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延伸認識

常見問題幹細胞如何幫助修復損傷組織?

幹細胞如何幫助修復損傷組織?

 
幹細胞是一種具有自我更新和多向分化的細胞,能在修復損傷組織中發揮重要作用。它們可以根據特定的微環境分化為不同類型的細胞,替代受損的組織和細胞,並通過旁分泌作用(paracrine effect)製造外泌體(exosome)和調節免疫反應(immunomodulation)來促進組織修復。
 
 

幹細胞修復損傷組織的機制如何運作?

  1. 分化為特定細胞: 幹細胞具有多能性,可以分化為受損組織所需的特定細胞,從而替代受損細胞並恢復組織功能。
  2. 分泌外泌體: 幹細胞能分泌外泌體,其包覆多種生長因子、細胞因子、和核酸,這些外泌體在細胞之間傳遞進而影響微環境,達到修復組織的目的,如:血管內皮生長因子(VEGF)和成纖維細胞生長因子(FGF),這些生長因子促進血管新生,改善血液供應,促進組織再生。此外,幹細胞分泌的抗炎因子可以減少炎症反應,加速組織修復。
  3. 調節免疫反應:幹細胞表面具備一些訊號雷達可以偵測受傷的組織發出的訊號,這個接收器又叫做類鐸受體 (Toll-like receptor, TLR)。幹細胞偵測到特定訊號後,能夠分泌細胞因子 (cytokine) 去調節免疫反應,藉以改善身體組織的微環境。
 

幹細胞臨床應用之潛力

 

  • 慢性腦中風:慢性腦中風導致神經元損傷和腦功能障礙。幹細胞可以分化為神經細胞和神經膠質細胞,替代受損的神經組織,恢復神經功能。同時,幹細胞分泌的生長因子和細胞因子減少神經損傷,並通過抗炎作用減少炎症對腦組織的損害,促進神經的自我修復。
  • 肝硬化:肝硬化是由於慢性肝損傷引起的肝纖維化和肝功能衰竭。幹細胞可以分化為肝細胞,促進肝組織再生,恢復肝功能。此外,幹細胞還可以透過調節免疫反應改善肝臟慢性發炎的微環境,促進肝功能恢復。
  • 關節炎:關節炎主要由關節軟骨損傷和炎症引起。幹細胞可以分化為軟骨細胞,促進軟骨再生,恢復關節功能。它們的抗炎作用能減少關節炎症,緩解疼痛和腫脹。
  • 糖尿病:糖尿病是由於胰島素分泌不足或胰島素抵抗引起的慢性代謝性疾病。幹細胞可以分化為胰島β細胞,恢復胰島功能,調節血糖水平。它的抗炎作用能減少胰島的炎症反應,具胰島保護作用。此外,幹細胞分泌的生長因子和細胞因子可以改善胰島的微環境,維持胰島細胞的存活和功能性。
 
幹細胞通過多種機制在組織修復中發揮重要的作用,為多種難治性疾病提供了新的治療希望。
 
參考資料
● Mayo Clinic - Stem cells: What they are and what they do
● Hoang DM et al. Stem cell-based therapy for human diseases. Signal Transduct Target Ther. 2022 Aug 6;7(1):272. doi: 10.1038/s41392-022-01134-4. PMID: 35933430; PMCID: PMC9357075.
● Jiang W, Xu J. Immune modulation by mesenchymal stem cells. Cell Prolif. 2020;53(1):e12712. doi:10.1111/cpr.12712
 
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