JMT日本干细胞-关于上皮干细胞和再生医疗

日期：2021-03-26 13:39作者：admin

目录
1.上皮细胞和上皮干细胞
2.日本干细胞再生医疗和上皮干细胞
3.角膜上皮干细胞
4.肠上皮干细胞
5.细胞工程学的研究

1.上皮细胞和上皮干细胞

上皮细胞是人体“表面”上细胞的总称。具体而言，它位于构成覆盖器官表面的表皮和肠等器官表面的“上皮”的中心。另外，上皮还包括形成外分泌腺的肺泡细胞，形成内分泌腺的腺细胞以及吸收和分泌诸如肝细胞和肾小管上皮物质的细胞。

上皮细胞形成的组织被称为上皮组织。但是，在上皮组织中，也有可能包含上皮细胞以外的细胞。被分类为上皮组织的组织是整个身体的表面（身体表面），管状器官（消化道，呼吸器官，泌尿器官，生殖器官等）和体腔（心包腔，胸膜腔，腹膜腔），细胞堆积成层状的构造。

典型的特征是细胞之间紧密相连。细胞和细胞之间被称为细胞间质的部分非常少，构成上皮组织的细胞在这个紧贴的环境中，进行复杂的细胞间相互作用。

上皮干细胞在一定程度上决定了分化的方向。例如，肠的上皮干细胞分化为肠的上皮细胞，精巢的上皮干细胞分化为精巢的上皮干细胞。但是，这是通过观察体内的现象而得到的见解，也有研究者认为，精巢上皮干细胞因为在精巢中，所以只分化成精巢上皮细胞，如果移植到其他组织的话，不就分化成别的上皮细胞了吗。

2.日本干细胞再生医疗和上皮干细胞

在使用上皮干细胞的再生医疗中，现在正在进行研究的是肠管上皮细胞和角膜上皮细胞。另外，人工制作上皮细胞的细胞膜的话，其细胞群中包含上皮干细胞、上皮前驱细胞，可以应用于再生医疗。

上皮干细胞根据人工培养的培养条件，即使是从肠管采集的上皮干细胞，也能分化成具有其他组织、器官上皮细胞性质的细胞。今后，使用上皮干细胞的再生医疗将有很大的飞跃。

另外，从IPS细胞制作上皮细胞时，也已经确立了先分化为符合目的组织的上皮干细胞并移植，然后在体内分化成最终分化型细胞的技术。

这里，使用了上皮干细胞再生医疗为代表的例子，说明了肠管上皮干细胞，角膜上皮干细胞，以及人工上皮干细胞培养的再生医疗的方法。

3.角膜上皮干细胞

角膜具有将光吸收到眼睛中的作用，并且还具有通过使光折射而与晶状体聚焦的功能。角膜是没有血管的组织，从覆盖表面的眼泪中获取了必要的氧气和营养。如果这种角膜由于血管的进入而受损，失灵或失去通透性，则可能导致视力和失明。

一些角膜疾病会导致角膜上皮干细胞丢失，而角膜上皮干细胞的耗竭会导致上述症状。长期以来，角膜移植一直是解决该问题的方法，但它们存在许多问题，包括绝对供体的短缺和排斥反应的风险。另一个主要问题是，由于排斥反应，移植的角膜不能长时间维持其功能。

作为这个解决方案，开发了用iPS细胞制作角膜上皮细胞薄片，并移植给患者的方法。如果使用IPS细胞使角膜上皮细胞分化，并使用其角膜上皮细胞形成片状细胞团构造，则细胞团中就会含有角膜上皮干细胞，可以向角膜上皮细胞枯竭的患者提供上皮干细胞。

细胞与单体的情况、细胞群、也就是使用细胞集团的情况相比，细胞集团的细胞行为复杂。这是因为多个细胞相互邻接，会产生细胞间相互作用。角膜上皮细胞是由iPS细胞分化而成的，但是通过将该细胞群体化而引起细胞间相互作用，并不是出现角膜上皮干细胞或者角膜上皮前驱细胞。

与单独使用细胞以及使用细胞组（即细胞群体）时相比，细胞群体中细胞的行为更为复杂。考虑这是因为当多个单元彼此相邻放置时发生单元间相互作用。角膜上皮细胞与iPS细胞不同，但是将这些细胞分组会引起细胞间相互作用，并且不会导致角膜上皮干细胞或角膜上皮前驱细胞的出现。

4.肠上皮干细胞

消化道疾病种类繁多，包括溃疡性结肠炎，克罗恩氏病等炎症性肠病，导致上皮再生失败的疾病以及使用内窥镜进行粘膜切除术后的粘膜损伤，在治疗中占很大的比例。

肠上皮细胞是重要的细胞，它通过建立粘膜屏障将肠细菌与肠上皮组织分离，向免疫活性细胞发出信号以控制肠的免疫系统。肠上皮干细胞是提供这些肠上皮细胞的必要细胞。肠上皮细胞频繁更替，如有损坏就会立即更替。

另外，肠道是肠内细菌这一非自体生物聚集的地方。在消化、吸收、药物代谢中，肠内细菌起着非常重要的作用，如果肠内细菌完全消失的话，人的身体机能就会受到很大的损害。

但是，虽说能起到作用，但肠内细菌还是非自体的生物，如果放任不管的话，就会受到免疫系统的攻击。肠管上皮细胞与其他细胞联合控制免疫系统，控制肠内细菌受到攻击而不被破坏。

肠上皮细胞通过TA细胞（转运扩增细胞）与肠上皮干细胞分化，成为肠上皮细胞。肠上皮细胞不是单一类型的细胞，而是分为吸收性上皮细胞，杯状细胞，Paneth细胞，肠内分泌细胞，丛细胞和M细胞。细胞寿命约为几天至一周，这也表明必须始终提供肠上皮细胞。

肠上皮细胞是被称为“快速更新”的细胞，在几天至一周内被替换。有时使用“dynamic”一词，但无论如何，肠上皮干细胞必须一个接一个地产生上皮细胞，因此可以说是相当繁忙的组织。

因此，影响肠上皮细胞和肠上皮干细胞的疾病会对身体造成很大损害。有许多肠道相关疾病被指定为国家难治性疾病，例如克罗恩氏病，溃疡性结肠炎和非特异性多发性小肠溃疡病。

在这种背景下，在肠上皮干细胞中，对肠上皮干细胞进行了深入研究，并被迫切地用于医学治疗。

5.细胞工程学的研究

上皮干细胞也正在用细胞工程学的研究方法进行研究。当将人工培养的口腔粘膜上皮细胞制成片时，上皮干细胞和上皮前驱细胞就会出现在细胞群中。

正在进行通过将该贴纸贴在患部，从而期待上皮组织修复的治疗方法。实际上针对角膜治疗，使用了这个口腔粘膜由来细胞的细胞膜是比较有效的治疗方法。也就是说，在上皮细胞中，即使是从不同组织提取的细胞，也可以通过人工培养来控制分化的方向，即使是口腔内的上皮细胞也可以用于治疗角膜等其他组织。

使用从患者体内收集干细胞的治疗方法已在许多领域中得到实际应用。这些自体干细胞的使用被认为是非常有效的，因为它大大降低了排斥反应的风险。

然而近来，通过制备不同类型的HLA（人白细胞抗原）干细胞，选择适合该患者的细胞，使其分化并用于治疗。预计将来还将使用自体上皮干细胞和人工上皮干细胞等上皮干细胞用于治疗，预计将偏向采用更有利于成本效益的人工培养干细胞。

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