干细胞在皮肤损伤修复及医疗美容中的作用

浏览:768次发布日期:2019-07-24


干细胞日益得到临床医师的青睐,尤其在皮肤创伤愈合以及医疗整形美容等领域等。那么,如何看待干细胞在皮肤损伤修复中的作用呢?

随着人们物质生活水平的逐渐提高,吃饱穿暖对人们来说不再是难题,生活的富裕使得人们开始追求更高层面的生活。爱美之心人皆有之,所有人都希望自己能够永远年轻、漂亮,很多人都将目光转向了各种能提升自己的外表形象的方法。皮肤是人体最大的器官,是美学美容研究的主要组织器官,也是人体第一道屏障,时刻面临着被损伤的风险。一时之间,各种化妆品、护肤品等如同雨后春笋一样的应运而生了。然而,市面上的这些化妆品只是通过遮掩缺陷或是在皮肤表层起作用来达到美丽的目的,但是只是治标,而不能治本。人们渐渐也不满足这样的效果,将目光聚集到了搜寻能从根本上美容的方法。

从而,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。

在人类皮肤中,含有多种不同的成体干细胞,包括用于皮肤防御的表皮干细胞( epidermal stem cells,ESC)、让皮肤更有弹性的真皮干细胞( dermal stem cells)、毛发再生利器的毛囊干细胞( hairfollicle stem cells)、还有造血干细胞以及内皮祖细胞等,这些细胞相互协调,可产生皮肤细胞谱系,发育并构建出完整的皮肤。

关于皮肤里的干细胞,我们之前做过科普,大家可以点下图回顾一下:


干细胞在皮肤创伤修复中的作用


这里主要谈两大类干细胞:上皮干细胞和间充质干细胞。


1、上皮干细胞在皮肤创伤修复中的作用

研究表明,皮肤表皮细胞的自我更新、再生修复以及衰老退变是由来自毛囊或表皮基底层的成体干细胞--表皮干细胞的增殖分化所决定的。干细胞能激活机体整体上处于休眠状态下的各种干细胞群,以替代更新原有的因衰老或病理性等因素所造成组织细胞的衰退和老化,达到组织器官功能的恢复,增强组织器官的活性和原有的抗耐受力,改善因衰老等因素所造成的细胞与细胞间、细胞与细胞外基质间的信息传递,增强和加快各组织细胞的新老更替等作用。

可以这样认为,在皮肤组织修复过程中,毛囊内上皮干细胞的作用是快速而暂时的,而表皮干细胞的作用却是缓慢而持久的。当皮肤全层发生损伤的情况下,毛囊内上皮干细胞将不再起主要作用。


2、间充质干细胞在皮肤创伤修复中的作用

ADSCs可有效促进成纤维细胞增殖、迁移及刺激胶原蛋白生成;ADSCs可生成SOD、PEDF等抗氧化蛋白,保护真皮成纤维细胞;通过提高机体免疫功能,延缓 D-半乳糖诱发的皮肤衰老;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。

BMSCs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BMSCs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。

人脐带间充质干细胞(UCMSCs)分离自脐带华尔通氏胶,能自我更新、自我复制、自我增殖,并具有多向分化潜能,UCMSCs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,同时它介导的外泌体(MSC-Ex)能促进损伤皮肤中上皮细胞的再生,增加细胞角蛋白19(CK19)、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,UCMSCs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。

脂肪间充质干细胞(ADSCs)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。

相比于其他间充质干细胞,ADSCs具有以下优势:

  •  取材方便,最常用的取材部位为腹股沟皮下脂肪,取材过程创伤小,易于被患者接受;

  •  免疫原性弱,移植排斥反应发生率低,相对更安全;

  • 来源于(自体)脂肪,故更具有伦理学优势;

  • ADSCs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ADSCs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,ADSCs是干细胞治疗较理想的细胞来源。

骨髓干细胞包括骨髓造血干细胞、骨髓基质细胞(BMSCs)、内皮细胞等,可以促进组织的修复与再生,但是骨髓干细胞取材过程相对复杂,取材量有限,因此临床应用具有一定的局限性。


干细胞在皮肤医疗美容中的作用

随着生活质量的提高,人们越来越关注如何抗衰的话题,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抗衰老的新方法,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。

1、间充质干细胞在皮肤医疗美容中的作用

ADSCs可有效促进成纤维细胞增殖、迁移及刺激胶原蛋白生成;ADSCs可生成SOD、PEDF等抗氧化蛋白,保护真皮成纤维细胞;通过提高机体免疫功能,延缓 D-半乳糖诱发的皮肤衰老;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。

BMSCs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BMSCs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。

2、干细胞分泌的生长因子在医疗美容中的作用

干细胞分泌的生长因子在体内表达量极低,但却有极高的生物活性,可促进细胞分化增殖,诱导趋化炎症细胞,并影响细胞的分裂、迁移。

人类大量研究结果表明,人体的衰老是从细胞衰老开始的。随着年龄的增长,体内细胞数量和质量在逐渐下降,无法按照机体的需要新生出年轻、健康细胞替换组织中衰老病变的细胞,这种细胞新陈代谢的不平衡,从而最终反应出人的衰老。

干细胞族群的老化严重减弱了其增殖和分化的能力,新生的细胞补充不足,衰老细胞不能及时被替代,全身各系统功能下降,让人一天天老去。

干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞,在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。人体的衰老,皱纹的出现,究其根源实质上都是细胞的衰老和减少。而细胞的衰老和减少则是由干细胞老化引起的。干细胞是各种组织细胞更新换代的种子细胞,是人体细胞的生产厂。

结语

虽然,干细胞在医疗美容以及皮肤创伤修复中显示出不可忽视的作用,但目前对其临床应用仍然存在一些争议,包括干细胞的成瘤性、诱发基因突变的风险、干细胞及其细胞因子产品的稳定性、干细胞的伦理学等,这些问题给干细胞及相关产品的临床应用和市场推广带来了一定的阻力。作为一个全新的治疗手段,让民众逐渐了解、增加社会对其的包容度,也需要一定的时间来验证。由于干细胞的提取、制备过程复杂、标准高,如何降低成本、增加疗效也是目前亟需解决的问题。

但不管怎样,干细胞应用的时代已经来临,相信不久的将来,干细胞将为人类解决更多的实际问题。


来源丨医学参考报