果是B。C显示的是用流动细胞计测法计算出的培养之后的细胞的浓缩程度。使用产生于表面的抗体SH2以及SH3，结果在培养第二天，第五天以及第十四天得到。第十四天结果显示，细胞95-99%分布均匀，针对抗原CD14、CD45以及CD34的结果都是阴性。分离程序的均一性以及再现性通过流动细胞计测法得到了认证。

DISEASE

各种疾患

间充质干细胞在临床试验中的适应症。数据来自 352 项已注册的临床试验。
Indications Being Addressed using MSCs in Clinical Trials. Data for 352 registered clinical trials.
Citation// Stem Cell Therapies in Clinical Trials: Progress and Challenges. Trounson, Alan et al. Cell Stem Cell , Volume 17 , Issue 1 , 11 – 22

疾病分类：抗衰老

多能干细胞具有卓越的自我更新能力，并能分化成多种不同的细胞类型。越来越多的证据表明，衰老过程会对干细胞产生不利影响。随着干细胞衰老，其再生能力下降，分化成各种细胞类型的能力也发生改变。因此，有研究认为，衰老导致的干细胞功能下降可能在多种衰老相关疾病的病理生理学中发挥重要作用。了解衰老过程在干细胞功能中的作用，不仅对于理解衰老相关疾病的病理生理学至关重要，而且对于未来开发有效的基于干细胞的治疗方法也至关重要。本文综述了与多种衰老相关疾病相关的干细胞功能障碍的基本原理。随后，我们探讨了可能导致衰老相关干细胞功能障碍的几种机制。此外，我们还简要介绍了目前正在研发的针对衰老相关干细胞缺陷的潜在疗法。
Citation// World J Exp Med. 2017 Feb 20; 7(1): 1–10.Effect of aging on stem cells. Abu Shufian Ishtiaq Ahmed,et al

疾病分类：肝脏/糖尿病

再生医疗的主要内容，就是将修复损伤脏器的干细胞或前驱细胞疗法推展到临床应用上。在这里简单介绍一下位于胆道的胆道系干细胞（hBTSC）。它们是细胆管内的肝脏干细胞及前驱细胞的前身，也是胰腺的前驱细胞。它们以沿着胆管壁内侧半径方向轴的成熟系统以及十二指肠为起点，以肝脏或胰腺中的成熟细胞为终点。多年来，一直有移植干细胞（来自胚胎肝脏的肝脏干细胞或前驱细胞）到肝脏相关疾病患者的肝动脉的临床试验，测试干细胞所能造成的影响。结果发现免疫抑制并不需要。同样基准下的其他对照受试者都在1年以内死亡或肝机能下降；而移植了1-1.5亿个肝脏干细胞与前驱细胞的受试者，在那之后数年内肝机能都得到改善。研究人员仍持续评估移植的安全性和有效性，期待获得进展。使用了hBTSC的疗法的实验，今后还会继续进行。除此之外MSC以及HSC会被应用到慢性肝脏疾患或糖尿病的患者上。MSC具有分泌营养因子和免疫调节因子的能力，可以使成熟的实体细胞和胰岛细胞更有效率的工作。而HSC则可以调节免疫系统。

Stem Cells. 2013 Oct;31(10):2047-60. doi: 10.1002/stem.1457. Concise review: clinical programs of stem cell therapies for liver and pancreas.Lanzoni G1, Oikawa T

糖尿病

QinanWu, Bing Chen, and Ziwen Liang,
Mesenchymal Stem Cells as a Prospective Therapy for the Diabetic Foot
Stem Cells International Volume 2016, Article ID 4612167, 18 pages http://dx.doi.org/10.1155/2016/4612167

图1:MSC对糖尿病性PAD造成的效果机构。有两条路线可以达到恢复效果。一条是血管生成因子的分泌，另一条是细胞组织构成成分的移植以及分化。干细胞可以透过血管新生因子或是细胞激素的局部分泌和表现来特化并重新构筑微小循环系统，促进胰岛β细胞机能，进而改善糖尿病性PAD。干细胞亦可以分化成为内皮细胞，以回复内皮细胞不全的机能。而这些效果都和miRNA及MEX有关。

图2:MSC移植对糖尿病性创伤造成的效果机构。有三条路线可以达到糖尿病恢复效果。第一条是血管生成因子的分泌，第二条是免疫系统的调节，第三条是细胞组织构成成分的移植以及分化。干细胞可以透过血管新生因子或是细胞激素的局部分泌和表现来特化并重新构筑微小循环系统，促进胰岛β细胞机能，进而改善糖尿病性PAD。干细胞亦可以分化成为内皮细胞，以回复内皮细胞不全的机能。而这些效果都和miRNA及MEX有关。

图3:MSC移植对糖尿病性神经障碍造成的效果机构。右两条路线可以达到恢复效果。第一条是血管生成因子以及神经营养因子的分泌，另一条是细胞组织构成成分的移植以及分化。干细胞可以透过血管新生因子或是细胞激素的局部分泌和表现来特化并重新构筑微小循环系统，促进胰岛β细胞机能，进而改善糖尿病性PAD。干细胞亦可以分化成为内皮细胞，以回复内皮细胞不全的机能。而这些效果都和miRNA及MEX有关。

肾不全

Alfonso Eirin and Lilach O Lerman* Mesenchymal stem cell treatment for chronic renal failure,
Stem Cell Research & Therapy 2014, 5:83 http://stemcellres.com/content/5/4/83

接受间充性干细胞治疗的受试动物，都被观察到肾脏微小血管的丧失以及纤维症的减少。上图：接受PTRA治疗的拥有硬化性肾动脉狭窄的小猪被改善后的微小血管构造。下图：显示ARAS+PTRA+猪的MSC纤维化减少的肾三色染色

MSC的临床应用实例：糖尿病

干细胞移植对患有DM的患者来说是一种安全又有效的治疗方法。在多次试验中，关于T1DM的话就是D34+HSC疗法是最理想的，但关于T1DM，HUCB显示的却是最坏的结果。糖尿病性酮症酸中毒会损害治疗效果。

一型糖尿病患者接受干细胞治疗后的状况示意图。横轴分别是第三个月，第六个月、以及第十二个月。 **** P 0.0001

The outcome for stem cell therapy for T2DM

Stem cell therapy for type 2 DM.

（A-D）注入各种类型的干细胞后的患者状况。（E-F）T2D的情况下，干细胞治疗后的状况。

Citation// PLoS One. 2016 Apr 13;11(4):e0151938. Clinical Efficacy of Stem Cell Therapy for Diabetes Mellitus: A Meta-Analysis. El-Badawy A, El-Badri N.

疾病分类：毛囊

Nat Commun. 2012 Apr 17;3:784. doi: 10.1038/ncomms1784.
Fully functional hair follicle regeneration through the rearrangement of stem cells and their niches.
Toyoshima KE1, Asakawa K, Ishibashi N, Toki H, Ogawa M, Hasegawa T, Irié T, Tachikawa T, Sato A, Takeda A, Tsuji T.

概述：
器官替代再生医学有望在可预见的未来实现因疾病、损伤或衰老而受损器官的修复。本文中，我们展示了通过皮内移植生物工程骨骼和胚盘实现的完全功能性器官再生。胚盘和胚珠分别由胚胎皮肤来源细胞和成体干细胞场来源细胞重建。生物工程毛囊发育出正确的结构，并与周围宿主组织（如表皮、后肢肌肉和神经纤维）形成适当的连接。生物工程毛囊还通过毛囊干细胞及其微环境的重组，恢复了毛发生长周期和毛头形成。因此，本研究揭示了成体组织来源的毛囊干细胞作为生物工程器官替代疗法的巨大潜力。

（a）移植方法概略图（b）用尼龙线构成的白鼠各个组织的示意图（c）从成体白鼠身上分离出来的触毛的组织学分析（d）触毛的阀门领域以及DP细胞初期培养的ALP分析。（e）经过生物工学处理后的毛竖切图。（f）移植后不同阶段的样子

（a）经过生物工学处理的毛（上部）以及感觉毛（中央）囊泡的组织学以及免疫组织化学分析。（b）通过生物工学处理的毛囊胚生产出的人的毛发，被人工上皮细胞以及DP所再次构成。（c）经过生物工学处理的毛囊病原体的高密度皮内移植。

经过生物工学处理的毛以及触毛，与其他组织顺利连接在了一起。人工制造出的毛也与平滑肌相结合。

引用/Fully functional hair follicle regeneration through the rearrangement of stem cells and their niches. Koh-ei Toyoshima, Kyosuke Asakawa, Naoko Ishibashi, Hiroshi Toki, Miho Ogawa, Tomoko Hasegawa, Tarou Irié, Tetsuhiko Tachikawa, Akio Sato, Akira Takeda & Takashi Tsuji. Nature Communications 3, Article number: 784 (2012)
doi:10.1038/ncomms1784

疾病分类：帕金森氏症

PD研究以及现在可以利用的干细胞的诱导、分化以及应用的概略图。以上干细胞可以分成ESC、NSC、MSC、iPSC这四个种类，补充渐渐失去的分化全能性。（1）主要来源于胚胞内胚层的胚胎干细胞在通常情况下可以同时分化成内胚叶、中胚叶以及外胚叶。某些时候ESC也可以诱导分化成NSC以及MSC。（2）从脑的特定领域分离出来，或是由纤维芽细胞重组的NSC，可以分化为神经元以及神经胶细胞。（3）MSC主要来源于间充性组织，可以分化为几乎所有起源于中胚叶的细胞。最显著的是，只要满足特定条件还可以分化成DA神经元。（4）通过导入OSKM，可以在分化成成人人体细胞的iPSC，是一种拥有多系谱分化功能的干细胞。可以根据GMP基准，将以上干细胞以及最终分化干细胞进行选别、精致以及扩大。比方说，ESC、MSC、NSC、以及DA神经元可以有以下运营方式。（1）PD模型的准备（2）潜在药物的筛选（3）PD的CRT治疗 Front. Aging Neurosci., 31 May 2016. A Compendium of Preparation and Application of Stem Cells in Parkinson’s Disease: Current Status and Future Prospects. Yan Shen, Jinsha Huang

RISK

干细胞治疗的风险

背景：
间充质干细胞（MSCs，又称“成体干细胞”）在多种临床环境中被广泛用于实验研究。人们对将这些细胞用于治疗严重疾病很感兴趣，但这些细胞的安全性尚不明确。我们对研究MSCs安全性的临床试验进行了系统性综述。

方法与结果：
检索了MEDLINE、EMBASE和CENTRAL数据库（截至2011年6月）。纳入的临床试验采用血管内（静脉或动脉）途径给予间充质干细胞（MSCs），受试者为成人或成人与儿童混合人群。排除使用分化型MSCs或其他细胞类型的研究。主要终点根据近期事件（急性输注毒性、发热）、器官系统并发症、感染和远期不良事件（死亡、恶性肿瘤）进行分类。共检索到2347篇文献，其中36项研究符合纳入标准。这1012名受试者包括接受缺血性卒中、克罗恩病、心肌病、心肌梗死、移植物抗宿主病治疗的患者以及健康志愿者。其中8项为随机对照试验（RCT），共纳入321名受试者。

多语言摘要：
多语言摘要文本

Citation// PLoS One. 2012;7(10):e47559. doi: 10.1371/journal.pone.0047559. Epub 2012 Oct 25.
Safety of cell therapy with mesenchymal stromal cells (SafeCell): a systematic review and meta-analysis of clinical trials. Lalu MM, McIntyre L, Pugliese C, Fergusson D, Winston BW, Marshall JC, Granton J, Stewart DJ; Canadian Critical Care Trials Group.