在臨床研究或者臨床應(yīng)用中，常常有回輸干細(xì)胞的案例。但是，干細(xì)胞在回輸?shù)饺梭w后，它到底去哪里了呢？人體那么多器官和組織，干細(xì)胞進(jìn)入人體后是怎么準(zhǔn)確找到“生病”的器官進(jìn)行修復(fù)的呢？
今天，就跟大家聊聊：干細(xì)胞通過靜脈輸注之后是如何實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位的？
靜脈回輸后，干細(xì)胞都到哪兒去了？
這個(gè)問題，刊登在《NUCLEAR MEDICINE AND BIOLOGY》上一篇文章或許給出了答案，該項(xiàng)臨床研究中，研究人員通過給干細(xì)胞打上“標(biāo)記”，用來追蹤它們?cè)谕砥诟斡不颊撸ò橛衅⒛[大）體內(nèi)的活性分布，以確定干細(xì)胞通過靜脈回輸后的“行動(dòng)路徑”。
從研究中可以看出，經(jīng)靜脈回輸?shù)腗SC會(huì)率先在肺部聚集，2小時(shí)后，它們的蹤跡才能在肝臟及脾臟中被捕捉。但這種情況并非一成不變。
經(jīng)研究人員觀測(cè)，MSC會(huì)逐漸逃離肺部，遷移到肝臟及脾臟中。到第10天的時(shí)候，肺、肝和脾的殘留活性對(duì)比已經(jīng)發(fā)生了完全逆轉(zhuǎn)。
以上面圖表中Patient 1為例，可以看到患者的肺部干細(xì)胞殘留活性在10天之內(nèi)從33.5%下降到了2.0%，而肝臟部位的殘留活性，則在10天之內(nèi)從2.8%提升到了13.5%，脾臟部位的干細(xì)胞提升的更多，達(dá)到了30.1%。
該研究說明，干細(xì)胞回輸是一個(gè)循序漸進(jìn)的“動(dòng)態(tài)”過程，MSC在經(jīng)靜脈回輸后，會(huì)先去往我們的肺部，緊接著它們順著血液流向，逐漸向肝和脾轉(zhuǎn)移。
那干細(xì)胞通過靜脈回輸會(huì)一直遵循從肺部到肝臟、脾臟再到其他器官的固定路線嗎？
在一篇發(fā)表于國(guó)際期刊《International Immunopharmacology》的論文，提到了這個(gè)問題。
這篇論文，研究人員通過靜脈回輸患有2型糖尿病的小鼠來探究人臍帶來源間充質(zhì)干細(xì)胞（UC-MSC）的回輸去向。
在經(jīng)過大量的研究數(shù)據(jù)對(duì)比之后發(fā)現(xiàn)，干細(xì)胞通過靜脈回輸會(huì)先來到小鼠肺部，然后逐漸經(jīng)血管來到血流豐富的脾與肝。但與對(duì)照組正常小鼠不同的是，患有2型糖尿病小鼠體內(nèi)會(huì)有一定數(shù)量的UC-MSC歸巢于胰島，也就是體內(nèi)受損部位。
這些歸巢于胰島的UC-MSC發(fā)揮了不俗的效用，在顯微鏡下可以看到小鼠的胰島、肝臟、脂肪和肌肉中的M2巨噬細(xì)胞數(shù)量顯著增加，這些巨噬細(xì)胞可以減輕病鼠的胰島素抵抗，降低血糖。
這項(xiàng)臨床實(shí)驗(yàn)也證實(shí)，干細(xì)胞會(huì)自動(dòng)歸巢于機(jī)體受損的部位，它就像自帶GPS導(dǎo)航，能夠自動(dòng)去往它該去的地方。
干細(xì)胞歸巢效應(yīng)——自帶“GPS”導(dǎo)航
歸巢——一直以來大家對(duì)于干細(xì)胞擁有的這項(xiàng)“超能力”了解的都不是特別清楚，今天我們就來聊聊歸巢是什么？歸巢的機(jī)制是怎樣的？對(duì)于身體來說，歸巢有什么好處？
1、先從“歸巢”“一詞說起
“歸巢”（homing）最早是指循環(huán)在血液中的淋巴細(xì)胞傾向于遷移到它們?cè)扰缮阅抢锏牧馨图?xì)胞部位，如淋巴結(jié)，這一回歸現(xiàn)象稱為“淋巴細(xì)胞的歸巢”，這是1983年Gallation提出來的。后來“歸巢“這一概念逐漸被引申至干細(xì)胞。
干細(xì)胞歸巢，是指當(dāng)機(jī)體缺血、缺氧、損傷時(shí)，機(jī)體內(nèi)或者外源性間充質(zhì)干細(xì)胞具有向損傷部位優(yōu)勢(shì)分布的特質(zhì)，這個(gè)過程類似人體局部炎癥反應(yīng)后大量白細(xì)胞遷移至炎癥周圍。
概念：干細(xì)胞巢（niche）
干細(xì)胞巢（niche）即干細(xì)胞周圍的微環(huán)境，一般包括與干細(xì)胞相鄰的細(xì)胞，粘附分子及基質(zhì)等，niche不僅給干細(xì)胞提供養(yǎng)分，同時(shí)還會(huì)“指導(dǎo)”干細(xì)胞的行動(dòng)，決定著干細(xì)胞分化方向。不同的干細(xì)胞有不同的巢結(jié)構(gòu)。
2、間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）的歸巢
Saito等首次提出間充質(zhì)干細(xì)胞具有歸巢能力，當(dāng)機(jī)體組織受到某種刺激時(shí)，一些“休眠”的間充質(zhì)干細(xì)胞被“喚醒”，歸巢到損傷部位進(jìn)行分化，替代損傷的細(xì)胞。歸巢是間充質(zhì)干細(xì)胞安全有效地應(yīng)用于臨床的關(guān)鍵。
微環(huán)境的改變是MSCs歸巢的始動(dòng)因素，當(dāng)身體出現(xiàn)損傷，損傷部位的組織會(huì)表達(dá)多種趨化因子、黏附因子、生長(zhǎng)因子等各種信號(hào)分子。不同的微環(huán)境分泌不同的信號(hào)分子，吸引MSCs定向到達(dá)該組織。
總的來說，間充質(zhì)干細(xì)胞“歸巢”的能力，就像內(nèi)置了一部“智能GPS”導(dǎo)航系統(tǒng)，時(shí)刻引導(dǎo)著干細(xì)胞尋找“回家”的路，并定居其中。
間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）歸巢的重要性
干細(xì)胞“巢”作為一種特殊的微環(huán)境，是干細(xì)胞存在的基礎(chǔ)，“巢”通過不同信號(hào)途徑調(diào)控著干細(xì)胞的行為，使干細(xì)胞的生長(zhǎng)、更新和分化在生理?xiàng)l件下處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。對(duì)于歸巢機(jī)制目前尚不明確，但參與歸巢小組的成員很多，諸如趨化因子、生長(zhǎng)因子和黏附因子等。
間充質(zhì)干細(xì)胞的使用方式通常包括全身回輸（動(dòng)脈、靜脈）、局部靶向介入等，然后利用其歸巢性修復(fù)特定損傷組織。
間充質(zhì)干細(xì)胞因具有強(qiáng)大的增殖能力，多向分化能力和特殊的免疫調(diào)控能力，在各種創(chuàng)傷修復(fù)的研究當(dāng)中占有越來越重要的地位，例如MSCs在神經(jīng)退行性疾病、卵巢早衰和免疫疾病中的干預(yù)作用已成為當(dāng)下的研究熱點(diǎn)，而MSCs要發(fā)揮這些強(qiáng)大功能的前提是需要有足夠數(shù)量的MSCs歸巢并存活于損傷的靶組織。
歸巢性使得間充質(zhì)干細(xì)胞能夠廣泛應(yīng)用于疾病干預(yù)，特別是系統(tǒng)性疾病修復(fù)的重要因素，在臨床上具有巨大的應(yīng)用潛能。擁有“智能GPS導(dǎo)航”的超能力，可以引導(dǎo)著間充質(zhì)干細(xì)胞去到我們體內(nèi)需要修復(fù)的受損部位，幫助機(jī)體為我們修復(fù)體內(nèi)組織器官的損傷。
隨著醫(yī)學(xué)科技的不斷發(fā)展，間充質(zhì)干細(xì)胞的應(yīng)用也越來越廣泛，作為人類寶貴的生物資源“間充質(zhì)干細(xì)胞”將給我們的未來健康帶來無限可能。
