科普 如何理解幹細胞的歸巢性?

2022-10-22 06:29:35 字數 2326 閱讀 8172

科普相當重要

尤其是前沿熱點

比如幹細胞

一直以來,大家對幹細胞的歸巢性概念都不是很清楚,只知道是有這個概念。歸巢,歸哪個巢?是歸受傷處還是歸特定組織?歸巢的機制是什麼?歸巢有何益處?

幹細胞可以自己找到自己的“家”,而這個家是適合她自己生存的地方,就像識途老馬一樣,永遠知道自己的家在**。這就是我們所說的“歸巢”。她們可以從自己的家出來在外周血中“溜達”一圈,再尋找到並進入微環境適宜的“niche”中並定居其中,安居樂業。

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從“歸巢”一詞說起

要想全面瞭解幹細胞的歸巢性,首先我們得知道這個詞是怎麼來的。

概念:歸巢(homing)

“歸巢”(homing)最早是指迴圈在血液中的淋巴細胞傾向於遷移到它們原先派生自那裡的淋巴細胞部位,如淋巴結,這一回歸現象稱為“淋巴細胞的歸巢”,這是1983年gallation提出來的 [1] 。後來“歸巢”這一概念逐漸引申至幹細胞。

幹細胞歸巢是指內源或外源性幹細胞在多種因素的作用下,能定向趨向性遷移,越過血管內皮細胞至靶向組織並定植存活的過程,類似人體區域性炎症反應後大量白細胞遷移至炎症周圍。

概念:幹細胞巢(niche)

幹細胞周圍的細胞形成像搖籃樣的環境保護著幹細胞,這一環境被稱為微環境(幹細胞巢,niche)。niche不僅給幹細胞提供養分,同時還指導幹細胞的行動,決定幹細胞的分化方向。微環境由和幹細胞相鄰的各種細胞、細胞外基質(extracellular matrix, ecm)以及多種細胞因子等構成。

幹細胞的歸巢

除了造血幹細胞之外,幹細胞的歸巢性主要是指的自體幹細胞。2009年,“幹細胞歸巢”定義為:幹細胞在目標組織的脈管系統裡**獲,隨後跨越血管內皮細胞遷移至目標組織的過程。大量研究發現,當機體缺血、缺氧、損傷時,機體內或者外源性幹細胞具有向損傷部位優勢分佈的特質。歸巢是幹細胞安全有效的應用於臨床的關鍵。

微環境改變是幹細胞歸巢的始動因素,組織損傷區域性表達多種趨化因子、黏附因子、生長因子等各種訊號分子。不同的微環境分泌不同的訊號分子,吸引幹細胞定向到達該組織。幹細胞歸巢,最終歸巢至骨髓,歸巢至各個臟器,歸巢至炎症及創傷部位。如asel自體脂肪幹細胞就有很強的歸巢性。

一句話:幹細胞歸巢性, 猶如一部gps,時刻指引著幹細胞尋找回“家”的路。

幹細胞歸巢小組成員

幹細胞的歸巢機制具體尚不明確。簡而言之,某些特定訊號分子與幹細胞膜上相應受體結合,共同驅動其歸巢行為。移植的幹細胞順利歸巢至微環境,這要求損傷部位的訊號分子和幹細胞表面受體相一致,這也是決定幹細胞移植的成敗之一。參與歸巢行為的小組成員很多,有諸如趨化因子、生長因子和黏附分子等。

趨化因子:主要負責由遠及近。

特定的組織分泌特定的趨化因子,並且通過趨化因子的濃度梯度,吸引帶有趨化因子受體的細胞定向到達該組織。在損傷過程中,不同組織細胞能釋放不同的化學趨化因子,這些趨化因子能促進幹細胞遷移。以cxcr4受體為例,它一般只與cxcl12相結合。在骨髓含有較多cxcl12趨化因子,因此骨髓中的造血幹細胞中經常可以發現cxcr4受體的存在 [3] 。一般而言,趨化受體能夠感受外部環境趨化因子濃度,並引導細胞到達趨化因子濃度較高的地方 。

黏附分子:主要負責由外而內。

血管中的幹細胞黏附於毛細血管壁跨內皮細胞層歸巢至目標組織,幹細胞和細胞外基質通過表達細胞黏附分子配體與細胞黏附分子結合,介導幹細胞歸巢到特定的靶點。

此外,炎症因子(如tgfα等)與生長因子(如hgf等)也是歸巢小組的重要成員。

名詞解釋

唯泰生物

歸巢(homing):“歸巢”(homing)最早是指迴圈在血液中的淋巴細胞傾向於遷移到它們原先派生自那裡的淋巴細胞部位,如淋巴結,這一回歸現象稱為“淋巴細胞的歸巢”,這是1983年gallation提出來的。後來“歸巢”這一概念逐漸引申至幹細胞。

幹細胞巢(niche):幹細胞周圍的細胞形成像搖籃樣的環境保護著幹細胞,這一環境被稱為微環境(幹細胞巢,niche)。niche不僅給幹細胞提供養分,同時還指導幹細胞的行動,決定幹細胞的分化方向。微環境由和幹細胞相鄰的各種細胞、細胞外基質(extracellular matrix, ecm)以及多種細胞因子等構成。

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