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如果核战争爆发,干细胞有什么用?
2023-03-10 发布

俄乌冲突加剧以来,一个阴影逐渐笼罩欧洲上空。这个就是核危机

核辐射对人体多系统造成组织细胞损伤,常规治疗困难。干细胞由于具备损伤修复能力,被科学家寄予厚望,成为一种重要的治疗手段。


回首干细胞研究的发展,我们了解一下,干细胞在核辐射相关疾病中的研究和未来应用。


干细胞在核辐射疾病中的应用


核战爆发后,首先面对就是因射线-电离辐射引起的放射性烧灼伤。


▉  间充质干细胞


间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells,MSCs) 具有广泛的治疗炎症和退行性疾病的潜力。临床前研究和临床试验均证实,间充质干细胞能促进烧伤创面的修复


2005年1月,Rasulov等第一次报道相关治疗,一位深度皮肤灼伤的女性患者接受了骨髓间充质干细胞治疗。干细胞移植到烧伤创面后,加快了创伤愈合速度。


蔡德南等人将82名II度烧伤患者随机分为2组,分别进行脐带间充质干细胞和常规烧伤治疗。结果发现,干细胞组的新生肉芽组织表生长因子及血管内皮生长因子的表达均优于常规疗法。


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Abo-Elkheir等人对60名全层烧伤患者进行了一项前瞻性比较研究。结果表明,与网状厚皮移植物相比,间充质干细胞治疗减少了烧伤相关并发症。


在另一项研究中,放射严重烧伤的患者接受了骨髓间充质干细胞治疗,100天内血清C反应蛋白(反应炎症水平)显著下降,同时观察到疼痛减轻、软组织再生等表现。


外伤的修复


核战爆发后,冲击波毁坏的建筑物碎片可对人造成二次伤害,主要是外伤。


▉  干细胞


近年来,细胞疗法已在临床前和临床上被用于创伤的治疗研究。大量研究证明了细胞疗法治疗创伤诱发疾病(如创伤性脑损伤、脊髓损伤、急性呼吸窘迫综合症、急性肾损伤、骨科创伤等)的前景。


当前的战争冲突中,骨科损伤(65%)最为常见干细胞可用于增强机体免疫力,提高对感染的抵抗,及对慢性疾病(如骨髓炎和骨关节炎)的治疗效果。


与此同时,干细胞也可用于隔室综合。这是一种由严重损伤、骨折、四肢长时间受压或烧伤引起的外科急症。在伊拉克战争中,美军有800多人在类似情况下截肢。


骨缺损是高能爆炸伤治疗中的挑战之一。血管化骨移植物已成功应用于民用治疗,治疗股骨头坏死和重建因创伤、感染或肿瘤切除引起的骨缺损。



放射病的治疗


核战爆发后,急性放射综合也很常见。性放射综合征(ARS)也被称为放射病,是一种患者在24小时内暴露于大剂量辐射下导致的综合征。


▉  造血干细胞


在较大剂量射线照射后,造血系统损伤出现最早,程度最严重,对ARS的预后有重要意义。如果造血功能难以恢复,就需要进行造血干细胞移植,重建机体造血功能。


1999年,日本东海村核事故中,大内久成了第一个接受外周血造血干细胞移植的人。虽然最终由于病情太重未能挽回他的生命,但移植技术在ARS中的应用开始受到关注。


▉  间充质干细胞


间充质干细胞能促进造血干细胞植入,并预防移植物抗宿主病(GVHD)发生,提高患者生存率。此外,大量研究表明,间充质干细胞对辐射导致的胃肠道、肺损伤及放烧复合伤等都有良好的组织修复作用。


2004年山东济宁、2008年山西太原辐射事故中,患者在造血干细胞移植后,都输注了供者的间充质干细胞,显示出良好的抗GvHD作用。


而早在2008年,美国国防部采购2.2亿美元的间充质干细胞产品Prochymal,作为核战争及核事故状态下,辐射损伤治疗的国家战略应急储备,用于修复因辐射暴露导致的胃肠道损伤


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在美国国立卫生研究院资助下,美国国防部又和以色列Pluristem公司合作,开展了胎盘间充质干细胞疗法PLX-R18治疗ARS的临床试验。PLX-R18细胞是一种胎盘来源、体外3D扩增的间充质干细胞。



核战后遗症:癌症核战后遗症:癌症


以广岛核爆炸为例,病故于医院的核爆幸存者中,2/3死于恶性肿瘤,主要类型有:肺癌(20%)、胃癌(18%)、肝癌(14%)、白血病(8%)、肠癌(7%)和恶性淋巴瘤(6%)。同时,核爆幸存者的白血病发病率是对照组的4-5倍,这个差距直到10-15年后才逐渐缩小。


▉  造血干细胞


造血干细胞移植可用于多种血液病的治疗,包括血液系统恶性肿瘤(如急性白血病、慢性粒细胞白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合征等);以及某些血液系统非恶性疾病(如重型再生障碍性贫血、地中海贫血等)


心理疾病


核战爆发后,核事故造成的心理疾病也是最大的危险。福岛健康管理调查报告也显示,成人心理疾病患病率从3%升高到14.6%


抑郁症的发病机理尚未明确,目前最受关注的是“炎性免疫假说”。该假说认为机体的免疫系统在抑郁症中有重要作用,抑郁症实质上是一种心理-神经-免疫紊乱性疾病。


而间充质干细胞在免疫调节中作用突出,因此也被用于抑郁症等疾病的研究。


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俄罗斯科学家使用脐带血治疗13名复发难治性抑郁症患者,结果发现其有助于难治性抑郁症的治疗,特别是认知-情感亚量表的改善。



白内障


白内障也是经历核爆炸之后,常见的一种疾病。在切尔诺贝利核事故的50万清理人中,白内障的发病率明显增高。

2016年,中山大学眼科医院刘奕志教授领衔的国际化团队取得重大突破。他们利用内源性干细胞原位再生出新的晶状体,成功让先天性白内障患儿恢复完整视力。到2018年,有100多例小于2岁的白内障患儿因此获益,目前正在评估长期疗效。


关注干细胞

俄乌战争升级,核安全,再次成为世界的焦点。利用干细胞修复损伤细胞,是治疗核辐射损伤的一个重要途径。


未来,干细胞的相关研究和储备,或许也应引起更多的重视