領航幹細胞首席科學家趙春華教授團隊研究發現,在成體幹細胞中存在一個幹細胞亞羣,該細胞亞羣具有近乎全能分化的能力,這類細胞稱爲亞全能幹細胞。通俗地說,亞全能幹細胞除了不能發育成一個完整的個體外,理論上可以發育成人體的所有組織器官細胞,是幹細胞家族中的全能戰士。

趙春華教授團隊在國際上最早分離出一種具有很強可塑性的Flk1+Lin-間充質幹細胞亞羣,並通過大量實驗證實這類細胞在體內外均能分化爲神經細胞、內皮細胞、腸上皮細胞、心肌細胞、造血細胞等三胚層多種組織細胞。

通過大量的Flk1+MSCs體外誘導多系分化實驗,項目提出了再生醫學新概念:生物成體組織中的多種幹細胞羣體依其分化能力的不同形成一種金字塔形的等級結構,而Flk1+MSCs處於這種等級結構的最上層,保留具有多系分化潛能的胚胎幹細胞基因Oct-4和Nanog,由胚胎髮育爲成體後仍具有全能基因組,其中的組織特異性基因在適當微環境下可以被激活,並分化爲生殖細胞以外的各種細胞,故稱該類細胞羣體爲“亞全能幹細胞”,它們存留在各種組織器官中,並可應需進入細胞增殖週期,以維持生物機體發育和組織代謝平衡,是生命過程中組織新陳代謝和修復再生所必需的細胞來源。

進一步的體內實驗結果爲該學說概念提供了有力證據:將供體來源的Flk1+MSCs移植給皮膚損傷、肝臟損傷、肺臟損傷、下肢缺血、心機梗塞等動物模型,可在受者體內檢測到供體來源的Flk1+MSCs分化爲特定損傷組織的成熟細胞,使受者組織功能得到明顯改善。表明“亞全能幹細胞學說”概念更符合生物機體在生命過程中自體修復、自我更新及生理病理的自然規則。

基於此研究結果,趙春華教授在國際上提出了人體“亞全能幹細胞學說”的概念:人體多種組織在發育過程中存留有一種具備多系分化能力的成體多能幹細胞,即亞全能幹細胞,這類細胞在胚胎髮育爲個體後雖逐漸丟失部分原始幹細胞表型,但仍具有全能基因組,如果在適當微環境下激活此類細胞的組織特異性基因表達程序,它們就能夠跨系分化爲各種組織細胞,以維持人體發育和新陳代謝的平衡,以此可通過移植該類細胞給受者,使其參與受損組織的再生與修復,爲糖尿病、惡性血液病、腦血管疾病、肝臟損傷等多種嚴重疾病拓展了新的治療途徑,並顯著降低移植排斥反應。

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