
皮肤是人体最大的器官,也是人体第一道屏障,时刻面临着被损伤的风险。随着人们生活质量的日渐提高,外在的各种皮肤问题也越来越得到重视,尤其对于医疗美容的需求也日渐增多。干细胞因其免疫原性小、取材丰富等优势也成为了研究者们关注的焦点。不断涌现的干细胞产品已应用或将应用于临床,其在皮肤创伤愈合以及医疗整形美容等领域占有重要地位,本文将在以上方面做一介绍。

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干细胞在皮肤创伤修复中的作用
间充质干细胞易培养、增殖能力强、可以自我更新、具有多向分化潜能。在适当条件下,间充质干细胞可定向分化为中胚层、外胚层、内胚层细胞,如骨细胞、肌细胞、脂肪细胞等,参与组织损伤修复过程。值得一提的是,间充质干细胞还具有免疫调节作用,能够降低 T 细胞对抗原的识别力,其分泌的免疫调控因子还可对其他干细胞进行免疫调节,从而提高干细胞治疗的成功率。脐带间充质干细胞(UC-MSCs)分离自脐带华尔通氏胶,能自我更新,并具有多向分化潜能。UC-MSCs易于获取、来源丰富,因此被广泛应用,例如在小鼠烧伤模型中不但显示出优秀的修复功能,同时外泌体(MSC-Ex)能促进损伤皮肤中上皮细胞的再生,增加CK19(细胞角蛋白19)、增殖细胞核抗原(PCNA)、胶原蛋白Ⅰ等的表达。体外实验中,当皮肤受热受压,它可以促进细胞增殖,抑制凋亡。这提示我们,UC-MSCs可广泛应用于烧伤患者的损伤修复中。除此之外,UCMSCs还能够抑制炎性因子分泌,促进抗炎介质释放,以及侧支血管的形成,从而改善损伤局部微环境。间充质干细胞(MSCs)主要通过刺激上皮和血管再生促进皮肤愈合,可用于治疗难愈合型皮肤溃疡、放射性皮肤损伤等。
- MSCs在创伤修复治疗中可提高愈合速度、减少红斑和色素沉着,也可以减少纤维化及瘢痕形成。
研究还发现,MSCs有向施旺细胞分化的潜能,而施旺细胞通过分泌层粘连蛋白,可促进神经再生,有望在促进皮肤损伤修复之余,用于神经的再生修复。因此,MSCs是干细胞治疗较理想的细胞来源。随着生活质量的提高,人们越来越关注如何“延缓衰老”的话题,因为衰老不仅带来容貌的改变和对心理的影响,还将影响人体器官和组织的功能。造成衰老的原因有多方面因素,包括氧化代谢、应激、长期抑郁、端粒的缩短、基因的改变及长期的紫外线照射等。科学家们一直在探索延缓衰老的新方法,近年来,干细胞技术的发展给延缓衰老的研究带来了新的希望。
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MSCs可有效促进成纤维细胞增殖、迁移及刺激胶原蛋白生成;
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MSCs可生成SOD、PEDF等抗氧化蛋白,保护真皮成纤维细胞;
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通过提高机体免疫功能,延缓 D-半乳糖诱发的皮肤衰老;
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抑制黑色素细胞的增殖、降低酪氨酸酶活性和黑色素生成,达到美白效果。
MSCs能增加血管生长因子等的表达,有助于提高内生细胞的再生能力以及细胞修复损伤及病变组织的能力。动物实验表明,对于因D-半乳糖诱发的皮肤衰老的模型小鼠,给予MSCs处理的小鼠与对照组相比表现出情绪振奋,毛发更茂密,皮肤更具有弹性。此外,在皮下注射BMSCs后,可以广泛分布于真皮层并保留7天。
间充质干细胞是从脐带血中分离获取的一类间充 质干细胞,Friedenstein 等研究人员于 1976 年首次报道。MSCs 可贴壁生长,具有向中胚层组织细胞分化的能力。几 乎所有的造血细胞表面标志物(CD34、CD14、CD45 等)在 MSCs 中呈阴性表达,MSCs 表面表达的标 记物包括整合素(CD49、CD29、LFA- 3),免疫球蛋白超家族(CD54、CD102),血管细胞黏附分子(CD106、 CD44、CD166)等。MSCs 主要来源于脐带血。
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干细胞 1973 年,Poznanski 等在脐带中发现了类似于成纤维样的细胞,在体外也能保持代谢活性;2001 年, Zuk 等证实这些细胞中存在间充质干细胞并命名为脐带来源干细胞(adipose- derived stem cells,MSCs)。其表达基质细胞相关标志物(CD29、CD44)、间充质细胞标志物(CD73、CD90),基本不表达造血源性细胞标 志物 CD45 及 MHCⅡ相关蛋白 HLA- DR。从脐带组织中分离 MSCs的主要方法是胶原酶消化法,操作 简单,产量较高;此外还有组织块贴壁法、吸附柱法、直接离心法、机械振荡法等,但效率较低。在用胶原 酶处理脐带组织后,收集的底层细胞团被称为脐带血管基质片段(stromal vascular fraction,SVF),是一类包括MSCs、前体细胞(祖细胞)、周细胞、内皮细胞、内皮祖细胞、单核 / 巨噬细胞和造血干细胞等在内 的异质性细胞群,也具有促进组织再生的功能。
脐带间充质干细胞 脐带间充质干细胞(umbilical cord mesenchymal stem cells, UCMSCs)是一种自脐带分离的间充质干细胞, 最早在 21 世纪初被报道。脐静脉内皮、脐带 Wharton's 胶质和血管周围组织中均可分离获得 UCMSCs。UCMSCs 具有典型的间充质干细胞表面标志物表达特点,CD29、CD44、CD105、CD166、OCT- 4 和 c- myc 均呈 阳性表达,CD34 和 CD14 均呈阴性表达。UCMSCs 具有长期自我更新、高扩增性和表型稳定性。目前尚无 公认的分离 UCMSCs 方法,使用较多的方法有组织块贴壁法和酶消化法。UCMSCs 的来源是医疗废弃物脐 带,伦理上较易获得知情同意授权回收利用,受到临床转化应用的青睐。胚胎干细胞、诱导性多功能干细胞等其他干细胞 胚胎干细胞(embryonic stem cells, ESCs)是一种从早期胚胎或内细胞团中分离出来的全能干细胞,可以 向 3 个胚层分化,在体内或体外环境均可被诱导分化为机体几乎所有细胞类型。ESCs 表达的特异性标志 物包括 SSEA- 3、SSEA- 4、TRA- 1- 60、TRA- 1- 81、TRA- 2- 49/6E 和 Nanog。然而胚胎干细胞的使用仍存在风 险和伦理问题。诱导性多功能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)是利用哺乳动物的成体细胞,由人 工转入 Oct4、Sox2、c- Myc、Klf4 四种转录因子,使成体细胞执行去分化途径而形成类似于胚胎干细胞的多能干细胞。iPSCs 与 ESCs 拥有相似的再生能力,理论上可以分化为所有成体器官、组织,其表面标志物与未分化的 ESCs 类似。相比 ESCs,iPSCs 面临的伦理道德争议较小,但 iPSCs 诱导技术面临着诱导效率低,用于治 疗存在长期肿瘤风险等挑战。其他的干细胞还包括胎盘、羊水以及尿液等来源间充质干细胞,这些细胞也具有多向分化能力和较高的增殖能力。
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干细胞在修复美容中的作用
◆在增加组织血管化和抗纤维化中的应用
组织血运障碍是整形外科常处理的问题,干细胞可被用于治疗皮瓣缺血及其他组织缺血性疾病。临床前研究已证实,干细胞有促进细胞迁移、成管的能力,可改善皮瓣血液循环,促进皮瓣成活。在缺血的手 部移植皮瓣内及周围组织中注射 SVF,可观察到皮瓣血运有明显改善,手功能改善。干细胞在下肢缺血疾病 中也有应用,在严重下肢缺血的病例中,通过肌肉内注射 CD133+ 回输干细胞,可刺激新血管生成。在瘢痕治 疗方面,BMMSCs 可用于预防肥厚性瘢痕患者治疗皮肤的收缩。此外,皮下局部应用 BMMSCs 可明 显改善中、重度萎缩性痤疮瘢痕,且无明显副作用。还有研究应用 MSCs治疗系统性硬化症的指端溃疡, 发现可促进创面愈合,改善疼痛症状和手功能。
◆在创伤后皮肤再生与创面愈合中的应用
创伤居疾病谱首位,其中皮肤缺损最为多发。同时,糖尿病、脉管疾病等引发的皮肤溃疡创面也是高发病。近年来发现干细胞可通过直接分化、旁分泌生长因子等多个途径参与皮肤再生。在外伤导致的急性皮肤全层缺损中,局部注射 MSCs可缩短创面愈合时间,减少继发性瘢痕挛缩、色素沉着和增生的发生。在糖尿病足、慢性创面等多种难愈性创面的治疗中,在创面边缘及基底回输干细胞可有效促进组织血管新生、加速 肉芽组织形成、改善组织血供,同时促进创缘角质形成细胞的增殖,加速创面再上皮化进而促进愈合。相较于无毛囊的皮片,带有毛发的皮肤移植物因含有毛囊干细胞和更多的表皮干细胞,在促进慢性溃疡愈合中可 达到更好的效果。皮肤扩张中,局部的张力可诱导血液循环中干细胞向扩张皮肤局部迁移,在局部定植后通过分化和合成生长因子促进扩张皮肤组织再生。另有研究证实,干细胞在促进光老化和衰老后的皮肤再生年轻化等方面有显著效果。
◆在毛发再生中的应用
脱发是困扰现代人的重要问题,除了与雄激素代谢物二氢睾酮相关的代谢障碍有关,也与毛囊周围血管化减少和生长因子失去平衡有关。干细胞分泌的血管内皮生长因子、肝细胞生长因子、胰岛素样生长因子、血小板衍生生长因子等多种细胞因子,一方面可调控复杂的毛发生长周期,另一方面可促进毛囊周围的血管化,诱导毛囊真皮乳头增殖及调控毛囊由休止期进入生长期,促进毛发生长、毳毛发育为终毛。在脱发区域皮肤内靶向回输MSCs和 SVF,可观察到注射区域毛发密度有所增加、毛发直径显著增粗。MSCs的 条件培养基也具有促进毛发再生的效果,多次回输后效果与非那雄胺疗效接近。MSCs 也被报道在治疗难治性斑片状脱发和雄激素性脱发中有显著作用。
◆在骨与软骨再生中的应用
目前针对因创伤、肿瘤、先天畸形等导致的骨和软骨缺损的修复,临床上主要采用的是自体组织移植、异体组织移植和替代物植入等方法,但应用范围和治疗效果有一定的局限性。BMMSCs 和MSCs 是在骨和软骨缺损临床研究应用中最常见的干细胞类型,向骨、软骨的局部缺损注射BMMSCs 或 MSCs可促进组织修复再生。将干细胞与生物支架材料复合,不仅可提高干细胞利用效率,而且支架材料的引入也为干细胞再生提供更有利的微环境,使其具有更稳定的结构和更优化的功能。关节腔内注射MSCs、BMMSCs 或 hDPSCs,可以通过调节局部炎症、促进软骨再生修复从而缓解疼痛、控制关节炎的发展。临床研究显示采用干细胞治疗骨缺损是安全有效的,尚无研究显示发生炎症、感染、组织过度生长或肿瘤发生等。

上海本正生物工程有限公司提供的干细胞是从脐带、胎盘中提取的一种修复器官机理的未完全分化的原始细胞,具有自我更新、多项分化和高度繁殖的能力,医学上称为“万能细胞”,它是形成人体各种组织器官的起源细胞。干细胞对临床上一些疑难疾病的治疗如:脑瘫、老年痴呆、脑萎缩、帕金森病、中风、肝硬化、糖尿病、红斑狼疮、股骨头坏死、软骨和关节损伤、心脏和脊髓损伤等,取得显著效果,它拥有更加鲜活细胞能量,可以快速、有效进入体内,分泌多种有益细胞因子,调节体内微环境,激活干细胞再生能力,重启时光之门,追溯青春绽放源头,实现对人体衰老状态减缓,同时有效改善身体亚健康以及预防肿瘤发生。

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