薛博士讲干细胞,探秘“生命种子”:干细胞如何重塑我们的健康未来

发布日期:2025-11-19 17:52:36   来源 : CHTV健康100    浏览量 :59
CHTV健康100 发布日期:2025-11-19 17:52:36  
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薛冰华

发育生物学博士,现任北京吉源生物技术中心主任。长期致力于干细胞与免疫细胞技术研发,主持完成国内首个基因编辑间充质干细胞新药IND申报并获默示许可。作为主要发明人获中美授权专利14项,发表论文20余篇,主持多项国家级及省部级科研项目,在细胞治疗领域具有深厚研发经验。


在我的日常工作中,我常常惊叹于这些微观细胞所蕴含的巨大多能。它们就像生命的“万能种子”和“超级维修工”,默默守护着人体的健康与平衡。今天,就让我们一起走进这个奇妙的微观世界,揭开干细胞的神秘面纱。


什么是干细胞?

生命的原始蓝图


想象一下,我们每个人的生命,都始于一个微小的、充满无限潜能的“原点”——受精卵。从这个原点出发,最终构建出拥有万亿细胞、结构精密的人体。这个“原点”所蕴含的奥秘,就藏在一类神奇的细胞之中——它们就是干细胞,被誉为 “生命的原始蓝图”。

那么,究竟什么是“生命的原始蓝图”?您可以把它想象成一份万物初始的、尚未被指定用途的“万能设计稿”。在建筑一栋复杂的大厦之前,建筑师手中有一张最基础、最核心的设计总图。这张图本身并不是一块砖、一根钢筋,但它蕴含着生成整栋大厦中每一部分的全部指令和潜力。

干细胞,就是这份存在于生命体内的“原始蓝图”。简单来说,干细胞是一类具有自我复制能力和多向分化潜能的细胞。它们有两个最核心的本领:

1. 自我更新:就像蓝图可以被无限复制、传承下去一样,干细胞能够通过细胞分裂不断地复制自己,保持“蓝图”的原始版本永不枯竭。

2. 分化潜能:在适当的指令下,这份“蓝图”可以“解读”并转化成各种特定功能的“施工图”。在特定的条件下,这颗“种子”可以被“诱导”发育成我们身体里各种功能各异的细胞,例如,干细胞可以转变成为心脏那不知疲倦跳动的心肌细胞,可以变成大脑中传递思维的神经元,也可以变成皮肤上起保护作用的表皮细胞,或者血液中运输氧气的红细胞等等。

从“蓝图”到“摩天大楼”,我们身体内的各种组织器官,正是由干细胞这份“原始蓝图”逐步分化、精心构建而成的。更了不起的是,在我们成年之后,体内依然保留着一些“备份蓝图”——即成体干细胞。当身体受伤或日常损耗时(比如皮肤擦伤、血液更新),这些备份就会被激活,根据需求“生产”出新的功能细胞,修复受损组织,维持生命的稳定。

如今,科学家们甚至掌握了“让时光倒流”的技术,能够将已经定型的成熟细胞(如皮肤细胞)“重新编程”,逆转到类似干细胞的状态,即诱导多能干细胞。这相当于将一张已经建成的“墙面施工图”神奇地还原成了最初的“万能设计稿”,为再生医学打开了无限可能。

因此,干细胞不仅仅是生命的起点,更是贯穿生命始终的修复与再生之源。它就是我们身体自带的、最精妙的“原始蓝图”,默默记录着生命的密码,并守护着生命的完整与健康。


干细胞家族图谱:

从“造物主”到“专业工匠”


我们身体就像一个庞大的、不断更新的城市,而干细胞,就是建设并维护这座城市的“细胞工厂”。但这个工厂不是单一的,它内部有一套严格的等级和分工体系。今天,就让我们来画一张干细胞家族的“族谱”,看看从万能“造物主”到一线“专业工匠”,它们是如何各司其职的。

第一维度:按“能力”大小分——看看谁的本事最大,这是给干细胞分类最核心的方式,看它们能变成多少种不同的细胞。

全能干细胞:这是家族中的“生命的造物主”,拥有最强大的能力。一个全能干细胞,就有潜力发育成一个完整的生命体。它不仅能够变成我们身体里任何类型的细胞,还能形成胎盘、脐带等胚胎生存所必需的全部辅助组织。它只存在于生命最初的阶段,即受精卵和它分裂出的最初几个(约2-4个)卵裂球,是真正的“生命起源”。

多能干细胞:这是家族中的“身体的万能工匠”,它是从“造物主”降级而来的“全能学霸”。虽然不能发育成完整个体,但它拥有变成身体里几乎所有细胞类型的潜力。最具代表性的就是来自早期胚胎囊胚内细胞团的胚胎干细胞和科学家用“细胞时光机”(基因重编程技术)逆转分化成熟的细胞得到的诱导多能干细胞。它们具有无限增殖的潜能,像一块拥有无限可能的“万能橡皮泥”,能捏出任何你想要的形状,但本身不是种子。

专能干细胞:这是家族中的“组织的专业维修队”,它们是定居在我们成年身体各种组织里的“专业户”,能力范围相对更专一,但负责我们日常的“保养和维修”,,比如造血干细胞、神经干细胞、肠上皮干细胞和我们团队重点研究的间充质干细胞等。它们的“职业方向”已经相对明确,主要分化成其所在组织的功能细胞,就像一位专注于特定领域的“资深专家”。

第二维度:按“出身”来分——看看它从哪里来,这个分类方式,是按照干细胞在生命周期中的位置来划分的。

胚胎干细胞:来源于早期胚胎,处于发育的“起点”,是典型的多能干细胞,潜力无限,但因为获取它需要破坏胚胎,因此也伴随着伦理争议。

成体干细胞:存在于出生后个体的特定组织中,大多是专能干细胞,比如如骨髓、脂肪、牙髓等。它们是身体的“常驻维修队”,平时默默维持组织更新,在损伤时被激活进行修复,但数量和活力会随着年龄增长而下降。我们吉源生物研发的许多细胞产品,正是基于成体干细胞中的间充质干细胞,它们来源广泛,免疫原性低,临床应用更安全、更便捷。

诱导多能干细胞:实验室里“创造”出来的。通过向已经分化成熟的细胞(如皮肤细胞等)等导入几个关键基因,让它们“返老还童”,变回类似胚胎干细胞的状态。

理解干细胞的分类,就如同拿到了解读生命修复密码的钥匙,让我们能更清晰地看到现代医学在如何利用这些神奇的细胞,对抗疾病、延缓衰老,开创健康的未来。


干细胞的三大神奇效应:

身体的智慧修复系统


干细胞之所以能发挥治疗作用,离不开其三大核心效应,这也是我们研发药物时重点关注的特性:

1. “归巢”效应——精准的导航系统
当我们的身体出现损伤、炎症或衰老时,会像发出“求救信号”一样释放特定的化学信号。静脉回输的干细胞能够精准地识别这些信号,穿过血管壁,像“归家的鸽子”一样,千里迢迢到达受损部位并聚集起来。简单说,就是“哪里有需要,干细胞就去哪里”。

2. “龛壁”效应——环境决定命运
干细胞的分化方向并非随心所欲,而是由其所在的局部微环境决定的。这个微环境就像是一个“壁龛”或“教室”。当干细胞“归巢”到肝脏,周围的细胞和信号就会告诉它:“这里需要肝细胞”,它就会努力分化成肝细胞;如果它到达的是骨骼,它就会在环境的“教导”下向成骨细胞分化。这告诉我们,干细胞是“入乡随俗”的聪明细胞。

3. “增殖”效应——强大的扩增能力
人体内的干细胞数量是有限的。幸运的是,在体外模拟的适宜条件下(如我们严格控制的GMP生产车间),它们可以进行大规模扩增,从一个种子细胞扩增出千万甚至上亿个治疗所需的细胞。这保证了我们有足够的“兵力”去修复受损的组织。

在我主持研发国内首个获批临床的基因编辑间充质干细胞项目时,正是深刻理解和利用了这些效应。我们通过基因工程技术为这支“特种维修队”装备了更先进的“工具”,让它们能更高效地“归巢”到病灶,并在特定的“微环境”中精准地执行修复任务。


结语


干细胞科学正以前所未有的速度发展,它为许多过去被视为“不治之症”的疾病,如组织损伤、退行性疾病、甚至肿瘤,带来了革命性的治疗希望。作为一名科研工作者,我深感责任重大,也满怀激动。未来,我希望和大家一起,继续探索这个充满魅力的领域,让这些生命的“万能种子”,在医学的沃土中生根发芽,为人类健康缔造一个更光明的未来。


来源:CHTV健康100



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