目前,幹細胞在皮膚科的應用方向已從早期的損傷修復與組織工程再生擴展到如今的自身免疫疾病、遺傳性皮膚病、物理性皮膚病、皮膚腫瘤、皮膚相關係統性疾病、皮膚老化等疾病中。
幹細胞治療機制
幹細胞可以通過細胞替代、旁分泌、分泌細胞因子、靶向干預治療等多種方式參與治療。
在非腫瘤性疾病如系統性自體或異體移植、局部移植、轉基因後移植等中應用,幹細胞主要通過直接分化為成體細胞參與替代治療。在一些炎症性疾病和參與替代治療過程中,幹細胞還可以通過旁分泌和分泌細胞因子發揮作用。
目前研究顯示,幹細胞可以分泌如IL-6、7、8、11、12、13,FMS樣酪氨酸激酶3配體,幹細胞因子,白血病抑制因子,血管內皮生長因子,粒細胞集落刺激因子,粒細胞一巨噬細胞集落刺激因子等多種細胞因子對周圍細胞及遠距離細胞發揮作用。
幹細胞在皮膚疾病中的應用
皮膚損傷修復與組織工程再生中的應用
I. 皮膚創傷修復
中小面積皮膚創傷一般可以依靠自身表皮細胞增殖與遷移或者自體表皮移植得到痊癒,大面積的皮膚創傷需進行移植手術。
將間充質幹細胞分離培養3代後得到的低免疫原性細胞移植到去除背部全層皮膚表面,皮膚的癒合率均有增加,臍帶間充質幹細胞局部應用可以加速皮膚創傷的癒合。體內的間充質幹細胞在皮膚創傷時也可以被聚集到創傷皮膚處促進創傷修復,並且能在體內分化成多種皮膚細胞類型。
II. 燒傷
大面積2度及3度燒傷癒合速度慢,且易出現感染、瘢痕等嚴重併發症與後遺症,嚴重威脅患者的健康與生活質量。
目前,燒傷治療以手術為主,手術的方式主要是焦痂切除術聯合皮膚或皮瓣移植術。然而,幹細胞療法可以使患者對燒傷的癒合更有信心,將間充質幹細胞移植到燒傷部位後,發現皮損及正常自愈皮損的癒合和角化程度要好、移植區域的顏色和外形更接近正常皮膚、患處新生組織收縮率低、新生皮膚內血管形成豐富,並且,間充質幹細胞可以使皮膚加速燒傷癒合的同時增加患者滿意度。
III. 皮膚再生
幹細胞還可參與其他原因導致的潰瘍以及組織缺失所需的再生治療,將間充質幹細胞移植到患者的潰瘍處後,其毛細血管的密度及新生肉芽的厚度均比對普通治療增加的明顯,間充質幹細胞可使缺陷患者的皮膚痊癒且效果持久。
IV. 皮瓣移植
皮瓣移植是皮膚外科中較為常用的手術方式,常用於先天血管瘤、特殊部位的惡性腫瘤、色素痣等治療,術後皮瓣成活與否是手術成功的關鍵。
將幹細胞注射入移植前的皮瓣血管蒂處,結果表明幹細胞有助於皮瓣移植術後的新生血管形成引。
自身免疫相關性疾病中的應用
I. 系統性紅斑狼瘡
SLE是一類累及腎臟、腦部、肺部及造血幹細胞的自身免疫性疾病,研究人員對15例SLE患者進行間充質幹細胞治療,一段時間後發現所有患者療效均有所提高,SLE評分及24小時尿蛋白量均下降,抗雙鏈(ds)-DNA抗體含量降低,並且達到了血清標誌物表達提高以及穩定腎功能的治療效果。
II. 系統性硬皮病
是一種臨床上以局限或瀰漫性皮膚增厚和纖維化為特徵的疾病,可影響心臟、肺部、腎臟和消化道等器官的結締組織疾病。對5例白人硬皮病(Scl)-70抗體陽性患者進行間充質幹細胞移植治療,發現所有患者均可耐受移植並且沒有出現毒性反應,4例患者康復狀態量表評分提高,肺功能保持穩定,淋巴細胞沒有過多變化。
III. 銀屑病
目前認為多與自身免疫功能相關,主要是由於T淋巴細胞的激活以及白細胞介素(IL)-2、IL-6、干擾素(IFN)-γ、腫瘤壞死因子(TNF)-α等促炎性因子的過表達作用。血管生成過程在銀屑病發展過程中很重要,是一個促血管生成分子和抑血管生成分子互相作用的動態調節過程,銀屑病患者皮損及血漿中血管內皮生長因子(VEGF)明顯增高。
研究人員利用間充質幹細胞療法對2例>10年病史的尋常性銀屑病患者進行治療,分別採用了移植以及靜脈輸注的方法,治療後患者病情好轉,且4~5年內未複發。
IV. 白癜風
是一種獲得性色素脫失疾病,目前沒有一種明顯有效的治療方法。以23例白癜風患者作為研究對象,用自體移植黑素細胞的方法對病灶周圍皮膚進行治療,獲得了12例複色效果明顯,6例複色較好,5例複色無效的結果,另外他們還在白癜風部位觀察到CD8+T淋巴細胞浸潤,後來在體外將真皮MSC與CD8+T細胞共培養,發現真皮MSC可抑制CD8+T細胞的增殖並誘導其凋亡。
所以,MSC(間充質幹細胞)在白癜風治療上具有一定的潛力。
遺傳性皮膚病中的應用
遺傳性皮膚病是由於基因缺陷引起的皮膚異常性疾病。
依據遺傳方式分為常染色體顯性遺傳、常染色體隱形遺傳與性聯遺傳性皮膚病。由於具有特殊的致病原因,這些疾病伴隨患者終身。輕者給患者帶來長期的生活不便與心理壓力,重者可導致患者死亡。
I. 大皰型皮膚鬆懈病
發病率低,在兩萬新生兒中有一名患病,全球約有50萬人患有此病。這種疾病屬於基因缺陷病,是由於編碼連接上下層皮膚的膠原蛋白的基因缺失造成,這種基因的缺失使皮膚容易破碎,產生水泡和褥瘡。
目前沒有治療方法;內科醫生治療這種疾病的方法只是清理傷口和治療感染。患有此病的兒童很容易誘發導致皮膚癌症,於45歲左右失去生命。具有遺傳缺陷的克隆源性角質形成細胞和間充質幹細胞均可被改造為正常的角質形成細胞而參與遺傳性皮膚病的治療。
II. 著色性干皮病
是一種常染色體隱性遺傳性疾病,這種基因的缺陷導致患者DNA修復功能障礙,使得機體無法修復紫外線照射後產生的基因突變,絕大多數患者可繼發惡性腫瘤。
利用轉基因技術將正常的等位基因轉移到患者皮膚幹細胞內,可以篩選出正常的幹細胞。對這些幹細胞進行連續培養並檢測其基因序列,發現這些細胞在完整保存轉移基因的同時並未出現致癌活性,同時在器官樣皮膚培養和體內人皮膚重建中具有完全正常的核苷酸切除修復功能,這一研究結果為著色性干皮症患者的治療帶來了希望。
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