替代和修復(fù)死亡和受損傷的細胞
干細胞具有自動歸巢的特性，在進入人體后，會聚集到受損的器官和相應(yīng)的部位，并分化為這些器官和部位的特異性細胞。并在目標(biāo)組織內(nèi)的微環(huán)境作用下，會長出新的細胞與組織，修復(fù)受損組織。
2激活休眠和處于抑制狀態(tài)的細胞
人體的生長發(fā)育是通過細胞分裂完成的，隨著年齡的增加，部分細胞在分裂后，脫離了正常的細胞周期，呈現(xiàn)功能性休眠的狀態(tài)。補充年幼的新生細胞，給脫離細胞周期的成年細胞帶來了青春的訊息。受到干細胞刺激的休眠細胞和抑制狀態(tài)細胞活化起來，重新進入細胞周期，通過分裂增殖，增加體內(nèi)新生細胞數(shù)量，使人體新陳代謝進程恢復(fù)正常甚至逆轉(zhuǎn)。
3旁分泌作用
干細胞進入目標(biāo)組織后，可以通過分泌出各種蛋白質(zhì)、酶與多種因子（如神經(jīng)營養(yǎng)因子、抗凋亡因子等各種生長因子、細胞因子）以及調(diào)節(jié)肽和氣體信號分子等多種生物活性因子，作用于周圍細胞，發(fā)揮旁分泌作用?？梢源龠M細胞增殖，抑制功能細胞的凋亡，使現(xiàn)有組織祖細胞分化成組織細胞修復(fù)受損組織與生長新的組織。
4免疫調(diào)控機制
干細胞具有明顯的免疫抑制活性，通過多分子參與、多途徑調(diào)控及其旁分泌作用，并與機體炎癥的微環(huán)境相互作用，對機體免疫反應(yīng)進行動態(tài)調(diào)控。從根本上消除疾病的發(fā)病基礎(chǔ)，這些治療方法在觀念上完全不同于傳統(tǒng)的治療方法，主要強調(diào)通過修復(fù)調(diào)控人體免疫細胞來治療各種疾病。
5促進細胞間信號傳導(dǎo)的恢復(fù)
細胞的信號傳導(dǎo)，是指信號分子通過與細胞膜上的受體蛋白集合并相互作用，從而引起受體構(gòu)象變化并導(dǎo)致細胞內(nèi)產(chǎn)生新的信號物質(zhì)，激發(fā)出諸如離子通透性、細胞形狀或其他細胞功能改變的應(yīng)答過程。
干細胞分泌的蛋白質(zhì)、酶、生物活性因子等，可以幫助修復(fù)、增強細胞間信號傳導(dǎo)的通路。如間充質(zhì)干細胞分泌連接蛋白幫助細胞間連接、促進離子通道的開放等，使細胞間信號傳導(dǎo)通路暢通，信號傳遞及時準(zhǔn)確，構(gòu)建健康、穩(wěn)固的信號傳輸網(wǎng)絡(luò)，抑制因信號傳遞錯誤導(dǎo)致的疾病的發(fā)生。
干細胞最新科研進展
科學(xué)家們經(jīng)過在干細胞研究領(lǐng)域多年的深耕，如今利用干細胞治療多種人類疾病已經(jīng)取得了長足的進展，以下就對近期該領(lǐng)域科學(xué)家們?nèi)〉玫闹匾芯砍晒M行整理，分享給大家！
【1】我國科學(xué)家領(lǐng)銜在世界上首次將人類多能性干細胞轉(zhuǎn)化為8細胞階段全能性胚胎樣細胞
來自中國科學(xué)院等研究機構(gòu)的研究人員在世界上首次宣布發(fā)現(xiàn)了一種無轉(zhuǎn)基因、快速和可控的方法，將人類多能性干細胞轉(zhuǎn)化為真正的8細胞階段全能性胚胎樣細胞（8-cell totipotent embryo-like cell），這就為器官再生和合成生物學(xué)的進步鋪平了道路。相關(guān)研究結(jié)果于2022年3月21日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Rolling back of human pluripotent stem cells to an 8-cell embryo-like stage”。
這些8細胞階段全能性胚胎樣細胞將來可能能夠用于再生醫(yī)學(xué)，以使已經(jīng)生病的人類器官再生，減少世界對器官捐贈的依賴。它們還可以用來產(chǎn)生人工囊胚或類囊胚。此外，它們將有助于研究人類胚胎發(fā)育，幫助治療與發(fā)育有關(guān)的早期疾病，還能防止懷孕失敗。
【2】Science子刊：人類誘導(dǎo)性多能干細胞可改善眼部視力和血管健康
來自美國印第安納大學(xué)醫(yī)學(xué)院和阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校等研究機構(gòu)的研究人員研究了新的再生醫(yī)學(xué)方法，以更好地管理2型糖尿病的血管健康并發(fā)癥，有朝一日可能支持患有早期視網(wǎng)膜血管功能障礙的糖尿病患者的眼部血管修復(fù)。他們所使用的研究策略包括識別和使用新方法將人類誘導(dǎo)性多能干細胞（hipsC）分化為具有血管修復(fù)特性的特定中胚層細胞亞群。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2022年3月4日的Science Advances期刊上，論文標(biāo)題為“Specific mesoderm subset derived from human pluripotent stem cells ameliorates microvascular pathology in type 2 diabetic mice”。
在這項新的研究中，這些作者將糖尿病患者和非糖尿病患者的外周血細胞通過基因工程手段重編程為hiPSC，然后將hiPSC分化為特定的血管修復(fù)細胞。在注射到2型糖尿?。═2D）視網(wǎng)膜功能障礙的動物模型后，他們發(fā)現(xiàn)在血管灌注恢復(fù)后，視力和視網(wǎng)膜電圖均有明顯改善。他們猜測hipsC衍生的血管修復(fù)細胞可能作為內(nèi)皮前體細胞的來源，在這些糖尿病動物受試者體內(nèi)顯示出血管修復(fù)特性。
【3】Nat Biotechnol：首次利用干細胞分化出功能完全的胰腺β細胞
由芬蘭赫爾辛基大學(xué)的Timo Otonkoski教授領(lǐng)導(dǎo)的一個研究團隊進行了開拓性的研究工作，以優(yōu)化由干細胞產(chǎn)生的胰腺β細胞細胞的功能。他們首次證實了干細胞能夠形成在結(jié)構(gòu)和功能上都非常接近正常胰島β細胞的細胞。相關(guān)研究結(jié)果于2022年3月3日在線發(fā)表在Nature Biotechnology期刊上，論文標(biāo)題為“Functional，metabolic and tranional maturation of human pancreatic islets derived from stem cells”。
在細胞培養(yǎng)物和小鼠研究中都證明了干細胞衍生的β細胞的功能。在小鼠實驗中，他們證實移植到小鼠體內(nèi)的干細胞衍生β細胞開始有效控制它們體內(nèi)的葡萄糖代謝。
【4】PNAS：神經(jīng)干細胞療法聯(lián)合藥物圖卡替尼或有望幫助改善腦轉(zhuǎn)移乳腺癌患者的生存率
近日，一篇發(fā)表在國際雜志Proceedings of the National Academy of Sciences上題為“Combination of tucatinib and neural stem cells secreting anti-HER2 antibody prolongs survival of mice with metastatic brain cancer”的研究報告中，來自美國西北大學(xué)等機構(gòu)的科學(xué)家們通過研究將神經(jīng)干細胞與HER2抑制劑藥物圖卡替尼（tucatinib）聯(lián)合使用或能改善HER2陽性乳腺癌腦轉(zhuǎn)移小鼠的生存。相關(guān)研究結(jié)果證實了利用工程化神經(jīng)干細胞來進行腦部腫瘤藥物運輸?shù)挠行裕⒂型麕椭_發(fā)新型有效的治療性手段來抵御HER2陽性乳腺癌患者的大腦轉(zhuǎn)移。
【5】Blood & Nat Commun：干細胞研究新發(fā)現(xiàn)！或有望幫助改善多種人類癌癥的治療！
日前，發(fā)表在國際雜志Blood上題為“Syndecan-2 enriches for hematopoietic stem cells and regulates stem cell repopulating capacity”研究報告中，來自西達賽奈醫(yī)學(xué)中心等機構(gòu)的科學(xué)家們通過研究或有望實現(xiàn)讓癌癥療法變得更加有效，并能縮短患者從放療和化療中恢復(fù)的時間。
醫(yī)學(xué)博士John Chute說道，這種名為多配體蛋白聚糖-2(syndecan-2)的特殊蛋白或能識別原始的造血干細胞并幫助調(diào)節(jié)干細胞的功能。血液干細胞往往會少量存在于骨髓和外周血中，即通過心臟、動脈、毛細血管和靜脈流動的類型，于是這些干細胞引起了科學(xué)家們的興趣，因為其能產(chǎn)生機體中所有的血細胞和免疫細胞，其通常也能被用于白血病和淋巴瘤患者的治愈性療法。
【6】重磅！科學(xué)家進行全球首個脊髓損傷干細胞療法臨床試驗！
近日，來自日本慶應(yīng)義塾大學(xué)的科學(xué)家們表示，他們已經(jīng)成功將干細胞移植到了一名脊髓損傷的患者機體中，而這是科學(xué)家們在全球進行了首例此類臨床試驗；目前并沒有有效的療法來治療因嚴(yán)重脊髓損傷所致的癱瘓，脊髓損傷僅在日本就影響著超過10萬人的健康。
該臨床試驗的第一步是將超過200萬個誘導(dǎo)多能干細胞衍生的細胞注射到上個月進行手術(shù)的患者的脊髓中，研究者Masaya Nakamura表示，這或許是一項巨大的進步，在該療法投入使用之前我們還有許多工作需要完成；而該研究的初始階段旨在證實這種干細胞移植策略的安全性。
【7】Cell Rep：科學(xué)家成功利用人類誘導(dǎo)多能干細胞開發(fā)出輸卵管類器或有望闡明為何卵巢癌好發(fā)于高風(fēng)險女性群體
近日，一篇發(fā)表在國際雜志Cell Reports上題為“Human ipsC-derived fallopian tube organoids with BRCA1 mutation recapitulate early-stage carcinogenesis”的研究報告中，來自西達賽奈醫(yī)學(xué)中心等機構(gòu)的科學(xué)家們通過研究對輸卵管組織進行建模揭示了一種常見卵巢癌的起源，這或許就能幫助他們確定一種基因突變是如何讓女性處于較高的癌癥風(fēng)險之中，研究者所創(chuàng)建的組織稱之為類器官，其能潛在幫助預(yù)測哪些個體會提前幾年甚至在幾十年后患上卵巢癌，從而就有望幫助研究人員制定早期的預(yù)測和預(yù)防性策略。
研究者Clive Svendsen博士指出，我們使用來自患有卵巢癌且攜帶BRCA-1突變的女性的細胞來構(gòu)建這些輸卵管類器官，我們的數(shù)據(jù)支持了最近的研究，結(jié)果表明，這些患者機體的卵巢癌實際上開始于輸卵管內(nèi)部的癌變，如果我們能在一開始就檢測到這些異常，就有望縮短卵巢癌的發(fā)病時間。
【8】Biomedicines：科學(xué)家有望利用干細胞開發(fā)出治療肌肉萎縮癥的新型潛在藥物
一篇發(fā)表在國際雜志Biomedicines上題為“Orai1–STIM1 Regulates Increased Ca2+ Mobilization，Leading to Contractile Duchenne Muscular Dystrophy Phenotypes in Patient-Derived Induced Pluripotent Stem Cells”的研究報告中，來自日本京都大學(xué)等機構(gòu)的科學(xué)家們通過研究利用誘導(dǎo)多能干細胞（ips）進行研究揭示，一種作用于儲存操作的鈣離子通道的藥物或能延長肌肉的收縮功能，相關(guān)研究結(jié)果表明，這些通道或許是治療DMD的一種新型的藥物靶點。
圖片來源：DOI: 10.3390/biomedicines9111589
【9】Nat Commun：新方法讓人多能性干細胞高效地分化為功能性膽管細胞
在一項新的研究中，來自加拿大多倫多大學(xué)等研究機構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種從人多能性干細胞產(chǎn)生功能性膽管細胞（cholangiocyte）的方法，這可能為患有肝病的囊性纖維化患者開辟新的治療途徑。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Nature Communications期刊上，論文標(biāo)題為“Generation of functional ciliated cholangiocytes from human pluripotent stem cells”。
我們可以從多能性干細胞中獲得這些功能細胞，這一事實給了我們一種完全不同的評估和治療缺陷細胞的方法?！边@些作者產(chǎn)生的膽管細胞具有成熟、功能性膽管細胞的特性。膽管細胞在幾種治療選擇很少的慢性和漸進性肝病中起著作用。這些疾病是約20%的成人肝臟移植和大多數(shù)兒童肝臟移植的原因。
【10】Stem Cells子刊：神經(jīng)干細胞可能是治療新生兒大腦損傷的關(guān)鍵
懷孕期間或出生前后的大腦損傷可能會對后代產(chǎn)生終身的影響，包括腦癱和癲癇，但目前尚無治療方法使受傷的新生兒大腦再生。神經(jīng)干細胞（NSC）具有在大腦中定植和再生受損腦組織的潛力。在對這一領(lǐng)域的最廣泛研究回顧中，NSC在減少新生兒大腦損傷方面具有很強的潛力。
在近期發(fā)表在Stem Cells Translational Medicine期刊上的一篇標(biāo)題為“Neural stem cell treatment for perinatal brain injury：A systematic review and meta-analysis of preclinical studies”的綜述論文中，澳大利亞哈德遜醫(yī)學(xué)研究所的Madelein Smith及其研究團隊分析了所有已發(fā)表的臨床前研究，發(fā)現(xiàn)NSC可以減少大腦損傷并改善大腦損傷后的身體功能。
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