间充质干细胞对糖尿病性心肌病的效果

  我们身体内部的所有细胞,包括构成皮肤或血液等组织器官的细胞等,寿命都非常短暂。而为了让所有的组织能够顺利的更新换代、维持身体良好运作,就必须不断补充新的细胞,来替换即将凋亡的细胞。而拥有这种能力的细胞,就称之为「干细胞」。一个细胞必须有以下两个能力,方能被称之为干细胞:一是「分化能力」,二是「自我复制能力」。

  干细胞大致可以分为两大类。一是「组织干细胞」,组织干细胞会存在于组织或脏器内,不断制造及提供特定功能的细胞,如表皮细胞或是血球。其分化是有局限性的,举例而言,造血干细胞只能分化制造出血液相关的细胞;而神经干细胞的话,就只能分化制造出神经相关的细胞。每个细胞都有自己的角色分工。另外一种则是「多能干细胞」(Pluripotent Stem Cell),可以像ES细胞(胚胎干细胞)一样,分化制造出人体任何细胞的干细胞。也就是说,多能干细胞可以造出我们体内的各种组织干细胞。iPS细胞(induced Pluripotent Stem Cell)则是将普通的细胞透过加工创造出的人工多能干细胞。

  而医学界一直在积极推进名为「再生医疗」的新型疗法,研究如何利用干细胞具备的以上特性,进一步将干细胞作为药物用以改善伤口或疾病,或是在实验室重现体内细胞的状态,以进行疾病原理的研究。

  MSC(间充质干细胞)移植对糖尿病性心肌病的效果。

  (a)MSC可有效增大MMP-2的活力,同时抑制MMP(基质金属蛋白酶)-9的活性化,以此减少心室重塑。

  (b)MSC可生成VEGF(血管内皮生长因子)、IGF-1(胰岛素生长因子)、AM(肾上腺髓质素)以及HGF(肝细胞生长因子),并有效刺激心肌受损部位的肌肉以及血管再生。

  (c)MSC分化成心肌细胞以及血管内皮细胞,可以改善心肌返流以及心肌再生状况。

  通过将间充质干细胞投予到全身,可以诱发包括细胞媒介作用在内的末端(内分泌)效果以及局部(旁分泌)效果。

  1)血管内皮生长因子(VEGF)、胰岛素生长因子1(IGF-1)、单球化学诱引物质蛋白质1(MCP1)、碱性纤维芽细胞增殖因子(bFGF)、IL6。

  2)干细胞增殖以及分化:干细胞因子(SCF)、白血病阻碍因子(LIF)、MCSF、SDF1、血管生成素1、激活素A

  3)纤维化的阻碍:干细胞成长因子(HGF)、bFGF、ADM

  4)旁分泌效果的阻碍:VEGF、HGF、IGF1、TGFβ、bFGF、GM CSF、激活素A、血小板1免疫介导的作用主要包括5)-8)。

  5)T细胞以及B细胞的抑制:白血球抗原G5、HGF、iNOS、IDO、PGE2、bFGF、TGFβ

  6)通过控制性T细胞的TGFβ发现来达到分化以及增殖效果

  7)通过IDO、PGE2以及TGFβ分泌来阻碍NK细胞

  8)通过PGE2分泌来阻碍树状细胞成熟。

  注:

  红色箭头:刺激

  黑色箭头:压制

  没有勾的箭头:直接阻碍

  术语解说:iDC:未成熟树状细胞。IL:白细胞介素。HGF:肝细胞生长因子。TGFβ:转化生长因子β。PGE-2: 前列腺素2。IDO:吲哚2,3-双加氧酶。NO:一氧化氮。PD-L1,细胞程式死亡配体1。hMSC:人类间充质干细胞。Treg:调节T细胞。Th:辅助T细胞。CTL:细胞毒性T细胞。mDC:成熟树状细胞。PD1,细胞程式死亡蛋白质1。PMN:多形核白血球。NK:NK细胞

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