既然干细胞可再生，为何仍需储存？

摘要：在众多神奇的细胞中，免疫细胞和干细胞尤为引人注目。干细胞，因其具有分化成身体各种类型细胞的能力，而被视为修复人体的“最佳原材料”。这一特性促使再生医学领域如雨后春笋般蓬勃发展。

从小分子药物到大分子药物，再到如今备受瞩目的细胞药物，人类的医药治疗已经迈入了一个全新的时代。

在这个时代，细胞成为我们最为宝贵且重要的医疗资源，是延缓衰老、维持健康的关键所在。

在众多神奇的细胞中，免疫细胞和干细胞尤为引人注目。干细胞，因其具有分化成身体各种类型细胞的能力，而被视为修复人体的“最佳原材料”。这一特性促使再生医学领域如雨后春笋般蓬勃发展。

然而，尽管人体内自然存在干细胞，且它们具有再生能力，为什么我们还需要冻存这些细胞？这背后的原因是一个我们无法抗拒的因素——时间。

伴随着衰老，干细胞的功能也会降低

你知道吗？人类的细胞分裂是有极限的。

早在1965年，Hayflick就提出了细胞衰老的概念。他发现，所有的原代细胞（包括干细胞）在经过一定次数的分裂后，都会停止增殖。而且，与年轻个体相比，成年个体的干细胞分裂次数更少。

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一项大型研究对6岁至92岁的人类间充质干细胞样本进行了研究[1]，结果发现：与年轻人相比，老年人的间充质干细胞表现出更多的衰老特征。这意味着，随着年龄的增长，干细胞的增殖能力会不断降低。

干细胞的衰老，意味着我们的细胞出现损伤时无法及时修复，再生的细胞也在不断减少。这就会导致各种疾病的发生。

因此，如果我们能将年轻时的干细胞冻存起来，等到衰老时再使用，那么就有可能实现干细胞的“冻龄”，保存其活力。

细胞冻存技术，已日趋成熟

其实，细胞冻存技术的概念早在1776年就已经被提出。但受限于当时的技术和人们的认知，它一直是一个可望而不可即的技术。

然而，随着生物科技在二十世纪中叶的长足发展，细胞冻存技术也取得了突破性的进展。在60年代，美国纽约血液中心的Rowe最先实现了红细胞的低温保存。这些在液氮温度下保存了12年的红细胞复苏后，其生化性质和功能并没有发生变化。这首次证实了细胞可以在低温环境下长期存活。

如今，细胞冻存技术已经相当成熟。一项对干细胞冻存的回顾性研究显示[2]，冷冻保存的细胞可以保持其细胞形态和分化能力，与新鲜培养的细胞活力相似。通过液氮冷冻的方式，牙髓干细胞甚至可以达到100%的细胞活力率。

这些研究为液氮技术下干细胞的保存提供了充足的证据。在超低温的情况下，细胞几乎不会出现损耗。如果保存得当，理论上来说可以永久保存。而冻存后取出的干细胞也不会降低其活力和作用。

那么，干细胞的神奇之处到底在哪里呢？

为什么它可以进行多种疾病的治疗呢？

干细胞治疗的神奇之处

这主要是因为干细胞是人体内的细胞，因此我们可以通过研究干细胞来了解它们在人体内的作用机制。同时，我们也可以利用干细胞来治疗多种疾病。

目前，干细胞发挥治疗的原理可以分为两类：一类是通过干细胞自身的分化特性来对身体组织进行修复；另一类则是干细胞可以分泌多种细胞因子来进行身体功能的调节。

干细胞自身特性

将干细胞分离后直接应用到受损部位，这样，干细胞会在身体自身的影响下分化成对应的细胞，从而达到治疗的目的。

其次，干细胞还可以在体外诱导分化成具有对应功能的细胞，替代人体受损的细胞进行治疗。目前进展比较快的是通过人工诱导产生对应的胰岛细胞来产生胰岛素，进行糖尿病的治疗。

另外，通过干细胞诱导分化成视网膜色素上皮细胞（RPE）或者视网膜前体细胞（RPC），也可以用于眼部疾病的治疗，帮助应对视力退化等疾病。

最后，干细胞还有一个特殊的属性——归巢效应。简单来说，人体内受损部位或者炎症部位像是一个个吸引着干细胞的“巢”。当干细胞应用到人体时，它们会寻找这些“巢”并进行修复。

一项大型的分析数据[3]显示，已有研究证实干细胞通过归巢效应可以修复多部位的身体损伤，这为干细胞治疗广泛提高身体能力奠定了基础。

干细胞分泌因子

除了自身具备的能力之外，干细胞还可以分泌多种细胞因子来进行身体的调节。当应用的干细胞到达受损部位时，它们可以分泌多种细胞修复因子，激活本身受损部位的干细胞，进而加快身体的修复。

另外，大量的研究[4]显示干细胞可以分泌免疫调节因子，从而降低局部炎症症状。不论是自身免疫性疾病还是被证实和大脑炎症有着密切联系的阿尔兹海默症，干细胞治疗都取得了一定的治疗进展。

干细胞疗法：多种疾病的希望

目前在临床上使用较多的是间充质干细胞治疗。根据世界临床试验中心clinicaltrials.gov官网的数据显示，自1995年报告第一个间充质干细胞临床试验以来，每年干细胞治疗的临床试验都在大幅度增加，并且在近年来呈现出爆发的趋势。

间充质干细胞的治疗几乎覆盖绝大多数的治疗领域，包括创伤修复、心脏病学、免疫学、血液学、肿瘤学以及精神病学等医学学科。

从多项临床试验结果[5]来看，不论是局部注射还是全身性的注射，人体内都会不断清除掉应用的干细胞。

由于每个人的免疫系统清除速度、应用路径、干细胞来源组织、干细胞供体年龄以及干细胞体外培养时间长短等因素存在差异，因此干细胞的清除时间从几天到几个月不等。所以，目前干细胞应用治疗一般会采用不同多个疗程治疗，用以提升治疗效果。

近些年来，干细胞治疗领域发展迅速。其中包括脊髓损伤修复、阿尔兹海默症大脑治疗以及半月板修复等都取得了非常不错的进展。相信随着更多新临床试验的开展，干细胞治疗将有望为更多的“不治之症”带来希望。让我们一起期待这个“万能细胞”在未来为我们创造更多的奇迹吧！

参考资料：

[1] Kapetanos K, Asimakopoulos D, Christodoulou N, Vogt A, Khan W. Chronological Age Affects MSC Senescence In Vitro-A Systematic Review. Int J Mol Sci. 2021 Jul 26;22(15):7945. doi: 10.3390/ijms22157945. PMID: 34360725; PMCID: PMC8348192.

[2] Paes SM, Pupo YM, Cavenago BC, Fonseca-Silva T, Santos CCO. Cryopreservation of mesenchymal stem cells derived from dental pulp: a systematic review. Restor Dent Endod. 2021 Apr 29;46(2):e26. doi: 10.5395/rde.2021.46.e26. PMID: 34123762; PMCID: PMC8170376.

[3] David E,Rodríguez-Fuentes,Luis E,et al.Mesenchymal Stem Cells Current Clinical Applications: A Systematic Review.https://doi.org/10.1016/j.arcmed.2020.08.006

[4] Ahn YJ, Kong TH, Choi JS, Yun WS, Key J, Seo YJ. Strategies to enhance efficacy of SPION-labeled stem cell homing by magnetic attraction: a systemic review with meta-analysis. Int J Nanomedicine. 2019 Jul 3;14:4849-4866. doi: 10.2147/IJN.S204910. PMID: 31308662; PMCID: PMC6613362.

[5] Freitag J, Bates D, Wickham J, Shah K, Huguenin L, Tenen A, Paterson K, Boyd R. Adipose-derived mesenchymal stem cell therapy in the treatment of knee osteoarthritis: a randomized controlled trial. Regen Med. 2019 Mar;14(3):213-230. doi: 10.2217/rme-2018-0161. Epub 2019 Feb 14. PMID: 30762487.

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