川脐血库干细胞生理特性及临床应用汪教授.ppt

干细胞生理特性及临床应用,四川省脐带血造血干细胞库专家组组长汪成孝教授,生命维持从单纯对抗疾病发展到从再生，顺应生命的角度研究，干细胞治疗属于“再生医学技术”，其重要价值是：干细胞进行体外分离、培养、定向诱导分化等，培养出一种全新的、正常的、更年轻的细胞、组织、器官等，移植体内替代那些正常和非正常死亡的细胞，为多种难治性疾病的治疗带来了划时代的革命。,一、什么是干细胞？自我更新、多向分化潜能原始细胞，机体起源细胞，医学界称其为“万用细胞”。干细胞的“干”，意为“树干”和“起源”。干细胞像一棵树干长出树杈、树叶、开花和结果一样。分化：一个细胞在同一环境，不同的发育阶段，呈现形态结构、生化特征和生理功能差异；同一种细胞的子代细胞所处环境位置不同，呈现形态结构、生化特征和生理功能差异。二、干细胞的特点：不是处于分化阶段的末端、原始细胞、无限增殖分裂；连续分裂也可处于静止状态；对称分裂与非对称分裂进行增殖。,三、干细胞的分类：个体发育出现次序不同：胚胎干细胞、成体干细胞。分化潜能的大小：全能性、多能性和专能性。,四、胚胎干细胞和成体干细胞概念：胚胎干细胞：囊胚（受精后约5-7天）中内细胞团一类未分化细胞。,成体干细胞：成年组织和器官中存在的干细胞。五、干细胞功能：（一）生命的起源细胞;（二）维持人体动态平衡的种子细胞;（三）表达生命发育、成熟、衰老的不同阶段;（四）归巢与分化.六、造血干细胞：（一）什么是造血干细胞？是血液系统的原始细胞，增殖分化产生血液内不同类型的血细胞，存在于骨髓、外周血和脐带血，属于成体细胞。,（二）什么是脐血脐血（cordblood）是胎儿出生时脐带内及胎盘近胎儿一侧血管内的血液。（三）脐血采集方法及影响采血量的因素1、方法：体内采集法：自然分娩采血体外采集法：剖宫产采血联合采集法：综合上述两种断脐后1-2分钟，为采集脐血最佳时间，此时产量最多。2、影响因素：胎盘、脐带、妊娠期、产妇年龄、婴儿性别。,（四）脐血源造血干细胞生理特性：,免疫原性低、HLA-.类抗原表达少（尤其是HLA-、DR位点抗原）、排斥反应低、长期冻存、具有可塑性（分化成肌肉及神经等组织的细胞）、基因治疗的理想靶细胞、CD34+、扩增、端粒及端粒酶、低/不表达凋亡配体、寿命长。（五）脐血移植利和弊：利：1、来源丰富、采集方便、容易获得、对产妇及胎儿无任何痛苦和不良作用；2、与成人外周血、骨髓相比，脐血含有丰富的造血干细胞，更原始，更强分化能力；3、从配型到移植时间较短，保存液氮中运输方便，获取简单;,4、脐血免疫系统相对不成熟、GVHD，HLA1、2、3、位点中，1-3个位点不合的同胞或无关供者间的移植；5、脐血受胎盘屏障的保护、被病毒、细菌污染的概率低；6、不涉及社会、伦理及法律方面的争论；7、不仅可做异基因移植的供体，且冻后复苏用于自体移植。弊：1、单份脐血HSC数偏低，不适合大体重受体；2、植入率较低；3、造血恢复延迟。,（六）脐血移植对策1、增加脐血移植细胞数：双份脐血移植；非血缘脐血与血缘供者单倍体相合动员的外周血干细胞移植；体外扩增干细胞；2、骨髓内输注移植；3、骨髓MSC与脐血HSC共移植；4、非清髓性UCBT;5、第三方单倍型相合去T的移植；6、HLA相合程度。（七）脐血库（CBB）公共、私人。脐血库主要分布在美、西欧、亚洲和澳大利亚等。全世界库存约大于30万份；我国库存大于3万份。脐血库为配型提供主要来源。据报道有1万余份标本脐血库，HLA4/6以上相合机率达大于90%。,七脐血源造血干细胞临床应用：造血干细胞移植技术广泛应用于血液系统疾病、实体瘤、自身免疫性疾病和基因缺陷等疾病的临床治疗，取得了疗效。脐血源造血干细胞具有“可塑性”特性，在特定生长环境下可以分化成不同功能的细胞，从现有动物试验和临床治疗结果初步报道，可分化成神经细胞、肝细胞等细胞，可用于脊髓损伤瘫痪病人重新站起来；肝脏损伤修复等。,八、脐血源其它干细胞的特性和临床应用：近年来报道脐血含有造血干细胞外，还发现有间充质干细胞、内皮干细胞、上皮干细胞、类胚胎样干细胞及其它未分化干细胞等。因此，脐血来源的干细胞临床应用范围不断扩大，在治疗难治性疾病、生命组织工程和再生医学中，显示了强大生命力和美好前景。动物实验和临床治疗报道有：中风、糖尿病、帕金森氏综合症、心肺、血管性疾病、骨外伤、肌肉营养不良、烧伤、尿失禁及恶性神经胶质细胞瘤等。,典型病例介绍：（1）范可尼氏贫血,（2）白血病,(3)脑梗塞患者重新拾起方向盘(4)吸毒吸出丙肝，间充质干细胞救命,(5)重见光明,(6)干细胞治疗带来新希望,(7)治疗脑瘫,(8)干细胞治疗肝衰竭效果显著，患者恢复活力治疗前黄疸指数245微摩尔/升（正常人小于21.5），凝血酶原活动度36%（正常人大于70%），治疗后一月黄疸指数下降到91微摩尔/升；凝血酶原活动度上升到66%，白蛋白由30g上升到38.1g（正常人大于35g）。(9)特殊骨髓干细胞移植可治疗艾滋病艾滋病病毒利用CD4+T细胞有一个CCR5基因编码的受体侵入人体，若CCR5基因上一小段缺失发生了基因变异，则艾滋病病毒就不会那么容易感染艾滋。在德国骨髓库为一例艾滋病病人找到了61号骨髓捐献者，证实有这种CCR5变异。2007年2月，利用这份骨髓移植，病人得到了治疗。,(10)糖尿病足,(11)干细胞治疗帮助简斯维尔男孩,九、干细胞研究和应用新的突破（一）获取ES方法：1、体细胞克隆2、iPS（Inductivepluripotentstemcells诱导多能干细胞）2006年3月，日报道利用人类纤维原细胞2007年12月，日、美利用皮肤细胞2007年12月，日利用iPS分化成神经前体细胞治疗小鼠脊髓损伤;美报道利用iPS治疗小鼠镰刀状贫血。2008年11月，英、意大利、西班牙联合报道利用iPS培养气管成功移植。2009年2月，日本报道皮肤细胞“制成血小板”2009年2月，中国山东克隆5枚人类囊胚。2009年3月，iPS研究两大突破；人的iPS产生胰岛细胞；从睾丸和脐血CD34+细胞产生iPS细胞。,（二）羊膜干细胞多能性、不形成肿瘤、不需配型、可以实现异体移植（三）VSEL干细胞（Verysmalembryonic-likestemcell.非常小的类胚胎干细胞）2006年，美国报道骨髓中VSEL，可以分化成三个胚层系细胞，可治疗心肌梗死后心肌修复。2009年1月13日，中美干细胞及再生医学专家学术研讨会在京召开，我国将建立VSEL干细胞库。十、干细胞产业发展潜力不可估量造血干细胞市场日趋成熟，2001年HSC占整体干细胞市场87%，约有2.9亿美元，2007年增加到13亿美元，年成长为29.1%。研究成果在产业上应用项目有：利用干细胞抗老化，重建乳房，中风病患者恢复说话功能、自体干细胞培育气管移植（一位30岁西班牙患者进行移植，术后12天女性患者出院，过正常生活，并能参加跳舞活动）、治疗失明、人造血液及试管受精后的剩余人类胚胎分离出的干细胞治疗脊髓