(六)成体干细胞

成体干细胞,特别是来自骨髓的造血干细胞,是干细胞生物学中研究最透彻的细胞类型(Ballas et al,2002),几十年来这些细胞已经用于造血系统疾病。然而,成体干细胞研究仍然是一个需要深入研究的领域,因为这些细胞的治疗潜力可能适用于许多退行性疾病。在过去的十年中,除骨髓和胃肠道外,包括脑(Taupin,2006;Jiao et al,2008)、皮肤(Jensen et al,2008)和肌肉(Crisan et al,2008)在内的许多成人组织中都发现了成体干细胞群。已在全身各器官中发现许多类型的成体干细胞,它们被认为是相应器官的主要修复实体(Weiner,2008)(图12-2)。这种组织特异性祖细胞的发现为研究开辟了新的途径。

图12-2　来源于出生后组织的多能干细胞谱系概略图(https://www.daowen.com)

间充质干细胞的组织特异性在成体干细胞中是一个典型特例,也称为多潜能成体祖细胞,这种细胞类型也来源于骨髓基质(Devine,2002;Jiang et al,2002)。这种细胞可以在体外分化成多种组织类型(Caplan,2007;da Silva Meirelles et al,2008)。某些组织如肝脏、胰腺和神经等的成体干细胞在体外具有非常低的增殖能力,还有一些细胞类型在细胞培养后功能降低。由于干细胞在成体组织中数量极低,细胞的分离也存在问题(Hristov et al,2008;Mimeault et al,2008)。骨髓干细胞已可诱导分化为膀胱上皮细胞和肌肉(Anuman-than et al,2008;Tian et al,2010)。这些细胞也被用于增强膀胱功能和膀胱组织再生的实验动物模型中(Soler et al,2012;Sharma et al,2013)。

2001年,首次报道了脂肪来源的干细胞可能诱导分化为多种细胞系(Zuk et al,2001)。这些细胞已被用于分化成泌尿系统细胞,如膀胱平滑肌(Jack et al,2009;Zhang et al,2012b)和尿道上皮(Zhang et al,2013)。脂肪来源的干细胞被用于改善膀胱功能实验中(Zhang et al,2012a;Song et al,2013)。泌尿生殖系干细胞也被提出用于泌尿生殖器重建(Zhang et al,2008;Bharadwaj et al,2013)。

虽然成体干细胞的临床实用性目前受到限制,但未来这些细胞在组织特异性再生疗法应用中存在巨大潜力。成体干细胞的优势在于它们可以用于自体治疗,从而避免与免疫排斥相关的任何并发症。最近,来自多种来源的复合成体细胞群,包括骨髓、脂肪和外周血已被广泛地用于治疗多种疾病。这些细胞目前正在尝试应用于泌尿系统疾病,如勃起或排尿功能障碍,其作用方式背后的机制需要进一步阐明。