本文作者：海軍醫科大學鵪鶉。
本文審稿專家：江蘇大學附屬醫院李靜教授。
介紹
近日，國際健美巨星克里斯接受幹細胞**的訊息引起了國內外的廣泛關注，據**報道，他這樣做的目的是預防未來可能發生的疾病。 那麼，幹細胞在疾病預防中起什麼作用呢？ 今天，通過文獻，我們將幫助您了解幹細胞在預防線粒體疾病、預防心肌缺血和心室重塑、血液系統疾病、結締組織病等方面的進展。
幹細胞是一種具有分化和增殖能力的“種子細胞”，可以再生多種組織器官。 近年來，幹細胞，特別是間充質幹細胞，在免疫、細胞、受損組織修復等諸多領域展現出廣闊的前景和優勢，成為多種難治性疾病的明星細胞。
根據國內《生物醫學工程與臨床》的文獻報道。間充質幹細胞具有較強的自我更新和多向分化潛力，非致瘤性，免疫原性低，在臨床前階段對各種疾病的防治具有較好的作用
傳統醫學用藥方案的顯著特點體現在疾病發生後的對症治療上，更加強調消除現有疾病。 “不要提前說什麼就不要說”是一句老話，強調預防，減少疾病的風險和危害。 近年來，關於幹細胞在預防疾病中的作用的文獻報道越來越多，本文簡要列舉了以下幾個方面。
利用幹細胞預防線粒體疾病
線粒體是新陳代謝的中心，也是產生和傳遞細胞訊號的細胞器。 線粒體 DNA （mtDNA） 突變會導致線粒體內呼吸鏈功能和能量產生缺陷，並導致多種臨床狀況。 mtDNA突變已被確定與糖尿病、非酒精性脂肪性肝病、呼吸衰竭、中風、心臟病和神經退行性疾病等表型有關[1]。
線粒體動力學和疾病（**引自參考文獻1）2024年，一位研究人員描述了幹細胞分化為具有健康線粒體DNA含量的各種細胞型別，表明幹細胞**可用於防止線粒體疾病傳播給後代[2]。 這一發現發表在《Natrue》雜誌上。
幹細胞有助於心臟再生，預防心肌缺血和心室重塑
各種心臟病引起的心肌缺血可導致心臟的一系列結構和功能變化。 然而，目前的共識是心肌細胞幾乎不可能自然再生。 通過幹細胞移植增強心臟再生可能能夠抵消心血管疾病的高發病率和死亡率[5]。
目前，使用適當生長因子（例如BMP4、FGF）或小分子定向分化幹細胞的方案已經能夠大規模生產相對純淨的心肌細胞。
植入幹細胞的心肌細胞**用於心臟再生（**引自參考文獻5）間充質幹細胞是在多種人體組織中發現的成體幹細胞。 間充質幹細胞因其易得和高增殖潛力，以及免疫調節、抗炎和促血管生成特性，已被廣泛研究並用於心臟再生的細胞**和組織工程[6]。 此外，低免疫原性允許間充質幹細胞儲存在細胞庫中，用於現成的應用。 許多臨床前研究表明，間充質幹細胞可以顯著改善心臟功能[7]。
不同細胞型別在缺血性心臟病中的應用（**引自參考文獻7）。輸注幹細胞因子預防血液系統疾病
放化療引起的骨髓損傷通常會導致貧血和血小板減少症，威脅患者的生活質量和抗癌的整體療效**。 幹細胞因子 （SCF） 由骨髓基質細胞產生，並與造血幹細胞和祖細胞上表達的受體 C-Kit 結合。 SCF給藥已被證明可以通過增加骨髓幹和祖細胞的數量來刺激齧齒動物、靈長類動物和人類的造血功能[3]。 SCF可以在體外保護未成熟的紅細胞和巨核細胞免受藥物誘導的細胞凋亡，並改變對輻射的敏感性**。
Monica Bartucci等人在順鉑誘導的骨髓抑制小鼠模型中測試了SCF預防化療引起的貧血和血小板減少症發生的能力[4]。 SCF**可以預防化療引起的小鼠貧血和血小板減少症的發生，表明這種細胞因子在癌症患者支援中的潛在用途**。
間充質幹細胞可防止結締組織病的進展
與其他型別的結締組織相比，**更容易因暴露而發生損傷。 瘢痕疙瘩的出現是由於傷口癒合過程的異常**和結締組織的過度生長。 疤痕可能發生在任何型別的傷害後，包括燒傷、撕裂傷、擦傷、穿孔、手術切口等。 用於傷口癒合和疤痕研究的最常見幹細胞型別是間充質幹細胞。
研究發現，將200萬個人羊膜幹細胞和羊膜基質的異質混合物直接注射到難治性疼痛的術後疤痕中，可顯著減輕疼痛並顯著減少疤痕組織[8]。 用於傷口癒合和疤痕研究的最常見幹細胞型別是間充質幹細胞。 2024年，詳細討論了間充質幹細胞在預防過度瘢痕形成中的免疫調節作用[9]。
間充質幹細胞在下調過度瘢痕形成中的免疫調節作用總結。 此外，研究表明，間充質幹細胞移植可以預防燒傷創面的進展[10]; 脂肪組織間充質幹細胞移植**可預防狼瘡性皮炎的發生[11]。
當然，幹細胞的防病作用並不侷限於這些。 間充質幹細胞還可以預防放射線的神經系統併發症[12]，預防和**椎間盤退變[13]; 使用羊水幹細胞預防新生兒壞死性小腸結腸炎[14]; 乳腺幹細胞可用於預防乳腺癌的根本原因等[15]。 只有提高公眾意識，普及幹細胞知識，加大科技投入，才能讓更多人從幹細胞中受益**。
總結
幹細胞是人體不同組織器官中的細胞**，能將人體視為乙個有機整體，通過影響免疫系統、血液系統等來改善微環境，促進內源性修復，全方位、深入地保護人體健康。 在21世紀，基於幹細胞的細胞技術將成為繼藥物和手術之後的又一次醫學革命，相信在不久的將來，幹細胞會給我們帶來更多的驚喜。
參考文獻： 1] Chen， W, zhao, h. &li, y. mitochondrial dynamics in health and disease: mechanisms and potential targets. sig transduct target ther 8, 333 (2023).
2] tanaka, a., sauer, m., egli, d. et al. harnessing the stem cell potential: the path to prevent mitochondrial disease. nat med 19, 1578–1579 (2013).
3] tong j, gordon ms, srour ef, cooper rj, orazi a, mcniece i, et al in vivo administration of recombinant methionyl human stem cell factor expands the number of human marrow hematopoietic stem cells. blood 1993;82:784–91.
4] bartucci m, dattilo r, martinetti d, todaro m, zapparelli g, di virgilio a, biffoni m, de maria r, zeuner a. prevention of chemotherapy-induced anemia and thrombocytopenia by constant administration of stem cell factor. clin cancer res. 2011 oct 1;17(19):6185-91. doi: 10.1158/1078-0432.ccr-11-1232. epub 2011 aug 25. pmid: 21868766.
5] tzahor e, poss kd. cardiac regeneration strategies: staying young at heart. science. 2017 jun 9;356(6342):1035-1039. doi: 10.1126/science.aam5894. epub 2017 jun 8. pmid: 28596337; pmcid: pmc5614484.
6] singh a, singh a, sen d. mesenchymal stem cells in cardiac regeneration: a detailed progress report of the last 6 years (2010–2015) stem cell res therapy. 2016;7:66. doi: 10.1186/s13287-016-0341-0.
7] chang d, yang x, fan s, fan t, zhang m, ono m. engineering of mscs sheet for the prevention of myocardial ischemia and for left ventricle remodeling. stem cell res ther. 2023 apr 25;14(1):102. doi: 10.1186/s13287-023-03322-7. pmid: 37098611; pmcid: pmc10127056.
8] hemphill c., st**oe k., khalpey z. first in man: amniotic stem cell injection promotes scar remodeling and healing processes in late-stage fibrosis. international journal of cardiology. 2014;174(2):442–443. doi: 10.1016/j.ijcard.2014.04.023.
9] seo bf, jung sn. the immunomodulatory effects of mesenchymal stem cells in prevention or treatment of excessive scars. stem cells int. 2016;2016:6937976. doi: 10.1155/2016/6937976. epub 2015 dec 29. pmid: 26839566; pmcid: pmc4709788.
10] abbas ol, özatik o, gönen zb, öt s, entok e, özatik fy, bahar d, bakir zb, musmul a. prevention of burn wound progression by mesenchymal stem cell transplantation: deeper insights into underlying mechanisms. ann plast surg. 2018 dec;81(6):715-724. doi: 10.1097/sap.0000000000001620. pmid: 30260837.
11] choi ew, shin is, song jw, yun tw, yang j, choi ks, seong jk. transplantation of adipose tissue-derived mesenchymal stem cells prevents the development of lupus dermatitis. stem cells dev. 2015 sep 1;24(17):2041-51. doi: 10.1089/scd.2015.0021. epub 2015 jun 17. pmid: 25941899.
12] soria b, martin-montalvo a, aguilera y, mellado-damas n, lópez-beas j, herrera-herrera i, lópez e, barcia ja, alvarez-dolado m, hmadcha a, capilla-gonzález v. human mesenchymal stem cells prevent neurological complications of radiotherapy. front cell neurosci. 2019 may 16;13:204. doi: 10.3389/fncel.2019.00204. pmid: 31156392; pmcid: pmc6532528.
13] longo ug, papapietro n, petrillo s, franceschetti e, maffulli n, denaro v. mesenchymal stem cell for prevention and management of intervertebral disc degeneration. stem cells int. 2012;2012:921053. doi: 10.1155/2012/921053. epub 2012 mar 4. pmid: 22550520; pmcid: pmc3328194.
14] stenson wf. preventing necrotising enterocolitis with amniotic fluid stem cells. gut. 2014 feb;63(2):218-9. doi: 10.1136/gutjnl-2013-304653. epub 2013 apr 24. pmid: 23616579.
15] tharmapalan p, mahendralingam m, berman hk, khokha r. mammary stem cells and progenitors: targeting the roots of breast cancer for prevention. embo j. 2019 jul 15;38(14):e100852. doi: 10.15252/embj.2018100852. epub 2019 jun 21. pmid: 31267556; pmcid: pmc6627238.
16]陳海英，高連如，張寧坤.臍帶沃頓商學院'S果凍來源的間充質幹細胞——細胞的理想選擇[J].生物醫學工程與臨床， 2012， 16（1）：4doi:10.3969/j.issn.1009-7090.2012.01.026.