在医疗领域,我们常常听闻器官移植与细胞移植需要配型,并且等待配型结果往往是一个漫长而艰难的过程。然而,胎盘和脐带间充质干细胞却独树一帜,无需配型即可使用,这背后隐藏着怎样的奥秘呢?
配型
配型,也就是组织配型,其核心聚焦于 HLA 分型匹配。HLA 全称为 Human Leukocyte Antigen,即“人类白细胞抗原”,它如同一个特殊的标签,广泛分布于机体内几乎所有有核细胞的表面。每个人的 HLA 具有高度特异性,堪称人体生物学层面独一无二的“身份标识”。
它在免疫应答反应里扮演着举足轻重的角色,是不同个体免疫细胞相互辨认的核心依据,也是机体辨别自身与外来细胞、排除异己的关键遗传标记,其生物学功能的重要性不言而喻。在细胞移植进程中,供受者之间 HLA 的匹配状况直接关联着组织相容性程度,与移植术后排斥反应的发生率息息相关,甚至主宰着移植手术的最终成败,故而 HLA 又被赋予了移植抗原的称号。
以常见的骨髓造血干细胞移植为例,配型的困难程度不容小觑。干细胞移植的本质是将供者健康且功能正常的干细胞植入病人体内,用以取代因疾病而失去正常功能的病态细胞。
通常需要先借助手术或者放化疗手段清除患者体内原有的病态细胞,然后再将供者的健康干细胞移植进去。在此过程中,一旦发生排斥反应,鉴于患者自身免疫系统在此时往往处于极度脆弱的状态,极有可能引发极其严重的后果,甚至导致患者失去生命。所以,在干细胞移植的规范操作中,通常要求 6 个位点至少要有 4 个相互匹配。
脐带、胎盘干细胞的独特优势
(一)来源及采集优势
脐带、胎盘干细胞源自新生儿的胎盘和脐带组织,这一来源具备诸多独特优势。在采集方面,过程方便快捷且无创,与骨髓干细胞采集时需要对供者进行侵入性操作形成鲜明对比。胎盘和脐带在新生儿出生后通常会被视作废弃物,从中提取干细胞对母婴均不会造成伤害,这就为获取干细胞提供了一个天然且便利的途径。
(二)低免疫原性表现
脐带、胎盘间充质干细胞在免疫原性方面有着卓越的表现。其表面的 HLA - I 类分子呈现低表达状态,而 HLA - II 类分子甚至不表达。要知道,HLA 分子在免疫系统识别外来物质的过程中起着关键作用,它们表达情况的特殊性使得脐带、胎盘干细胞不易被机体免疫系统察觉。同时,由于这类干细胞还缺乏共兴奋分子等因素,它们难以激活受体的免疫反应。
(三)强大的免疫调节作用
脐带、胎盘干细胞宛如 “免疫调节大师”,具备强大的免疫调节能力。它们能够分泌多种免疫控制因子,像白细胞介素 - 10(IL - 10)、前列腺素 E2(PGE2)和肝细胞生长因子(HGF)等都是其 “得力工具”。通过这些因子,脐带、胎盘干细胞可以灵活地调节 T 细胞、B 细胞等多种免疫细胞的活性,例如抑制 T 细胞的过度活化,避免免疫反应过于强烈;还能诱导 T 细胞向调节性 T 细胞分化,增加具有免疫抑制功能的调节性 T 细胞数量,从而更好地维持机体免疫平衡。
(四)微环境适应能力
脐带、胎盘来源的间充质干细胞具有非凡的微环境适应能力。它们仿佛拥有 “定位导航” 一般,可以在受体的不同组织中安然存活并积极发挥作用。一旦机体组织发生损伤,这些干细胞能够凭借特殊的信号机制被特异性募集到损伤部位,就像 “救援部队” 一样迅速响应。到达损伤部位后,它们通过分泌多种细胞因子和生长因子,如同建筑工人手中的各类工具,积极促进组织修复和再生,助力受损组织恢复结构和功能。
无需配型的免疫学原理
胎盘和脐带间充质干细胞无需配型的原因主要有两点。
其一,胎盘、脐带间充质干细胞主要源于新生儿的胎盘或脐带组织中的间充质干细胞。这类细胞具有独特的免疫特性,部分免疫相关分子要么不表达,要么表达量极低。这一特性使得它们能够巧妙地避开机体免疫系统的敏锐识别,成功逃脱宿主免疫系统的严密监视,从而在应用于体内时不会引发强烈的排斥反应,这也为其在临床上无需配型奠定了坚实的基础。
其二,胎盘和脐带在人体发育进程中处于极为原始的阶段,由此衍生出的间充质干细胞具备强大的免疫调节功能。它们能够有效地抑制机体过于亢进的免疫反应,防止因过度免疫应答而对宿主组织造成不可挽回的损伤。在临床实践中,有应用脐带来源的间充质干细胞联合 HLA 半相合的造血干细胞共同进行移植来治疗重型再生障碍性贫血的成功案例。结果显示,这种联合移植方式能够显著降低并发症的发生几率,加速造血功能的重建进程,有效减少移植物抗宿主病(GvHD)的发病风险,极大地提高了移植手术的存活率。
这一成果对于拓宽造血干细胞移植供者的范围具有里程碑式的重大意义。间充质干细胞作为一种极具潜力的多能干细胞,拥有向肌腱、血管、神经、脂肪、骨骼等多种组织分化的卓越能力,这使其自然而然地成为了再生医学以及组织器官损伤退行性疾病治疗领域的焦点研究对象。
临床应用
从目前间充质干细胞的临床研究涉及的疾病种类来看,其涵盖范围极为广泛,多达上百种疾病。按照器官系统进行分类统计,神经系统、心血管系统以及骨科疾病是三大主要的研究方向,各自所占比例均超过 15%,三者总和更是超过了一半。糖尿病、肝脏、肺脏、胃肠道、皮肤以及移植物抗宿主病(GVHD)等领域的研究比例大约在 5%左右,同样也是间充质干细胞临床研究的重要方向。
随着科学研究的持续深入以及医疗技术的不断创新发展,可以预见,脐带与胎盘间充质干细胞在未来的医疗应用领域将会展现出更为广阔的前景,为人类健康事业带来更多的福祉。
参考文献
[1]陆道培,董陆佳,高志勇,吴彤.胎盘提取物、脐带血在造血干细胞移植中应用的成功经验[J].内科理论与实践,2008,3(2):76-78
[2]李尧,陈莉莉,肖义军.脐带血干细胞移植研究概述[J].生物学教学,2021,46(6):2-3
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