文献及案例佐证!胎盘干细胞有潜力治疗家庭成员的疾病

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据英国《每日邮报》报道,来自英国普雷斯顿31岁的孕妇Georgina Russell正准备利用她即将出生的宝宝的干细胞,来治疗患有胶质母细胞瘤的哥哥[1]。

文献及案例佐证!胎盘干细胞有潜力治疗家庭成员的疾病(图1)


Georgina Russell说,“新生儿的干细胞已经被世界各地应用在临床试验中,它们可以用来帮助身体恢复。如果把新生儿的干细胞保存下来,我们就可以在脑瘤治疗中使用起来。这些细胞或许会被注射到哥哥的脊髓液中以缩小脑部肿瘤,又或者被用来构建新组织以修复受损的组织。”


随着干细胞科技的发展,利用新生儿干细胞来治疗家庭成员的疾病的案例报道逐渐增多。那么,来自脐带和胎盘组织的新生儿干细胞,到底具有哪些优势?为什么这一类细胞可以用来治疗家庭成员的疾病?今天我们从文献的角度来回答这一问题。


胎盘:再生医学的重要细胞来源


近年来,间充质干细胞在再生医学以及各种复杂性疾病治疗中成果显著,其来源广泛,在骨髓、脂肪以及胎盘、脐带等组织中含量均很丰富。


胎盘是多种干细胞的重要来源,包括滋养细胞、造血干细胞、上皮细胞和间充质干细胞(MSCs)。在细胞取材方面,胎盘组织逐渐被提升到优先的位置,相较其他组织需要进行有创采集,胎盘既往是产后丢弃的医疗垃圾,取材简单易行。

文献及案例佐证!胎盘干细胞有潜力治疗家庭成员的疾病(图2)

2016年,Best Practice & Research Clinical Obstetrics & Gynaecology杂志上的文章对胎盘干细胞进行了介绍[2],其中强调了:


胎盘是干细胞的储存库,无伦理问题,胎盘细胞生物库的建立将使其在再生医学中的应用成为可能。


胎盘干细胞:可用于自体也可用于异体


胎盘干细胞除了含量丰富、取材方便等优势之外,还具有特殊的生物学性质,包括免疫原性低、免疫调节特性等,赋予了这类干细胞在临床上更为广阔的应用潜力。


早在2012年,British Medical Bulletin杂志上的文章就表示[3],存储的胎盘干细胞可以用于自体移植,也可以用于异体移植。近年来,越来越多的文献阐述了胎盘间充质干细胞的低免疫原性,证实了这类干细胞具有“免疫赦免”的特性。


01# 更低的免疫原性


胎盘间充质干细胞能够用于治疗家庭中不同成员的疾病,主要是利用了其免疫原性低的特性。


大家都知道,机体的免疫系统对于外来物质具有强大的识别与攻击能力,能够快速消灭外来物质,这种机制一方面能够保卫机体免受外来病原体的侵袭,另一方面这也是困扰移植医学的最主要问题。


胎盘间充质干细胞具有抑制同种异体免疫反应、降低移植物抗宿主反应的作用,在某种程度上,其自身能躲过免疫防御机制的作用,即“免疫赦免”;此外,胎盘间充质干细胞具有较低免疫原性的特点,不表达CD80、CD86和CD40等T淋巴细胞活化所需的共刺激分子,仅表达MHC-I。虽然MHC-I可以激活异物反应T细胞,但是由于缺乏协同刺激因子,导致信号传导受限,因此,最终免疫细胞对胎盘间充质干细胞细胞免疫反应 [4]。

文献及案例佐证!胎盘干细胞有潜力治疗家庭成员的疾病(图3)

(下图为比较在免疫耐受中发挥作用的 HLA-G在不同类型间充质干细胞中的表达情况,结果表明,在胎盘间充质干细胞中呈高度阳性,达到 84.2%,而在骨髓间充质干细胞中为 58.7%,在脂肪间充质干细胞中为 64.6%[5])


02#更强大的免疫调节特性


近年来,间充质干细胞越来越多的被应用到疾病的治疗研究中,这很大程度归功于其特有的免疫调节功能,在这其中,胎盘间充质干细胞似乎具有更强的免疫调节特性,可以调节如抗原提呈细胞T细胞B细胞自然杀伤细胞等重要免疫细胞的免疫功能,作用机制包括抑制免疫细胞的增殖、抑制可溶性细胞因子、抑制细胞毒性物质的分泌等,如胎盘间充质干细胞可分泌转化生长因子-β1,通过诱导Tregs介导免疫抑制;可分泌肝细胞细胞生长因子(HGF)刺激髓系抑制细胞(MDSCs)的发育来介导对同种异体淋巴细胞的抗增殖作用等[6]。  

文献及案例佐证!胎盘干细胞有潜力治疗家庭成员的疾病(图4)

图片来自文献[6]


此外,胎盘间充质干细胞可以与多 种 免 疫 细 胞 相 互 作 用,抑 制 有丝分裂原或同种异体抗原诱导淋巴细胞增殖的能力,阻断单核细胞成熟为树突状细胞的能力。这就使得治疗用的胎盘间充质干细胞不仅可以用于自体,也可以用于异体[5]。


03# 胎盘间充质干细胞无需严格配型


胎盘间充质干细胞不需要特别的配型已经成为了共识,也正是这种特性使胎盘间充质干细胞除了孩子本身可以使用外,还可以用于其他家庭成员。


小结


越来越多的研究表明,胎盘是干细胞储存的一个“宝库”,其中的干细胞数量及活力与其他组织来源的干细胞相似甚至更强。此外,胎盘间充质干细胞具有较强的自我更新及多向分化潜能,免疫原性缺乏或较低,且具有免疫调节的特性;更重要的是,这些干细胞相对来说更容易获取和分离,无伦理方面担忧。

文献及案例佐证!胎盘干细胞有潜力治疗家庭成员的疾病(图5)


基于具有更低的免疫原性以及更强大的免疫调节特性,胎盘间充质干细胞已经成为同种异体间较常使用的干细胞类型,其中最常见的案例便是利用刚出生宝宝的胎盘组织,提取其中的间充质干细胞,以拯救处于疾病末期的家庭成员。随着临床研究的发展,相信未来胎盘来源干细胞会给更多的患者带去福音!




参考文献:

[1]  http://www.dailymail.co.uk/health/article-4801704/The-savior-baby.html

[2]https://doi.org/10.1016/j.bpobgyn.2015.08.014

[3]https://doi.org/10.1093/bmb/lds033

[4]刘太行,王应雄,丁裕斌.胎盘来源干细胞研究进展[J].中国产前诊断杂志(电子版),2018,10(01):1-5.

https://kns.cnki.net/kns8/defaultresult/index

[5]Lee JM, Jung J, Lee HJ, et al. Comparison of immunomodulatory effects of placenta mesenchymal stem cells with bone marrow and adipose mesenchymal stem cells. Int Immunopharmacol. 2012;13(2):219-224.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22487126/

[6]Abumaree MH, Abomaray FM, Alshabibi MA, AlAskar AS, Kalionis B. Immunomodulatory properties of human placental mesenchymal stem/stromal cells. Placenta. 2017;59:87-95.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28411943/

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