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科幻故事成为现实!干细胞复制心脏凌空出世!

编辑:北联生物时间:2019-09-17 浏览:53451

科幻故事成为现实!干细胞复制心脏凌空出世!

  古往今来,无数神话故事和小说,都幻想着人类可以长生不老,益寿延年,但当人的某些器官和组织经受损伤,无法及时修复时,人的生命就岌岌可危。

  全世界每年约有上亿人遭受不同形式的组织器官创伤,因此,对各种用于移植的组织器官需求巨大。但可供移植器官的来源有限且困难,同时受机体免疫排斥、移植费用等因素制约,使得器官移植的临床应用非常受限。

  因此利用可大量扩增并且有分化潜能的干细胞或者祖/前体细胞,通过工程化手段,结合新型生物材料,得到可以适应人体自身生化和生理条件的可代替组织的技术手段有着广阔的发展空间。

  随着医疗水平的提高,人类的期望寿命不断延长,世界开始逐步步入老年化时代。而伴随而来的则是大量与组织器官衰老退化有关的退行性疾病的爆发,如老年痴呆症等。

  这些疾病严重影响了病人的生命质量,对社会造成了严重的负担。目前,药物治疗和手术治疗对于退行性疾病并没有好的效果,再生医学则有可能在根本上攻克退行性疾病。

  身体是一台机器,它是由若干个零件组成,每个零件都有它的使用期限,身体器官也是一样,它们也是有保质期的。

  从复制动物心脏到复制人类的心脏,人类科技与医学的进步正在将科幻故事一步步变为现实。

  我们曾经以为遥不可及的、只可能存在于幻想中的长寿、再生,正一步步来到我们身边。

  近日,央视CCTV纪录片《手术两百年》为我们讲述了科学家们通过干细胞技术结合组织工程学进行心脏等器官复制及应用。

科幻故事成为现实!干细胞复制心脏凌空出世!

  为了帮助受困于器官衰竭的病人,由奥特带领的麻省总医院再生心脏实验室团队试图通过这项研究来找到帮助这些病人的方法。早在十年前,奥特团队的实验就已经成功复制出了一颗实验老鼠的心脏,并使之开始跳动。

  而现在,奥特团队已经开始试图复制一颗猪的心脏,并且期望在成功后可以继续向复制人类心脏的道路上进发。

  这惊人创造的诞生,都要归功于干细胞与组织工程学这一全新科学领域的研究与突破。组织工程国家工程研究中心曹谊林主任在纪录片中讲到:人就是从胚胎这个最原始的干细胞发育而来。

  干细胞最大的优点是,它可以在体外大规模的扩增而不丧失它的功能;还可以定向诱导分化。我们可以把这些原始的干细胞分化成肝脏、肾脏以及各种我们需要的组织和器官。

  目前,世界各地的实验室中的科学家们已经在这一领域取得了相当的进展,我们开头提到的奥特再生心脏实验室团队就是其中之一。这意味着未来的器官移植病人,可以无需长期等待供体,并能够免受排异的困扰。

  美国明尼苏达大学医学院心脏移植中心的外科主任廖康雄教授为我们详细的解释了这一理念。

科幻故事成为现实!干细胞复制心脏凌空出世!

  廖教授告诉我们,我们可以在体外培养没有排异反应的心脏,植入到病人的胸腔内,这样这个心脏就可以无限制的生存下去。

  廖教授认为,这将会是今后心脏移植或者其他器官移植的最终极发展的方向和最根本的改变。

  随着干细胞热潮席卷全球,越来越多的人想了解“神奇的干细胞”究竟能为我们治疗哪些疾病?当下临床研究的进展又是怎样的?

  为此,小编为大家梳理了近几年干细胞治疗的典型案例。大家会发现,这些案例覆盖之广:从遗传病到现代生活方式病,从神经到内脏再到皮肤,无论于男女老少,还是轻重缓急,干细胞都有它的一片用武之地——

  攻破卵巢早衰,不孕患者获新生

  17年1月12日,数年前被诊断为卵巢功能衰竭34岁的方女士,在中科院遗传与发育所干细胞再生医学技术的帮助下,于南京医院顺利诞下一个健康的男婴。

  卵巢早衰指女性40岁之前由于多种病因出现卵巢功能衰竭,在育龄女性中发病率超过1%,且近年来发病率呈上升和年轻化趋势,被认为是导致不孕的“不治之症”。戴建武团队设计了可注射智能型胶原支架材料,间充质干细胞附着在可降解的支架上,激活原始卵泡、修复早衰的卵巢。

  这项卵巢再生临床研究的突破性进展,为高龄妇女卵巢功能低下及卵巢抗衰老提供了新的技术手段。再生医学新技术帮助卵巢早衰患者迎来了生育的希望之光。

  愈合糖足溃疡,糖尿病人再行走

  国际期刊《Medicine》于17年12月发表了南昌大学第一附属医院徐积兄主任团队应用胎盘间充质干细胞凝胶治疗糖尿病足部溃疡的文章。

  文章报道了一例57岁的2型糖尿病足女性患者,足部溃疡经久不愈,常规治疗未获明显效果。经胎盘间充质干细胞凝胶进行治疗3周后,患者足部溃疡几乎完全愈合,可正常下地活动。凝胶治疗过程中未观察到并发症,随访6个月,患者足部溃疡未复发。

  此外,应用干细胞凝胶也成功治愈一位70岁右下肢静脉溃疡引发的慢性创面患者,该患者在应用凝胶治疗55天后,伤口完全愈合。间充质干细胞凝胶为糖尿病足的治疗提供了新的安全、可靠的治疗方法。

  实现肺脏再生,肺病患者新呼吸

  今年1月《蛋白质与细胞》杂志以封面文章形式发表了同济大学医学院左为教授团队重大突破成果。科研人员从患者支气管取出干细胞,体外扩增后移植至患者肺部病灶部位。3至6个月后,这些干细胞形成了新的肺泡和支气管结构,完成了对患者肺部损伤组织的修复替代。

  目前团队一共开展了超过80例临床肺干细胞移植,这些患者的肺功能,特别是肺的弥散功能有比较明显的改善。

  在国际上率先利用成年人体肺干细胞移植技术,在临床上成功实现了人类肺脏再生。

  “画皮”成真,男孩全身换皮肤

  17年11月,《Nature》发表了一项轰动全球的科学成果。7岁叙利亚男孩哈桑患有大疱性表皮松解症的先天遗传病,他的细胞外间质失去“粘性”,导致身体各部位泛发水疱,皮肤纷纷脱落。在哈桑命悬一线之时,再生医学专家米歇尔·德卢卡教授利用皮肤干细胞再生技术为他培养出0.85平方米健康皮肤,经多次移植对其全身皮肤进行更换。历经8个月的治疗后,哈桑带着几乎全新的皮肤顺利出院,获得了新生。

  干细胞技术在皮肤修复和伤口愈合等方面存在巨大的应用空间,未来重塑皮肤不再是奢望。

  解决中风难题,瘫痪病人迎曙光

  2016年,在斯坦福大学神经外科主席Gary Steinberg教授团队的一项研究中,年龄各异的18名中风病人接受干细胞治疗后,成效惊人。

  科研人员在患者头骨钻一个小洞,将干细胞注射进大脑受损的区域。其中一位数年依赖轮椅、说话不清的病人索妮亚立即发生好转,其肩膀疼痛消失,可转动右臂。此后她摆脱了轮椅,并结婚生子。

  在治疗后的一年内,18名患者得到了不同程度的恢复:有无法使用双腿的病人恢复至能独立慢跑,还有一名病人由全身瘫痪恢复至可站起走路。

  这项成果颠覆了人们对神经退行性病变的认识,未来干细胞有望攻克帕金森综合征、阿兹海默症等一系列退行性疾病。

  可以说,干细胞技术从以前被质疑,逐渐被接受,再到现在的蓬勃发展,体现了一个时代的进步。干细胞技术是攻克传统医学所不能及的重大疾病的全新医疗技术,是当今和未来医学研究的热点和发展的方向。

  在干细胞技术的支持下,未来十年,再生医学和组织工程学的突破,将打破移植手术现有的壁垒,彻底改变现在的医疗形态。

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