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细胞世界 | 干细胞与免疫细胞:人体的建设者与警察

来源:锐赛生物 罗卫峰 《细胞世界》 发布:2025-08-04 阅读:17

引言


在人体这个复杂而精密的 "城市" 中,干细胞与免疫细胞扮演着至关重要的角色。它们如同城市中的建设者与警察,共同维护着人体的健康与平衡。本文将带您深入了解这两种神奇的细胞在生命健康中的真实世界。


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人体的建设者与警察


1、干细胞是人体的建设者。

它们是构筑人类形态的原始细胞,通过分化源源不断地提供新生细胞,根据需要发育成人体内各种类型的组织和器官。当框架搭建好之后,后期的添砖加瓦等维修工作也是靠干细胞来支持。


2、免疫细胞是人体中的警察。

种类不一的免疫细胞们共同组成了人体中的安保系统——免疫系统,它们四处巡逻,各司其职,共同组成了一只实力强大的警察队伍,当人体中出现危害身体的生物时,它们会尽其所长,通力合作杀死“坏人”,击退外敌。


干细胞与免疫细胞都来自人体,它们在人体中都发挥着自己的作用,共同维护生命的存在。除了在体内维持身体健康以外,干细胞与免疫细胞也被科学家用来治疗多种临床疾病,细胞治疗也让很多疾病的治愈成为可能。区别干细胞与免疫细胞疗法,很简单的说法就是给身体做加法和减法。


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3、干细胞:为健康做加法

干细胞在医学界称为“万用细胞”,具有自我复制能力的多潜能细胞。在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。身体哪个部位受损了,就有希望利用干细胞进行修复。例如,当身体发生严重外伤时,或者发生糖尿病、冠心病、老年痴呆、肝硬化等慢性病时,本质上是那些器官的细胞受到了损伤,这时就可以补充干细胞进行治疗。干细胞除了分化为特定功能的细胞,还可以分泌细胞因子、微囊泡等等具有生物活性物质,对受损组织的修复起到重要的作用。


同时科学家以及医生也希望通过干细胞来实现以下目标:


1)更好地理解疾病发生机制。通过观察干细胞在骨髓、心肌、神经以及其他器官组织中的分化,有望更好地了解疾病机理和病情的发展。


2)修复受损组织,替代病变细胞。干细胞可以被诱导分化成为特定的细胞,可用于再生和修复病变或受损的组织。有望受益于干细胞治疗的患者群体包括脊髓损伤、I型糖尿病、帕金森病、阿尔兹海默症、心脏病、中风、烧伤、癌症和骨关节炎等。此外,干细胞具有培育成新组织器官的潜力,用于器官移植和再生医学领域。


3)生成特定细胞、组织,测试新药。在人类使用新药之前,某些类型的干细胞可用于测试在研新药的安全性和质量,包括使用干细胞分化而来的功能性细胞进行新药测试。例如,干细胞分化而来的神经细胞可用来测试神经系统疾病新药的安全性,以观察新药对细胞的影响。


4、免疫细胞:为健康做减法


免疫细胞是人体中的警察,他们的主要责任就是帮助身体消灭那些坏蛋,减少病原体对人体的侵害。例如当人体不幸罹患癌症时,科学家可以将血液中的免疫细胞提取出来进行培养与改装,把它们变成能力更强的免疫细胞,然后输入人体来消灭那些癌细胞。例如当前热门的CAR-T治疗、CAR-NK疗法便是这种原理。


干细胞与免疫细胞,尽管它们的出身、作用以及治疗方式都有所不同,但是这两种细胞在人体中都发挥着不可替代的作用,干细胞+免疫细胞,它们一起维护生命安全,保护人体健康。


干细胞与免疫细胞的 "交流"


干细胞定期会与免疫细胞互动。作为防御入侵病原体的主要防线,免疫细胞被认为是维持体内稳态、促进损伤愈合的关键元素,干细胞还会有规律地同机体中运动扩散的免疫细胞“警察”相互作用。如今科学家们认为免疫系统对于组织恒定和组织愈合非常必要,甚至是在感染不存在的情况下依然如此,研究者认为,多种免疫细胞可以帮助控制干细胞的行为。


不过,在某些情况下,免疫细胞甚至会攻击正常组织,促进癌变细胞的增殖和扩散。掌握免疫系统对于干细胞功能发挥的影响,有利于科学家们更好的应用干细胞治疗多种疾病,例如贫血、多发性硬化症、肌肉萎缩症和心脏衰竭。


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1、免疫细胞参与干细胞分化:维持体内平衡

维持体内平衡的重要分支是细胞的持续更新,而干细胞巢内的免疫细胞对于细胞更新过程至关重要:骨髓中的巨噬细胞被证实直接与红血球母细胞(erythroblast)互作。如果这种直接互作过程受阻,红血球母细胞将不能正常成熟,补充血液中的红细胞,最终易引发再生障碍性贫血。


可以发现免疫细胞会调控干细胞功能的行使,维持细胞增殖和凋亡的“收支平衡”。


2、免疫细胞与干细胞“合作”:应对伤害

越来越多的研究揭示免疫细胞是干细胞研究领域不可忽视的部分,是启动组织再生、损伤修复的关键元素。


干细胞对人体系统的重要作用


人体由以下系统组成:免疫系统、神经系统、呼吸系统、循环系统、消化系统、内分泌系统、泌尿系统和生殖系统。干细胞对每个系统都发挥着重要的修复和保护作用。


1、干细胞修复呼吸系统功能

呼吸系统是执行机体和外界进行气体交换的器官的总称,主要功能是与外界进行气体交换,呼出二氧化碳,吸进氧气,进行新陈代谢。


干细胞可以分化出人体呼吸系统的各种功能细胞,如肺泡细胞、成纤维细胞、毛细血管细胞、支气管细胞等,新生的这些功能细胞可以替换掉坏死病变的细胞,恢复气管、支气管、肺部的功能,进而恢复呼吸系统的正常生理结构和功能。


2、干细胞调理消化系统

消化系统由消化道和消化腺两大部分组成。消化管包括口腔、咽、食道、胃、小肠(十二指肠、空肠、回肠)和大肠(盲肠、阑尾、结肠、直肠、肛管)等部。消化系统的基本生理功能是摄取、转运、消化食物和吸收营养、排泄废物,提供机体所需的物质和能量。



干细胞可以分化出消化系统的各种功能细胞,如胃肠道、肝脏的各种功能细胞,新生的这些功能细胞可以替换掉坏死病变的细胞,恢复人体消化道及消化腺的正常生理结构和功能。

在肝硬化的治疗方面,干细胞治疗取得了显著的成果。医生将来源于患者的骨髓间充质干细胞输入到患者病变的肝脏内,干细胞在肝脏微环境中,会分化出新的肝细胞,替代硬化、坏死、受损的细胞,重构肝脏的结构和功能,从而恢复肝脏功能。采用干细胞移植治疗失代偿期肝硬化,不存在免疫排斥反应,安全有效,价格低廉,疗效相对持久。干细胞移植治疗不仅是重症肝病患者的希望,同时也是当前重症肝病治疗发展的重要方向。可满足当前重症肝病患者替代治疗的迫切需要。


3、干细胞保护血液循环系统


血液循环系统是血液在体内流动的通道,由血液、血管和心脏组成。血液循环系统的功能是输送所有营养物质到每一个细胞中,再将细胞代谢的废物输入血液。血液循环系统内的功能细胞很容易受到损伤,我们常常听说的高血压,就是血液循环系统的功能细胞出现了问题,从而导致血液循环系统出现问题产生的。可以说,高血压易引发的冠心病、心肌梗塞等心脑血管疾病都是由于血液循环系统内的功能细胞受损导致的。


干细胞是人体中的种子细胞,它可以分化出人体内所有细胞,包括组成血液循环系统的功能细胞在内。输入体内的年轻的、健康的干细胞可以分化出构成血液循环系统的全部细胞,替换病变、坏死细胞,逐渐恢复血液、心脏正常生理结构和功能,保护血液循环系统,且在预防、治疗冠心病、心肌梗塞等疾病时都有绝佳的效果。干细胞通过分化为心肌细胞、血管内皮细胞以及抗凋亡和旁分泌等作用有效干预心血管疾病。


随着再生医学的发展,干细胞移植被证明可促进梗死区心肌细胞再生,从源头上治疗心肌梗死,尤其是间充质干细胞在心血管疾病的治疗中更是占据了重要地位。


4、干细胞改善内分泌系统

内分泌系统由内分泌腺和分布于其他器官的内分泌细胞组成,人体生理活动的调节,除了受神经系统的调控,还受到内分泌系统器官分泌的激素调节。  内分泌疾病的发生,是由于内分泌腺发生病变所致,内分泌系统出现问题,可以引发甲状腺功能亢进、甲状腺功能减退症、肾上腺皮质功能减退症、肾上腺皮质功能亢进症、髓质疾病等各种疾病,女性易引起更年期综合征、卵巢早衰、多囊卵巢等,男性易引起性腺功能减退症等。



干细胞可以分化出人体内分泌系统的各种功能细胞,如甲状腺滤泡上皮细胞、肾上腺上皮细胞、肾上腺素细胞等,新生的这些功能细胞可以替换掉坏死病变的细胞,恢复人体甲状腺激素、肾上腺激素、垂体激素等正常分泌,恢复内分泌系统与神经系统、免疫系统相互调节,共同维持机体的正常状态。


干细胞为糖尿病的治疗带来新的转机。大量的试验和临床发现间充质干细胞在体内或特定诱导条件下,可分化为胰岛β细胞,同时促进巨噬细胞M1向M2转化,进而改善胰岛素抵抗作用和促进胰岛再生。伴血糖的改善,使胰岛和β细胞数目再生,干细胞的分泌效应改善了损伤环境,促进损伤胰岛的a细胞和β细胞转化,达到修复损伤胰岛的目的。


5、干细胞修复神经系统

神经系统由神经细胞组成,主要包括脑和脊髓两大器官。神经细胞的功能是通过接受、整合、传导和输出信息实现信息交换,也就是说,神经细胞在人体中的作用,就是产生人类各种心理活动与控制自身行为。因此,当人的脑和脊髓受到重大损伤,神经细胞遭到严重破坏,人们就会失去自由活动的能力,造成瘫痪、帕金森等,也会失去对情绪的把握能力,导致自闭症、老年痴呆等。


神经干细胞是干细胞族群中具有分化出神经细胞能力的一类,它可以分化出人体中所有神经细胞。神经干细胞可以聚集在组织损伤部位,修复和补充损伤的神经细胞,还可以分泌许多营养因子,促进损伤细胞的修复。最后,神经干细胞还可以增强神经突触之间的联系,建立新的神经环路。


由此可见,神经干细胞是神经系统形成和发育的源泉,因神经细胞没有再生能力,所以传统的吃药等方法只可暂时性缓解神经系统出现问题所导致的症状,一旦停药,病症将会复发甚至更加严重。而常年服药不仅会让患者痛苦不堪,还会对身体造成极大损害,甚至引起其他疾病并发。


干细胞通过对神经损伤进行修复,在神经系统疾病治疗上有多种治疗潜力。迄今为止,已有超过200项应用各种干细胞方法治疗神经系统疾病的临床研究被注册,主要为多发性硬化症、中风、脑卒中、帕金森和脊髓损伤。


6、干细胞保护运动系统

运动系统由骨、骨连结和骨骼肌三种器官组成。


人体的老化是不可抗拒的自然规律,人体的各个器官系统几乎是同步老化的。人老化以后,各个器官系统可以出现一定程度的功能下降,甚至某些人还会出现相应的老年疾病和相应症状。


随着年龄的增长,骨关节由于运动磨损不可避免地会出现退行性改变,这是一种正常的老化表现。年龄增加意味着“磨损”的增加,这就像人老了脸上会长皱纹、头发会变白、眼睛会变老花一样,运动系统的老化的表现可能是前文提过的椎间盘的退变,以及以后出现的腰椎骨刺等。这是一种自然现象,是人体正常新陈代谢的规律。



干细胞移植到运动系统中,可以分化出年轻、健康的骨细胞、成骨细胞、破骨细胞等骨组织需要的所有细胞,同时刺激肌肉细胞、骨细胞生长,减轻骨骼系统疲劳,增强机体控制能力,保持骨骼肌肉的运动能力,使肌肉变得有力,腰膝酸软疼痛症状减轻,恢复骨骼青春活力。干细胞可运用于治疗骨坏死、关节炎、促进骨折愈合。


7、干细胞调整泌尿系统


泌尿系统由肾脏、输尿管、膀胱及尿道组成,其主要功能为排泄。


干细胞可以分化出人体泌尿系统的各种功能细胞,如肾小球内的扁平细胞、足细胞、系膜细胞等,新生的这些功能细胞可以替换掉坏死病变的细胞,恢复肾小球的滤过功能和肾小管的重吸收功能,进而恢复泌尿系统的正常生理结构和功能。


8、干细胞改善生殖系统

生殖系统是生物体内的和生殖密切相关的器官成分的总称。生殖系统的功能是产生生殖细胞,繁殖新个体,分泌性激素和维持副性特征。增加体内年轻、健康的干细胞数量能够改善生殖系统,恢复年轻体态。


干细胞可明显改善生殖系统功能,给体内补充干细胞,能帮助分化出年轻的肾脏细胞和睾丸间质细胞,从而治疗性功能障碍(阳痿、早泄、性欲低下),提高男性生活质量,恢复男人的生理功能。在前列腺炎干预方面,干细胞治疗也取得较大进展。干细胞同时对女性多种卵巢功能退化有比较好的改善功效,可改善卵巢,逆转更年期。


9、干细胞调节免疫系统


自身免疫性疾病是一类由于机体自身免疫系统紊乱而致多脏器、多系统损害的慢性疾病,常见的疾病有系统性红斑狼疮(SLE)、类风湿性关节炎(RA)、干燥综合征(SS)、多发性肌炎与皮肌炎(DM)等。


干细胞是在自身免疫性疾病领域具有广阔的应用前景,临床研究证实其在多种免疫疾病干预中安全有效。据现有研究证据表明,干细胞在自身免疫疾病中起重要作用,可能源于免疫调节和组织修复这两方面的特殊功能。


总之,干细胞可以为全身系统提供全面保障。


干细胞凭借其优秀的自我复制能力和多向分化潜能成为医学界炙手可热的新星。干细胞理论的日臻完善和技术的迅猛发展已是在疾病治疗和生物医药等领域具有划时代意义的成果,是传统医疗手段和医疗观念的一场重大革命。


采用干细胞治疗有着多种优势:干细胞疗法是从人体最小单元细胞出发,真正从根本上解决疾病问题,对传统治疗方法疗效较差的疾病多有惊人的效果。


免疫细胞对人体系统的重要作用


随着现代医学的引入,疾病分科诊治越来越细化。比如,拉肚子,分诊医生会让我们挂消化科,肺炎、哮喘,会分诊到呼吸科,失眠、健忘会分诊到神经内科。


总之,不同的疾病会被分诊到不同的科室。那么分诊的依据是什么呢?在现代医学理论中,人体是由八大系统组成的,即呼吸系统、消化系统、运动系统、神经系统、内分泌系统、循环系统、泌尿系统和生殖系统。因此,根据不同的患病部位,就能准确进行分诊。


在分诊的过程中,有些疾病并不能准确的分诊到某一科室,比如我们现在所知道的红斑狼疮、干燥综合症、过敏性疾病等,症状多样,涉及多个科室,经过多轮番的诊治,收效甚微,医生是百思不得其解,为何每个科都没能将此类疾病治愈。


随着医学研究的深入,这些过去无法解释的疾病现在终于找到了答案,那就是,在构成人体的八大系统之外,医学家又发现了一个非常重要的系统—免疫系统。它不光是由胸腺、骨髓、淋巴等构成身体的一部分躯体,更是决定身体是否健康,人类能否生存在自然环境中的重要系统。


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人体的健康,要依赖八大系统的健康,八大系统的健康,要依赖组成器官的健康,各器官的健康,要依赖免疫系统的正常运行。至今,人类身体中已出现的疾病近两万种,其中的90%疾病的发生,直接原因就是免疫系统功能低下或紊乱。例如:


呼吸系统:当呼吸系统经常接触空气污染、吸烟、感染、寒冷等因素的情况下,就会出现感冒、咳嗽、甚至肺炎,经久不愈,转为慢性气管炎甚至哮喘。哮喘发病原因是因上述致病因素长期作用于呼吸系统,导致呼吸系统免疫功能低下而引发。在急性发作期,临床通常通过抗炎作用使哮喘维持临床控制,这些药物通过迅速解除支气管痉挛从而缓解哮喘症状,但治标不治本。从哮喘发病原理中,我们已明确是呼吸系统免疫功能低下导致的。因此,我们保证呼吸系统健康的根本就是增强免疫功能。


运动系统:当人体长期处于寒冷,潮湿环境或被细菌病毒感染,则会出现手、腕、足等小关节,红肿热痛和功能障碍,反复发作,呈对称分布。晚期关节可出现不同程度的僵硬畸形,并伴有骨和骨骼肌的萎缩,此为类风湿病。经病理学研究发现,类风湿病的发病原因是,上述病征导致人体出现免疫功能紊乱和炎性反应,激活T细胞、吞噬细胞释放IL-1、TNF、破骨细胞活化因子,导致吞噬细胞增殖释放蛋白质水解酶,溶酶体酶攻击关节组织,引发关节损伤,从而引发类风湿。



临床常规疗法为使用抗炎、止痛、退热及减轻关节肿胀常用药物,这些药物多是通过参与免疫调节来达到治疗目的。从此得出结论,免疫功能紊乱在类风湿发病过程中起到关键性作用,对于风湿、类风湿疾病的治疗,寻找安全可靠的免疫调节方法是不二法则。


神经系统:人到中年很多人开始健忘,老年人中出现痴呆症,这些属于神经系统疾病,老年痴呆症的发生,正是因患者脑部先天性巨噬细胞吞噬能力下降,导致脑内β淀粉状蛋白(垃圾蛋白)沉积越来越多,形成分装蛋白块,对周围的突触和神经元具有毒性作用,可破坏突触膜,最终引起神经细胞死亡,从而引发痴呆,先天性巨噬细胞就源于免疫系统。现今,临床还没有有效治疗手段,因此,关键在于预防,避免脑痴呆的危险因素高血压、吸烟、糖尿病、肥胖和头部外伤的同时保持免疫系统的健康是必不可少的。


消化系统:每个人一生中都可能曾被消化系统的疾病困扰。比如,胃溃疡的发病诱因是幽门螺杆菌感染,借助菌体一侧的鞭毛提供动力穿过黏液层。幽门螺杆菌到达上皮表面后,通过粘附素,牢牢地与上皮细胞连接在一起,避免随食物一起被胃排空。并分泌过氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶,以保护其不受中性粒细胞的杀伤作用。临床治疗以抑制胃酸、保护胃黏膜、根除幽门螺杆菌为主要方法,关键在于快速消除幽门螺杆菌。由于此种细菌顽固,目前尚无单一药物可以将此种细菌的消灭,因此使用克拉霉素、阿莫西林等抗生素联合用药,同时提升自身免疫力参与杀灭杆菌。相同的溃疡程度,在相同用药的前提下,恢复的快慢则要看免疫力的强弱。


内分泌系统:营养吸收代谢离不开内分泌系统,而糖尿病是内分泌系统临床高发病,主要表现是“三高一少”,原因是胰岛素绝对或相对不足,胰岛素分泌不足则是由于人体免疫功能紊乱,攻击胰岛细胞,导致胰岛β类细胞数量减少而发病。


泌尿生殖系统:随着免疫力的下降,人在中年时期血管都已出现硬化及斑块,同时泌尿生殖系统疾病中年以后感染率升高,同样是因为免疫力逐渐下降,泌尿生殖系统对抗各种厌氧菌的能力越来越弱,从而导致感染,长久不愈,还会引发前列腺炎、急慢性肾炎、甚至肿瘤等疾病。


综上所述,八大系统主要构造出我们的人体,而真正保证人体八大系统正常运行,保持健康的决定权在免疫系统。因此,我们要保证身体健康,应该在保持身体八大系统协调运行的前提下,保证在人生的各个生理年龄阶段,免疫系统功能始终保持在相对正常状态,使其独有的免疫防御、免疫自稳、免疫监视、免疫抗衰、免疫康复五大功能发挥到极致。


结语


干细胞与免疫细胞,尽管它们的出身、作用以及治疗方式都有所不同,但是这两种细胞在人体中都发挥着不可替代的作用。干细胞凭借其优秀的自我复制能力和多向分化潜能,为全身系统提供全面保障;免疫细胞则是人体健康的守护者,抵御外来侵害,维持体内平衡。


随着医学研究的不断深入,干细胞和免疫细胞治疗为众多疾病的治愈带来了新的希望。它们就像生命健康的守护者,共同维护着人体的和谐与平衡,为我们的健康保驾护航。

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