干细胞研究是近年来医学前沿重点发展领域,给一些疑难疾病的治疗提供了希望,受到各国政府与学术界高度关注。新冠病毒肺炎导致肺部组织损伤让重症患者面临死亡、后遗症等风险。组织器官的损伤和功能衰竭一直以来是人类健康所面临的一大难题,在修复这些患者的肺损伤方面,拥有自我更新与增殖分化能力的干细胞被寄予厚望。
目前,我国已有多个有关干细胞治疗新型冠状病毒肺炎的应急科技攻关项目立项。
同济大学教授左为团队利用高通量单细胞测序分析技术,研究了共计43000多个肺脏细胞,瞄向能够在抗疫战争中普遍应用的通用型肺干细胞治疗技术。该项目目前也已进入相关审评路径,有望在近期进入临床阶段。
中科院干细胞与再生医学创新院自主研发了CAStem新型细胞药物,前期在动物实验中显示出良好的效果。目前研究团队已向药监局申请了应急审批,与有关医疗机构合作,经伦理委员会批准,正在进行临床观察和评价。
传染病诊治国家重点实验室副主任、浙江省防治新型冠状病毒肺炎专家组成员、浙江大学医学院附属第一医院感染病科副主任黄建荣在接受媒体采访时也表示,浙大一院已通过伦理委员会的讨论,准备对新型冠状病毒重症患者应用干细胞治疗。
干细胞在新冠肺炎治疗中起什么作用?
干细胞通过分泌角质细胞生长因子,增强肺上皮细胞钠离子通道蛋白转运到细胞膜顶端的能力,从而提高肺脏清除肺泡渗出液体的能力,减小肺水肿,分泌血管生成素1,通过维护细胞黏附因子、细胞之间连结,阻止应激纤维蛋白生成,从而提高肺泡毛细血管内皮细胞存活率,提高血管稳定性,阻止血液中蛋白向肺泡间隙渗透,提高肺泡上皮消除肺水肿的能力。减少炎症风暴引起肺功能衰竭的风险,再生气体交换的主要结构——肺泡,从而达到组织修复、改善肺部纤维化的目的。
干细胞是对疾病进行基因治疗时理想载体
造血干细胞具有自我更新、多向分化 重建长期造血、采集和体外处理容易等特点。因此是基因治疗最理想的载体细胞之一,以此为基础的基因治疗,在重症免疫缺陷、遗传性疾病、恶性肿瘤、造血干细胞保护、AIDS等领域具有广阔的应用前景。普遍关注的干细胞分离纯化技术的进步、基因转染效率的提高、基因转移载体(脂质体、 逆转录病毒、腺病毒、腺相关病毒等) 的不断改进及转基因细胞的扩增和定向诱导分化、新的目的基因的发现、目的基因转染后的稳定表达和调控等领域的深入研究将使得与干细胞相关的基因治疗更加有效和广泛地应用于临床。
干细胞治疗技术
把健康的干细胞移植到患者体内,以达到修复或替换受损细胞或组织,从而达到治愈的目的。干细胞移植治疗范围很广,一般能治疗神经系统疾病、免疫系统疾病、还有其他的一些内外科疾病。干细胞在医学界被称为“万用细胞”,它可以分化成多种功能细胞或组织器官。因在APSC多能细胞实验室中培育出来的干细胞具有“无限”增殖、多向分化潜能,具有造血支持、免疫调控和自我复制等特点。干细胞移植治疗有6种途径,分别是:介入途径、局部种植、静脉途径、腰穿途径、头部立体定向颅内干细胞移植、CT 引导下脊髓内干细胞移植。
单细胞测序分析技术
单个细胞是生命活动的基本功能单位。单细胞定量分析特别是测序分析可以全面揭示复杂生物体系的异质性。测序结果主要包括单细胞的全基因组、全转录组和表观遗传组测序三个方面。单细胞测序功能强大,但是又面临许多重大挑战。我们通过微流控芯片,稳定进行单细胞俘获和定量观测,并进行单细胞测序的样品前处理,实现了高质量的哺乳动物单细胞全基因组和全转录组的测序,以及极其微量细胞的表观遗传组测序;同时还可以进行单细胞尺度上的微观定量图像获取。在单细胞和少数细胞水平上了解异质性、随机性和协同性在生命过程中的关键作用,可以从根本上更好地把握关键生物事件如疾病的发生与发展,也为健康与医疗提供基础科学数据。