干细胞 改善卵巢早衰，孕育新生命
终于迎来了政策上的机遇，
但是很多女性却因为卵巢早衰
失去了再生育的能力。
她们做妈妈的梦
什么是卵巢早衰？
卵巢早衰是指女性在40岁以前，由于卵巢功能的提前衰退，而出现持续性月经不来，子宫、阴道、乳房等性器官萎缩的一种疾病，促性腺激素水平（FSH）升高和雌激素水平下降。卵巢不能产生卵子从而导致不孕，常常伴有不同程度的潮热多汗、心烦易怒、阴道干涩、性欲下降等绝经前后症状，使患者未老先衰，给其身心健康和夫妻生活带来极大痛苦，严重影响女性的生活质量。
如何面对有生育要求的卵巢早衰？
虽然约50%的卵巢早衰患者，卵巢功能会有短暂的波动，但其自然妊娠率不超过5%，且90%的患者因不孕而就诊。
激素替代治疗可维持月经周期、改善低雌激素症状、防治骨质疏松和心脑血管疾病，但不能改善卵泡发育，无法解决患者的生育需求；虽然辅助生殖技术促排卵药和方案应用广泛，但基本也是“巧妇难为无米之炊”，不能获得高质量的成熟卵子。
干细胞的可行性
干细胞是一类早期未分化细胞，具有自我更新、自我复制、无限增殖及多向分化潜能等特点，从来源角度可分为成体干细胞和胚胎干细胞。胚胎干细胞研究存在来源较少、伦理争议大，使其临床应用受到较大限制。新生儿干细胞存在于新生儿的脐带和胎盘组织中，易分离培养、扩增，免疫原性低，具有强大的迁移、免疫调节能力，对于修复组织缺陷及组织工程中作为种子细胞等方面都具有独特的优势。
干细胞治疗卵巢早衰临床资料
对免疫损伤型卵巢的修复作用。自身免疫异常是核型正常的卵巢早衰患者的重要病因之一。统计表明，大约20％的卵巢早衰是由于免疫系统不能识别自身卵巢组织所致，部分卵巢早衰患者血液中存在抗卵巢抗体，此类患者多伴有自身免疫性疾病，这类自身免疫性疾病常发生在卵巢早衰之前。有研究人员通过苏木精伊红染色法、细胞凋亡等方法分析干细胞对损伤卵巢的修复作用，发现干细胞可以顺利到达免疫损伤的卵巢组织；提示干细胞移植能促进免疫损伤卵巢结构的修复；干细胞移植通过大量分泌细胞因子等机制，减少免疫损伤卵巢颗粒细胞的凋亡。
对化学损伤型卵巢的修复作用。干细胞不但对免疫损伤型卵巢早衰具有一定的修复作用，对化学损伤的卵巢早衰也具有一定程度的修复作用.。研究发现移植干细胞组较对照组卵巢功能恢复更快，同时各级生长的卵泡数量也多于对照组。移植卵巢的干细胞主要分布在卵巢间质区，少量分布在卵巢泡膜细胞区；即干细胞可以改善卵巢内分泌功能，并长时间存在于卵巢组织，一方面可能是干细胞分泌的细胞因子抑制了卵巢细胞的凋亡，并促进分泌类固醇激素细胞，另一方面可能是部分干细胞分化为卵巢细胞，替代受损细胞并促进组织修复。综上所述，干细胞不仅对人为建立的卵巢早衰有修复作用，还能修复环境毒素对卵巢的损伤。
①干细胞自身可分泌多种细胞因子（如血管内皮生长 因子、肝细胞生长因子、类胰岛素一号增长因子等），抑制细胞凋亡，修复受损组织细胞；
②干细胞定植于受损伤部位并进行分化，部分补偿或替代修复其功能；
③通过免疫调节作用，抑制机体免疫反应，促进受损组织的自身修复；
④干细胞可通过修复卵巢间质，防止卵巢纤维化，从而对受损卵巢起到保护作用；
⑤干细胞进入损伤卵巢后可能直达损伤部位，并分化成部分血管内皮细胞，提供营养支持；
推动干细胞储存与应用，在疼痛治疗领域取得显著进展
中国疼痛康复技术联盟自成立以来，一直在探索建立适合国情的专业化、多元化、生态化和国际化特性的疼痛诊疗康复技术。结合国际临床案例，在探索过程中发现针对椎间盘源性疼痛、神经性等疼痛，结合具有国际标准支撑的中国干细胞转换医学标准产学研联盟理事长单位SCLnow®圣释®的释胞儿®干细胞治疗后，患者的疼痛可以减轻50%以上，接受细胞移植的病人疼痛和功能障碍改善更明显。干细胞在疼痛治疗领域的应用及临床标准发布，将进一步为释胞儿®在疼痛治疗领域的安全有效性提供科学依据，为疼痛患者带来福音。
双方发挥各自技术优势及平台资源协同作用，通过圣胞儿®（脐带间充质干细胞种子）生命能源的储备，以及达到临床级别的释胞儿®（脐带间充质干细胞制剂）应用于多种疾病治疗等方向的积极尝试及努力，摸索出干细胞临床诊疗的最佳方法及实现路径。北京大学第三医院院长乔杰高度评价此次双方合作北京大学第三医院妇产科常务副主任、产科主任赵扬玉介绍此次双方合作所产生的深远意义。
科普讲堂 | 解读干细胞三大机制
随着新冠肺炎的全球蔓延，以干细胞为主的一系列科技攻关项目受到社会各界广泛关注，干细胞技术在这次疫情中展示了优秀疗效，并得到国家和政府的大力支持。
干细胞三大机制解读：一、【多向分化】
随着新冠肺炎的全球蔓延，以干细胞为主的科技攻关项目受到社会各界广泛关注，干细胞技术在这次疫情中展示了优秀疗效，并得到国家和政府的大力支持。
本文《干细胞的三大机制》将为大家解读干细胞对抗疾病的背后机理，看干细胞如何运用它的多向分化、旁分泌、归巢性三大机制来对抗疾病，发挥更有效的临床应用，方便大家更全面的了解干细胞。
你可能看到过很多干细胞的宣传都是什么“万能细胞”，“细胞加工厂”之类的词语，可能你会觉得这些是夸大之词？怎么可能这么神奇？
今天，这篇文章要告诉你，干细胞的万能，确有其事。
△ 中国科学院院士、发展中国家科学院院士周琪
在《中国经济大讲堂》上讲述干细胞
干细胞之所以被称为“万能细胞”，这依赖于干细胞的多向分化机制，干细胞拥有分化成为任何一个细胞的能力，通过分化成不同的细胞，继而可以组成各类器官和组织。
△ 间充质干细胞分化成的不同细胞，组成了我们身体内的器官和组织
01
干细胞到底能变成哪些细胞？
可以说，我们机体本身就是由一个干细胞产生的——胚胎干细胞。
在成人体内，每天干细胞都在分化为肌肉、骨骼、器官、神经、血液···可以说，没有干细胞，人体的组织就无法得到修复。
让我们来盘点一下，目前干细胞应用类型最多的间充质干细胞（MSCs）多向分化能形成的细胞类型：
间充质干细胞可以分化为心肌细胞，促进心肌细胞内源性修复，改善心肌功能，治疗心肌缺血、心力衰竭等心脏疾病。
如下图所示[2]，在体外成功观察到了间充质干细胞再生修复大鼠心肌细胞的过程，图中蓝色DAPI染色代表细胞核，红色aSarc蛋白染色代表心肌细胞，红色HuNu蛋白染色代表间充质干细胞。图A显示间充质干细胞未分化的状态，图C和图D分别显示了间充质干细胞开始分化，图E和图F展现了随时间推移，间充质干细胞越来越多的分化为心肌细胞的状态。
△ 图[2]
间充质干细胞可以分化为肾小球，从而帮助身体过滤血液，并定向修复肾脏细胞，缓解肾虚等症状。
如下图所示[3]，和对照（Control）相比，尾静脉输注间充质干细胞（ADR+MSCs）可以再生肾损伤大鼠肾小球中的腔壁上层细胞、足状突细胞和内皮细胞，从而修复肾小球，恢复肾脏功能。
△ 图[3]
间充质干细胞可以分化为胰岛β细胞，该细胞可以分泌唯一智能调控人体血糖稳定的胰岛素，使I型糖尿病患者摆脱终身注射胰岛素的痛苦，彻底治愈。
如下图所示[4]，图A当用STZ（链脲菌素）成功构建I型糖尿病小鼠模型后，该小鼠与正常小鼠相比，不能分泌胰岛素（绿色染色）。此时，如果给予I型糖尿病小鼠移植MSCs（CO-transplantation），如图B所示可以看到，疾病小鼠恢复了分泌胰岛素的能力。
间充质干细胞可以分化为血管内皮细胞，不断新生的血管能够增加血管弹性和血管通透性，从而改善血管微循环，预防血管老化。
如下图所示[5]，是间充质干细胞在体外分化为血管的全过程记录，3D的视角展现了间充质干细胞在VEGF-A（血管内皮生长因子）、FGF-2（成纤维细胞生长因子）、BMP-4（骨形成蛋白）的刺激以及WNT信号通路激活下，由萌芽新生血管逐渐形成血管网络的能力。而图e也显示了间充质干细胞分化失败的结果，以作对比。
△ 图[5]
间充质干细胞可以分化为神经细胞，修复神经系统功能障碍，是治疗神经退行性疾病如帕金森等的最佳途径。
如下图所示[6]，当间充质干细胞在特殊的“NDM（神经分化基质培养基）”中培养时，不同来源的MSC可以分化出具有神经突触形态的新细胞，而区别于原来的梭形细胞。
△ 图[6]
间充质干细胞可以分化为肝细胞，有助于恢复急慢性肝损伤的肝细胞活力，改善脂肪肝、肝纤维化的状态，从而预防肝硬化，甚至肝癌的发生。
如下图所示[7]，图A罗列了体外间充质干细胞分化为肝细胞的步骤和条件，主要是一些因子如Activin-A（人活化素A），BMP4，FGF的参与和WNT信号通路的激活等，图B检测了分化后的细胞表面标记，可以看到一些肝细胞的标签蛋白（HNF4a，AFP，AAT，ALB）含量确实显著提高，证明分化完成的确实是肝细胞，图C是分化完成的肝细胞。
△ 图[7]
间充质干细胞可以分化为上皮细胞、表皮组织，从而促进伤口愈合，深层肌肤修复，改善皮肤状态等。
如下图所示[8]，当用紫外线（UVB）照射小鼠造成皮肤损伤之后，尾静脉输注间充质干细胞（ADSC）2-6周时，小鼠上皮细胞的表面标签P63，a6整合素，CD34蛋白等和间充质干细胞的共定位增强，提示间充质干细胞在小鼠皮肤损伤之后，会促进上皮细胞方向的分化。
△ 图[8]
间充质干细胞可以间接分化为肺芽细胞，继而在气管和肺泡中进一步分化为肺细胞，修复肺组织中的受损细胞，改善呼吸，重塑健康。
如下图所示[9]，图A是由间充质干细胞经过3F培养基（FGF7，GSK-3抑制剂，RA）刺激培养后分化为“类肺器官”的概念过程，图B是刺激后逐渐形成肺芽细胞的过程，图C检测了分化好的肺芽细胞表面的标签蛋白NKX2.1和SOX2，结果发现如图D统计所示，分化好的肺芽细胞确实已经没有了干细胞的标记，而接近97%都是肺细胞的特性。
△ 图[9]
间充质干细胞可以分化为肌腱细胞，修复肌腱组织，作为新兴生物材料治疗肌腱损伤、撕裂等疾病。
如下图所示[10]，间充质干细胞在肌腱转录因子Scx的刺激下（hMSC-Scx），可以在体外分化为与正常肌腱祖细胞hTSPC相比，无论在细胞外形、组织内细胞分布、细胞数量等都十分相似的肌腱组织，甚至在分化6周后，间充质干细胞来源的肌腱细胞，在肌腱延长性方面的优势更大。图A是两种来源肌腱的外观，图B是苏木精&伊红染色下观察的细胞核与细胞质形态，图C是细胞骨架的染色结果，图D是软骨细胞的染色结果。
△ 图[10]
间充质干细胞可以分化为软骨细胞，修复软骨磨损等关节损伤，从而缓解关节炎症。
如下图所示[11]，苏木精&伊红染色显示间充质干细胞在渗透膜生物材料上，可以体外逐渐分化为软骨细胞，随着分化的推进，软骨组织的细胞厚度逐渐增多，由单层（single layer），变为四层（quadruple layer），再依次增多。
△ 图[11]
02
“万能细胞”的秘密：多向分化机制
我们知道，干细胞它是一类具有自我复制和多向分化能力的细胞。
通常认为干细胞具有两个能力——干性和功能性，它们相互牵制，彼消此涨。“干性”代表干细胞蓄势待发的分化能力，“功能性”代表干细胞朝着特定方向分化为成熟细胞的能力。
中胚层来源的间充质干细胞（MSC）作为一种“多向分化”的干细胞，它仍然保有较强的分化能力，干性强于功能性，这一点和造血干细胞稍稍不同，造血干细胞是功能性强于干性。
间充质干细胞是目前科学界得到最多研究的干细胞。间充质干细胞虽不能发育成完整个体，却能够多向分化产生多种类型细胞。
它不仅可以分化为同胚层来源的相关细胞、组织，如脂肪、骨骼、软骨等，近来的研究还发现，间充质干细胞还具有跨胚层分化的特点（如下图所示[1]）。
△ [1]间充质干细胞的各类分化示意图
比如分化为外胚层来源的神经细胞，内胚层来源的肺细胞等，多向分化的机制使得间充质干细胞在临床上应用组织再生的范围更加广阔。
03
多向分化机制能够帮助干细胞治疗哪些疾病
作为新兴的医疗技术，很多人对干细胞能治疗哪些病症的了解十分有限，其实干细胞在临床应用上是非常广泛的，也代表了未来医疗发展的趋势。
目前，充分的科学研究已经证明，间充质干细胞由一个种子，可以通过多向分化机制，再生修复心肌细胞、肾细胞、胰岛β细胞、血管内皮细胞、神经细胞、肝细胞、上皮细胞、肺细胞、肌腱细胞和软骨细胞等，用于改善或治疗心脑血管疾病、肾功能不全、I型糖尿病、神经退行性疾病、肝功能不全、皮肤伤损、肌腱损伤和骨关节炎等疾病。
△ 干细胞通过分化为多种细胞来对抗各种疾病
相信随着医疗技术的不断发展，干细胞必将引发医疗变革，成为继药物、手术后的第三种治疗方式，一系列传统手段难以治疗的疑难杂症也终将会被干细胞逐步取代与救治。
内容来源：SNCgroup
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干细胞疗法，重症新冠肺炎患者的希望
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1.调节免疫反应，抑制过度激活的免疫系统，降低组织细胞的损伤。 -
2.分泌营养因子，降低炎症反应或感染引起的细胞的死亡。
干细胞疗法治疗ARDS以及其他肺部疾病相关专利申请趋势图
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1.利用干细胞合成/分泌的多种营养因子，治疗肺损伤。 -
2. 特定表型或基因修饰干细胞治疗肺疾病。 -
3.将干细胞直接递送到肺部的设备。
从疫情爆发到现在，间充质干细胞因其独有的治疗效果成为各方关注的焦点，抗疫专家们在各种场合发声推进干细胞疗法，国内数家医疗机构纷纷启动了干细胞治疗新冠肺炎的相关研究，全国先后有22家医疗机构按照《干细胞临床研究管理办法（试行）》要求在中国临床试验注册中心提交了23项干细胞治疗新冠肺炎临床研究备案申请。截止到目前为止，根据ClinicalTrials.gov网站检索结果显示，有22项涉及干细胞疗法治疗新冠病毒的临床研究项目，其中12项为中国医疗机构提交的申请。
本文作者：
审协北京中心医药部 陈莹、韩津
参考文献：
[1]WHO，《Clinical management of severe acute respiratory infection (SARI) when COVID-19 disease is suspected–Interim guidance》，13 March 2020.
[2].Leng, Z. et al, Transplantation of ACE2- Mesenchymal Stem Cells Improves the Outcome of Patients with COVID-19 Pneumonia, Aging and disease. 2020, 11(2):216-228.
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干细胞疗法：让失控的免疫系统安静下来
截至4月27日，全球新冠肺炎累计病例超280万。与持续攀升的感染人数相比，更令人不安的是，许多国家医疗资源不堪重负，抢救危重病人缺少特效药。
自从疫情发生以来，“间充质干细胞治疗2019年新型冠状病毒感染的肺炎患者的安全性和有效性”“间充质干细胞治疗新冠病毒引起的重症肺炎有效性临床研究”等多个有关干细胞治疗新型冠状病毒肺炎的应急科技攻关项目立项。科技部相关负责人在近日召开的国务院联防联控机制新闻发布会上表示，目前在武汉已经完成超过200例干细胞治疗临床试验，安全性良好。
间充质干细胞凭借着免疫调节机制、抗炎作用、修复受损组织等特性，在新冠肺炎重症患者的救治中起到很好的作用，为提高治愈率、降低死亡率带来新希望。
那么，间充质干细胞真的有那么神奇吗？它是如何助力新冠肺炎治疗的？我国的研究进展走到哪一步了？
被比做“孙悟空” 可以变身为人体内多种细胞
要了解干细胞疗法，首先让我们先捋一捋什么是干细胞，以及它们是如何应用到临床治疗中。
干细胞是具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞。在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞或器官，在医学界称之为“万能细胞”。
“干细胞存在于人体多种组织中,包括骨髓、脂肪、牙髓、胎盘、脐带等。”中国药科大学教授周君告诉科技日报记者，干细胞可以分为胚胎干细胞和成体干细胞。
这次在抗击新冠肺炎疫情中大放异彩的间充质干细胞，就是成体干细胞的一种，它也被比做“孙悟空”,可以“变成”人体内多种细胞，比如成骨细胞、肌细胞、肝细胞等等。
此外，间充质干细胞具有免疫调节作用低免疫原性的特征，能发挥免疫重建的功能，对配型的要求不严格。这些特性都赋予了间充质干细胞广阔的疾病治疗前景。
事实上，关于间充质干细胞治疗疾病的研究已经开展多年，在一些临床疾病治疗研究中取得了一定的进展。
“间充质干细胞具有治疗上百种疾病的潜力，比如脑卒中、糖尿病、骨关节炎等疾病，国内外都在大力推动间充质干细胞的临床研究与转化。”周君介绍说。
南京市民徐女士，每年8月都会到银行汇一笔保管费，她女儿的脐带血间充质干细胞自出生后就一直保存在浙江某干细胞库内。
据周君介绍，围产组织（胎盘、脐带、羊膜等）是间充质干细胞的最大来源之一。相较于骨髓间充质干细胞, 围产组织间充质干细胞分化能力更强，免疫原性更低，这就赋予了这一类间充质干细胞更大的临床应用前景。
近年来，间充质干细胞已经成为了医学研究的新焦点。据统计，1990年至2019年，生物医学论文数据库Pubmed上检索到的与间充质干细胞相关的文献累计超过55000篇。
有效控制炎症因子风暴 成新冠肺炎重症患者的“救命稻草”
在本次新冠肺炎疫情中，一张张“白肺”CT图片和重症病人无法呼吸的场景，让许多人心有余悸。
“炎症因子风暴是造成许多病人呼吸衰竭等临床重症甚至死亡的重要原因。”周君表示，一旦形成炎症因子风暴，就会引起人体免疫系统过度反应，免疫系统在杀死病毒的同时，也会杀死大量肺的正常细胞，严重破坏肺的换气功能，导致患者呼吸衰竭，直至缺氧死亡。
如何让失控的免疫系统安静下来，成为科研人员瞄准的方向。具有免疫调节和抗炎能力的间充质干细胞就进入了各家科研机构的视野。早在2月3日，李兰娟院士在接受中央电视台采访时就指出，干细胞在前期浙江的几例患者治疗中“非常有效”。
现有的研究已证实，间充质干细胞一方面可以凭借低免疫原性，以及对先天性和获得性免疫的调节，能够有效控制过激免疫反应，抑制其对人体多器官造成的损害；另一方面，干细胞在通过静脉输注进入人体后，部分聚集在肺部，具备改善肺部细胞微环境、保护肺泡上皮细胞、改善肺功能的潜力。
“以往的临床研究已经显示，间充质干细胞输注治疗急性肺损伤、重症肺炎、急性呼吸窘迫综合征、呼吸衰竭等呼吸系统疾病均显示具有良好的安全性和有效性，能改善患者氧合指数、降低肺部的炎性损伤。”周君说。
虽然不是直接消灭病毒，但干细胞将可能有助于缓解炎症反应，改善肺功能，提高重症患者的生存率。多项临床试验证实，间充质干细胞在新冠肺炎尤其是治疗重症患者具有成效。在缺乏特效治疗方案的背景下，间充质干细胞成为一些新冠肺炎重症患者的“救命稻草”。
已完成200多例临床治疗 开展干细胞疗法中国起步更早
自新冠肺炎疫情发展伊始，带有“修复”“更新”等光环的干细胞技术就备受人们关注。
在4月14日召开的国务院联防联控机制新闻发布会上，科技部生物中心副主任孙燕荣表示，已在武汉完成超过200例干细胞治疗，从目前结果看，干细胞应用于新冠肺炎的临床治疗安全性良好。
早在2月1日，郑州大学附属河南省人民医院的“间充质干细胞（MSC）治疗新冠病毒引起的重症肺炎有效性临床研究”项目就获批准，成为河南省新型冠状病毒防控应急科研攻关项目。
据科技部生物中心主任张新民介绍，目前的干细胞应急攻关项目包括全球首个获批开展治疗新冠肺炎临床试验的干细胞药物，以及间充质干细胞制剂。
而在今年2月底，中国科学院科技论文预发布平台已经有2篇间充质干细胞治疗新冠肺炎的研究论文刊出，说明我国在此领域起步更早、走得更快。
目前，应急科研攻关项目支持的王福生院士团队、周琪院士团队、刘中民教授团队，均入驻武汉，开展对（危）重型患者的临床研究与治疗。
3月10日，中国细胞生物学学会干细胞生物学分会和中华医学会感染病学分会还联合发布了《干细胞治疗新型冠状病毒肺炎（COVID-19）临床研究与应用专家指导意见》。
“但是干细胞疗法并非十全十美，它的扩增、分化效率和潜在成瘤性是制约临床应用的主要障碍。”周君告诉记者，干细胞可以分化成各种类型的、成千上万的细胞，每一步调控的过程都非常复杂，包括转录、表观遗传修饰、蛋白质修饰等都会对其分化产生影响，在调控的机制还没有完全研究清楚的时候，就很难对它的分化命运和功能精准控制。如果不能精准调控，那么干细胞很有可能过度增殖或异常分化，这是任何人都不想看到的结果。
“调控是一个复杂的网络，目前我们只是沿着一条路线去看它的调控，肯定会有一些我们还未观察到的潜在风险。”周君认为，正是因为存在这样的风险，所以干细胞疗法在实际应用之前会接受严格的评估。
衰老与干细胞
简单来讲， 干细胞是一类具有无限的或者永生的自我更新能力的细胞、能够产生至少一种类型的、高度分化的子代细胞。
我们已经在干细胞上面投入了很多的关注，小到美容，达到治疗疾病。
年纪越小，体内的干细胞越多，成人体内，停驻有成体干细胞，比如造血干细胞，肠道干细胞。他们都在一个叫做“干细胞池”的小环境当中安静的存在着。当人体旧细胞死亡，才会有有限的分化增殖为我们所用。
现代科学研究表明，人体衰老与干细胞的老化有着密切的关系。
科学家们曾做过几个实验：
1.将寿命短的小鼠品系的干细胞与寿命长的小鼠品系的干细胞进行比较，则后者的干细胞将胜过寿命较短的品系。也就是说，体内干细胞越“年轻”，则个体寿命会越长。
如果将最初从衰老的供体小鼠中收获的干细胞连续移植到年轻的受体中，则与从年轻的供体小鼠中分离的干细胞相比，其自细胞分化增值要低得多。
2.即使是外源移植造血干细胞入骨髓，移植后造血干细胞池从未恢复到正常值。
可以说，我们体内的干细胞时衰老的反映，也是衰老的成因。
有什么会影响到干细胞的衰老？
以下是普通人我们可以操作的，方便理解的几点。
1.氧化应激。体内的高糖水平，比如糖尿病病人，需要注意了。控制饮食，不可让体内环境的血糖波动很多大。此外，外界的有害物质入侵，比如小分子颗粒物，我们经常说的PM2.5就在这个范围内。
2.线粒体功能低下。线粒体是我们的一个细胞器，主管供能。提高线粒体功能，我们普通人能做的时保持运动习惯。有一些营养补剂也是有帮助，比如辅酶Q10。
3.DNA随机损伤。高剂量的辐射会导致我们的DNA损伤。
那么有什么一劳永逸的方法扭转干细胞衰老吗？
暂时还没有。
没有可靠的方法可以量化人类干细胞的衰老，并且如果有这样的方法，就没有明显的干预策略。但是，我们对干细胞衰老的了解正在迅速增加，并且我们可能会在不久的将来很好地识别出表现出增强的干细胞衰老的个体。
抗衰老干预措施可能旨在预防，延缓或最推测地逆转干细胞衰老过程的各个方面。
其他组织的研究表明，至少延迟衰老过程的某些过程是可行的策略。实际上，生物学上通过将衰老的干细胞通过基因重新编程为多能性干细胞，然后从这些诱导的多能干细胞中产生确定的造血作用，已经实现了某些衰老表型的逆转。
未来的干预措施可能是饮食，药理学或最终通过细胞治疗。
总结一下，我们已经在衰老领域进步很多，但是仍旧研究之路茫茫。
但控制不良嗜好，学会健康饮食，是保持青春的关键。无数科学事实从不测的侧面都证明了这点。
下一个风口，或许是干细胞外泌体
2013年，诺贝尔生理学或医学奖授予了三位科学家，表彰其在细胞间囊泡运输调控机制领域作出突出贡献。诺奖的肯定，使得细胞分泌的胞外囊泡及其生理学功能成为热点，得到广泛的研究。
1外泌体是一种胞外囊泡
不同类型的细胞均可以通过出芽方式释放各种各样的膜包裹的囊泡（如外泌体、微囊泡、凋亡小体）到它们的细胞外环境中，大小从大约40 nm到几mm不等。这些分泌的囊泡统称为胞外囊泡（Extracellular Vesicles，EV），或称为微囊泡（microvesicles）[1]。EV的外膜为磷脂膜，包含特定细胞类型的蛋白质组合，包括酶、生长因子、受体和细胞因子以及脂质、编码和非编码RNA和代谢物[1, 2]。直径约为40-150nm的胞外囊泡，即为外泌体（exosome）。
早在20世纪60年代，EV的生理功能得到阐述，EV在细胞、器官之间，甚至在有机体之间传递信息，并在体液中检测到，如血液、尿液、脑脊液、母乳和唾液[3]。由于其稳定的脂质双层膜结构和在生物液中的运输能力，EV可以在细胞之间运输和转移生物活性分子，如蛋白质和RNA，介导靶向细胞间信号传递，甚至是遗传信息的功能性转移，这一发现极大地促进了该领域的发展[2, 4, 5]。
2MSC分泌的EV及其功能应用
同样，间充质干细胞（MSC）也分泌大量的EV，EV内容物包括各种蛋白和RNA等。在MSC来源的EV中，大多数RNA（<80%）；另外还有一些小RNA，其中miRNA约为44%、tRNA约为47%[6]。干细胞通过这些胞外囊泡（EV）与其他组织细胞相互交流信息，发挥干细胞的治疗作用。
MSC来源的EV也表达MSC表型标记，如CD29、CD73、CD44和CD105，可以通过传统的流式细胞术进行鉴定[7]。蛋白质组学研究揭示人MSC-EV许多独特的蛋白质，如表面受体（PDGFRB、EGFR和PLAUR）、信号分子（RRAS/NRAS、MAPK1、GNA13/GNG12、CDC42和VAV2）、细胞粘附分子（FN1、EZR、IQGAP1、CD47、整合素和LGALS1/LGALS3），以及MSC相关抗原（CD9、CD63、CD81、CD109、CD151、CD248和CD276）[8]。
MicroRNAs（miRNAs）是一种短的、非编码的RNA，它调节mRNA靶标的表达，并在转录后沉默中发挥作用。miRNAs在干细胞中的重要作用已经在广泛的生物学过程中得到了研究，包括发育、分化、细胞死亡、干细胞增殖和分化、免疫反应、衰老和癌症。据估计，人类基因组编码超过1000个miRNAs，针对大约60%的人类蛋白编码基因[9]。通过质谱和阵列分析，已经在MSC-EVS中鉴定出850多个独特的基因产物和160多个miRNAs[10, 11]。
（一）组织器官损伤
MSC-EV已经在几种不同类型的疾病中显示出令人鼓舞的治疗效果，包括肾损伤、心脏损伤、脑损伤和肝肺损伤等[12, 13]。MSC的旁分泌/内分泌机制很可能是由MSC-EV介导的[14, 15]。MSC-EV恢复和维持组织微环境内稳的潜力取决于蛋白质和RNA转移的生化能力。
MSC分泌的EV在急性和慢性肾损伤中均有保护的特性[16-18]。MSC-EV中的生长因子mRNA可以转移到顺铂损伤的近端肾小管上皮细胞(PTEC)，可促进PTEC增殖；IGF-1R的mRNA通过体外水平转移到肾小管上皮细胞，增强了肾小管细胞对局部产生的IGF-1的敏感性[19]。如果骨髓MSC-EV的microRNA耗竭，那么MSC-EV在急性肾损伤中的固有再生修复能力出现显著的降低，提示在急性肾损伤后的恢复过程中，miRNAs起着关键作用[20]。
在心肌梗死方面，体外扩增的MSC培养上清液已成功用于缩小小鼠心肌梗死范围[15, 21-23]。MSC上清液的促再生活性被证明为EV组分，而去除EV后的可溶性组分并没有作用效果[15]。MSC-EV介导的细胞保护作用可减轻大肠杆菌内毒素诱导的小鼠急性肺损伤和低氧诱导的肺动脉高压[24, 25]。MSC-EV还展示了减轻药物诱导肝损伤和肝纤维化的能力[26, 27]。
MSC-EV对血管生成有直接的积极促进作用[28, 29]。在大鼠模型中，MSC-EV显著改善了后肢缺血的灌注，加速了皮肤烧伤后的再上皮化，并提高了同种异体皮肤移植物的存活率[30, 31]。MSC-EV给药已被证明在中风模型缺血性闭塞后促进功能恢复和新生血管，显著改善了卒中诱导后的功能结果，但是MSC组和MSC-EV组没有明显的疗效差异[32, 33]。在绵羊模型中，全身应用MSC-EV后也观察到大脑缺氧损伤的改善[34]。miRNA-133b似乎与MSC-EV介导的大鼠缺血性卒中后的功能恢复有关[35]，而miRNA-22似乎与MSC-EV介导的缺血性心脏病心肌细胞的抗凋亡作用有关[36]。因此，MSC-EV可用于中风的治疗，作为干细胞输注的替代方法，可改善神经预后，增加血管生成和神经生成[37, 38]。
另外，研究表明，来自健康供者的骨髓MSC-EV含高水平的肿瘤抑制因子miRNA-15a，miRNA-15a能够抑制多发性骨髓瘤细胞的生长和诱导多发性骨髓瘤细胞的凋亡，从而维持疾病的稳定状态抑制多发性骨髓瘤细胞的生长；而来自多发性骨髓瘤患者的骨髓MSC-EV含低水平的肿瘤抑制因子miRNA-15a[39]。健康和多发性骨髓瘤患者的骨髓MSC-EV激活AKT通路促进了骨髓瘤细胞的存活和抗药性[40]。也有研究证明健康供者骨髓MSC-EV通过激活丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）途径，降低了骨髓瘤细胞的活性、增殖和迁移[41]。
（二）免疫调节功能
MSC来源的外泌体和EV具有相似的免疫调节功能，MSC-EV对许多类型的免疫细胞具有免疫调节作用，包括树突状细胞（DC细胞）、T细胞、B细胞和巨噬细胞[6, 42-44]。然而，有意思的是，在炎性关节炎模型中，MSC来源的外泌体在体内抑制炎症比MSC更加有效[45]。
MSC-EV对DC细胞的免疫调节作用机制部分是由microRNAs（miR-21-5p、miR-142-3p、miR-223-3p和miR-126-3p）介导的[46]。MSC-EV还可以通过增强M2巨噬细胞极化和间接驱动调节性T细胞诱导发挥免疫抑制作用[47]。MSC-EV还被证明可以抑制健康供者和GvHD患者的NK细胞和其他外周白细胞的激活[48]。MSC-EVS在体外与PBMC共培养时抑制T细胞的激活，促进 Treg 细胞的增殖[48, 49]。
根据阵列分析，与GVHD改善相关的多种可溶性因子在MSC-EV中呈现高度表达[50]。静脉输注MSC-EV可抑制CD4+T和CD8+T细胞的活化和浸润，从而延长急性移植物抗宿主病（GVHD）小鼠的存活时间，并减少多个器官的病理损伤[51-53]。
3MSC-EV在体内分布和安全性
在小鼠体内的生物发光和荧光介导的断层成像显示，静脉注射EV的主要部位是脾、肝、肺和肾，也可以在注射后30分钟内在脑、心脏和肌肉中检测到EV，在60分钟后尿液中检测到EV[54]。
虽然已经观察到，在动物肿瘤模型和体外细胞实验层面，MSC-EV的促肿瘤和抗肿瘤作用的报道[55, 56]，但到目前为止还没有其他副作用的报道。动物模型中没有检测到MSC-EV给药的任何副作用，即使用PEG方法制备的MSC-EV在动物身上的剂量比相应的急性GvHD患者高100倍。因此，可以认为MSC-EV给药基本上是安全的[57]。由于EV不能自我复制，因此缺乏任何内源性肿瘤形成潜力[58]。
4MSC-EV的临床应用
2011年进行了第一次有记录的临床MSC-EV给药；MSC-EV以递增的剂量应用于1例类固醇耐药的GVHD患者，从4×107个MSC培养上清液中分离的MSC-EVS数量为1.3-3.5×1010个颗粒或0.5-1.6mg；这个剂量的MSC-EV被定义为1个单位，MSC-EV每隔2~3天静脉注射一次，共2周，患者总共接受了4个单位，GvHD症状显著下降，每日类固醇剂量可从125 mg减少到30 mg，患者在MSC-EV治疗后稳定了5个月，而且MSC-EV给药耐受性良好，未观察到副作用[48]。
对20例慢性肾脏病（CKD）患者进行的Ⅱ/Ⅲ期临床研究表明，脐带MSC-EV（2次，相隔1周）可改善肾小球滤过率、血肌酐水平、血尿素和尿白蛋白肌酐比值，伴随着TGF-β1、IL-10水平明显升高和血浆TNF-α水平显著下降（在治疗后12周的TGF-β和IL-10水平高于一年后；相反，肿瘤坏死因子-α水平在一年后略低于12周后），没有一名患者显示出任何副作用[59]。
MSC-EV应用于8例患者用于牙槽骨再生，没有出现不良反应；放射学评估显示所有病例均有早期骨形成；注射部位的炎性淋巴细胞浸润很少[60]。这个临床研究证明了MSC-EV在骨再生医学中具有较大的成骨潜力。
对7例长期存在的大型特发性难治性黄斑裂孔（MH）患者，年龄51~75岁，行玻璃体切除、内界膜剥离、MSC（2例）或MSC-EV（外泌体）（5例）玻璃体腔内注射；5例MH闭合术患者最佳矫正视力提高，其中1例接受MSC治疗的患者在视网膜表面观察到纤维膜，1例接受较大剂量MSC-EV的患者出现炎症反应[61]。
5MSC-EV的产业化
MSC-EV具有免疫调节活性并促进再生过程，其方式显然与MSC相当。因此，基于EV的无细胞疗法，为多种疾病提供了一种基于干细胞治疗的有前途的替代方案[12]。与细胞疗法相比，EV疗法具有一些优势，但由于该领域的新颖性，其临床分级生产、质量保证和应用缺乏国际公认的指南。
改变MSC的培养环境，用不同的外界刺激预处理，这不仅可以增加EV的产量，还可以调节它们的成分，从而增强有益的治疗效果[62]。例如，无论是用中风患者血清培养MSC，还是用缺血脑组织提取液处理，都可以激活MSC释放更多的EV [63, 64]。MSC培养时给予炎症刺激，将增强抗炎特性的EV释放[65]。应当评估EV制备的纯度和一致性，在EV收获过程中使用的所有生物材料都符合要求的法规遵从性。
与传统的2D平面培养的MSC相比，与微载体结合的3D球形培养的MSC显示出更高的EV分泌量，并降低了整合素的表达，原因可能在于3D培养的MSC细胞密度高于2D培养[66-68]。采用3D的培养方法方法在MSC-EV的生产中可能有优势，因为(1)需要大量的培养基才能获得大量临床使用的EV；(2)通过持续的培养基灌流，避免代谢副产物在生物反应器中积累，可以维持MSC的活性，而无需使用含有大量异种EV的血清；以及(3)通过控制进出生物反应器的培养基流量来连续产出[37]。
超速离心是收集EV最常用、最常规的方法。商业上可以买到的试剂盒，是一种快速而简单的试剂盒，但它是一种相对粗糙的分离方法，受到许多可溶性蛋白污染。超速离心的方法足以获得纯EV用于实验室实验，但在临床环境下，这种方法耗时长，不适合大规模生产EV。
超速离心促进囊泡聚集，常常共分离到可溶性因子和蛋白质[69]。基于密度梯度的分离允许基于浮力密度分离囊泡，为EV净化提供了最高效率[70, 71]。最近，一些新兴的技术，如尺寸排除色谱、声学分离、纳米捕捉器、流场流动分级，都有可能从不同的样品基质中分离出EV，每种方法都利用了EVS的特定生物物理特性，如它们的大小、密度、形状或表面受体[72]。
以EV为基础的治疗药物生产的另一个方面是质量保证。虽然来自几个动物模型和已报道的人体研究的数据表明，MSC-EV发挥了治疗作用，没有引起副作用，但必须建立适当的质量控制标准，以确保所产生的EV产品的质量、安全性和有效性。EV储存在等渗缓冲液中，以防止储存和冻融循环期间的pH变化。比如人中性粒细胞来源的抗菌胞外囊泡（EV）在-80°C下保存对EV数量和大小没有显著影响（最好不超过7天），而广泛使用的冷冻保护剂能诱导EV裂解[73]。
因此，为了开发基于EV的药物，至少需要克服一些限制：(1)为EV的大规模制备、纯化和储存建立推荐的分离方案；(2)EV的量化、分子和物理EV表征的标准化方案；以及(3)明确的临床使用质量控制(QC)标准[58]。
干细胞外泌体（这里特指MSC-EV）是一个研究和应用都值得期待的好方向，但是需要脚踏实地地去做些工作。
《细胞》综述：免疫细胞疗法的机遇与挑战
● ● ●日前，一篇发表在国际杂志Cell上题为“The Emerging Landscape of Immune Cell Therapies ”的综述文章中。本综述将论述免疫细胞治疗在癌症，传染病和自身免疫疾病的当前状况，并讨论细胞工程技术方面的进展，从而克服障碍。
1 免疫细胞疗法概述
细胞疗法代表了药物开发的一种全新范式，其中，免疫细胞疗法是最先进的疗法之一，已经证明对癌症和传染病有效。基础免疫学，基因工程，基因编辑和合成生物学的不断发展，增强了免疫细胞疗法的复杂性，提高了效力和安全性，并拓宽了其治疗疾病的潜力。
研究人员对免疫细胞疗法的开发产生了极大的兴趣，其中T细胞疗法被认为是该类疗法中最先进的。TIL和TCR-T细胞在某些实体瘤中的表现让人兴奋，而且CAR-T细胞在治疗对B细胞恶性肿瘤中也展现出了巨大潜力，CTL也能够治疗慢性感染。
免疫细胞疗法治疗人类疾病
免疫细胞疗法的适用范围逐步扩大，包括癌症，感染，同种异体移植和自身免疫。CAR-T或NK细胞，工程改造的TCR和TIL疗法已经并且正在继续在血液和实体瘤中进行测试。正在开发Treg，CAR-Treg和CAAR-T细胞，以治疗各种自身免疫性疾病并防止移植组织的排斥。
免疫细胞疗法
非工程免疫细胞疗法，包括从患者外周血分离的Treg 扩增后并回输治疗自身免疫性疾病或GVHD等。从肿瘤（通常是黑色素瘤患者）中分离出肿瘤浸润淋巴细胞（TIL），并扩增回输体内治疗疾病。将病毒特异的CTL复苏，扩增重新输入HLA配型后的患者体内，以治疗慢性感染。
工程免疫细胞疗法，通过自体血液，分离T细胞并使用病毒或非病毒方法进行转基因，构建可以产生工程免疫细胞疗法。工程T细胞的实例包括：1）TCR-T细胞；2）CAR-T细胞或CAR-NK；3）CAAR-T；4）CAR-Treg。
2 TIL细胞疗法与CTL细胞疗法
二十世纪八九十年，通过输注经体外扩增的TIL细胞，外加IL-2，能够使得转移性恶性黑色素瘤患者缓解，具有开创性的意义。
尽管TIL疗法在总体临床效应非常有限，一部分是因为从非黑色素瘤患者体内产生的生物活性的TIL不充足。但在个别转移性结直肠癌或乳腺癌治疗中，通过输注TIL后，效果令人惊喜。
20世纪90年代，研究者观察到，接受异体造血干细胞移植后出现复发的患者在输注来自供体的 T 细胞后，疾病会得到缓解。在患有严重免疫抑制的患者中，异体CTL会诱发机体对EB病毒感染及相关淋巴瘤产生反应，尽管MHC匹配过。
CTL已经可以用来治疗多种病毒感染了。研究人员利用病毒特异性的CTL 来治疗病毒相关癌症前景一片光明，比如EBV、乙肝病毒和其它病毒感染等。
由于病毒相关癌症患者仍会排异异体细胞，研究人员还要关注，采用过继性转移的异体病毒特异性CTL 或TCR-T细胞 。
3 工程免疫细胞疗法开发
增强过继性T细胞疗法的工程策略
目前，增强T细胞疗法的效力有两种方法：增强特异性和增加安全性。
- 开发自杀开关，AND门控和适配器CAR平台以减轻CAR介导的毒性。c-Jun的异位表达或NR4a因子的基因缺失使CAR T细胞具有精疲力竭性，可能会改善实体瘤的疗效并增强持久性。
- 开发CAR-T细胞，使其分泌特定的因子以增强扩增或持久性（例如，IL-7，IL-12，IL-15或IL-21），减少对淋巴结清扫方案的需要，抵抗抑制性肿瘤微环境（例如，IL-18的分泌，截短的转化生长因子β[TGF-β]受体的表达），或充当肿瘤特异性的药物递送载体（例如，抗PD-1的局部分泌）。
近期，研究者通过CAR-T细胞来治疗自身免疫性疾病，开发出了嵌合自体抗体受体（CAARs）。CAARs类似于典型的CARs，不同之处在于其胞外抗原结合结构域能靶向作用自我反应性B细胞的受体。
研究人员利用寻常型天疱疮小鼠模型进行研究，其自我反应性B细胞能靶向作用介导皮肤损伤的天疱疮桥粒芯蛋白（Dsg3），携带Dsg3胞外结构域且能表达CAAR-T细胞靶向作用致病性B细胞，从而达到治愈疾病的目的。
结果表明，CAR-T细胞能够用于治疗B细胞所介导的自身免疫性疾病，比如类风湿性关节炎和红斑狼疮等。
4 文末小结
免疫细胞疗法是一类快速发展的治疗方法，已经在某些B细胞恶性肿瘤中显示出惊人的效果，并且在未来几年内，在癌症和其他疾病的治疗方面具有越来越重要的地位。
FDA批准的CAR-T细胞疗法在治疗B细胞恶性肿瘤方面已经取得了显著的进展，但治疗实体瘤或许还会面临一些挑战。