1、博士博士副主任医师副主任医师研究生导师研究生导师n现为北京军区生物诊断与治疗中心主任、北京军区生物技术专业委员会副主任委员、现为北京军区生物诊断与治疗中心主任、北京军区生物技术专业委员会副主任委员、全国科管委细胞科技应用管理专业委员会委员、中国抗癌协会肿瘤纳米专业委员会全国科管委细胞科技应用管理专业委员会委员、中国抗癌协会肿瘤纳米专业委员会委员、全军生物技术专业委员会委员、第二军医大学硕士生导师、河北北方学院硕委员、全军生物技术专业委员会委员、第二军医大学硕士生导师、河北北方学院硕士生导师、解放军第三三医院客座专家、湖北医药学院客座教授、美国继续教育士生导师、解放军第三三医院客座专家、湖北医药
2、学院客座教授、美国继续教育学院()特聘讲师、生物技术通讯常务理事、学院()特聘讲师、生物技术通讯常务理事、 中华临床医师杂志审稿专家。中华临床医师杂志审稿专家。承担和参加国家自然科学基金课题、国家课题、军队和省部级科研基金课题项;发承担和参加国家自然科学基金课题、国家课题、军队和省部级科研基金课题项;发表论文篇,其中国际收录篇,收录篇。表论文篇,其中国际收录篇,收录篇。n获得全军医疗成果二等奖、省部级科学技术二等奖各一项。获得全军医疗成果二等奖、省部级科学技术二等奖各一项。李李 丁丁干细胞临床应用进展干细胞临床应用进展 北京军区生物诊断与治疗中心北京军区生物诊断与治疗中心 李李 丁丁一、干一、
3、干 细细 胞胞 基基 础础干细胞概念的提出干细胞概念的提出 亚历山大马克西莫夫存在于血岛中的小淋巴细胞,可能是产生所有血细胞的鼻祖n干细胞的干细胞的“干干”译自译自英文英文“”“”,意为意为“树干树干”和和“起源起源”。自我更新自我更新多向分化多向分化干细胞大小干细胞大小 干细胞 红细胞 结构特点结构特点浆(少)核(多)核致密比重低密度梯度离心密度梯度离心血细胞单采术血细胞单采术细胞筛选技术细胞筛选技术旁群细胞()旁群细胞()干细胞的细胞生物学特点干细胞的细胞生物学特点具有自我更新能力与自我维持能力,也具有自我更新能力与自我维持能力,也就是说它可以就是说它可以( (不对称不对称) )分裂分裂具
4、有多向分化的能力具有多向分化的能力( (多能性或全能性多能性或全能性) )具有高度增殖能力具有高度增殖能力既具有生理性的更新能力,也具有对损既具有生理性的更新能力,也具有对损伤或疾病导致的反应与修复能力伤或疾病导致的反应与修复能力干细胞的自我更新与分化需要特定的微干细胞的自我更新与分化需要特定的微环境。环境。9在不同生长因子刺激下干细胞可表现出不同分化潜能在不同生长因子刺激下干细胞可表现出不同分化潜能在一定的微环在一定的微环境下可以诱导境下可以诱导分化为所需要分化为所需要的组织细胞,的组织细胞,如如 :心肌细胞、:心肌细胞、肝细胞、神经肝细胞、神经细胞等等,有细胞等等,有很强的可塑性。很强的可
5、塑性。10 将成年雄性小鼠的造血干细将成年雄性小鼠的造血干细胞移植到雌鼠体内,天后在胞移植到雌鼠体内,天后在雌鼠的神经胶质细胞中检测雌鼠的神经胶质细胞中检测到到 染色体的存在,证明成染色体的存在,证明成体动物的造血干细胞可转分体动物的造血干细胞可转分化成为神经胶质细胞。化成为神经胶质细胞。例一例一例二例二 按其来源分类按其来源分类胚胎干细胞胚胎干细胞成体干细胞成体干细胞诱导多能干细胞诱导多能干细胞 干细胞的分类干细胞的分类 按其分化潜能的大小,按其分化潜能的大小,可以分为三类:可以分为三类:第一类是全能干细胞第一类是全能干细胞第二类是多能干细胞第二类是多能干细胞第三类是单能干细胞第三类是单能干
6、细胞胚胎干细胞胚胎干细胞 是细胞的源头是细胞的源头, ,具有多能或全能性,即具有分化为机体任何一种组织具有多能或全能性,即具有分化为机体任何一种组织器官潜能的细胞。包括胚胎干细胞(器官潜能的细胞。包括胚胎干细胞( )、)、 胚胎生殖细胞(胚胎生殖细胞( )。)。 胚胎干细胞的担忧胚胎干细胞的担忧 如果从胚胎中提取干细胞,胚胎就如果从胚胎中提取干细胞,胚胎就会死亡;在欧美等国胚胎干细胞的研会死亡;在欧美等国胚胎干细胞的研究受到社会伦理学的制约究受到社会伦理学的制约、来源(宗教、法律、文化背景)、来源(宗教、法律、文化背景)、扩增的变异(培养基、模拟环境)、扩增的变异(培养基、模拟环境)、技术普及
7、的困难和质量控制问题、技术普及的困难和质量控制问题、出路是工业化供应干细胞、出路是工业化供应干细胞伦理争论伦理争论l采集胚胎干细胞采集胚胎干细胞毁坏了囊胚毁坏了囊胚,“这这是谋杀是谋杀”!l胚胎干细胞研究胚胎干细胞研究需要人类细胞需要人类细胞,可可以创造出人类细以创造出人类细胞的商业化市胞的商业化市场场,“这是对生命这是对生命的贬值的贬值”! 对采集胚胎干细胞的宗教争论对采集胚胎干细胞的宗教争论生命优先论认为生命优先论认为: :在受胎之时或者受胎之后在受胎之时或者受胎之后就产生了人格就产生了人格由此,他们认为从胚胎采由此,他们认为从胚胎采集干细胞就是一种谋杀人集干细胞就是一种谋杀人类生命的行为
8、类生命的行为. .他们认为不能为了成千上他们认为不能为了成千上万人的健康利益而谋杀其万人的健康利益而谋杀其他人类他人类. .5-6天的天的囊胚囊胚成体干细胞的优势成体干细胞的优势成体干细胞可从患者自身获得,而不存在组织相成体干细胞可从患者自身获得,而不存在组织相容性的问题,治疗时可避免长期应用免疫抑制剂容性的问题,治疗时可避免长期应用免疫抑制剂对患者的伤害对患者的伤害 。虽然胚胎干细胞能分化成各种细胞类型,但目前虽然胚胎干细胞能分化成各种细胞类型,但目前尚不能精确控制胚胎干细胞在特定的部位分化成尚不能精确控制胚胎干细胞在特定的部位分化成相应的细胞,当前的做法容易导致畸瘤。相应的细胞,当前的做法
9、容易导致畸瘤。 成体干细胞也具有类胚胎干细胞的高度分化能成体干细胞也具有类胚胎干细胞的高度分化能力力 ,具有可塑性。,具有可塑性。使用成体干细胞可避免一些关于胚胎处理的伦理使用成体干细胞可避免一些关于胚胎处理的伦理学争议。学争议。15干细胞的可塑性干细胞的可塑性16二、干细胞治疗的发展二、干细胞治疗的发展批准的治疗项目批准的治疗项目型糖尿病型糖尿病克隆氏病克隆氏病孤儿药孤儿药期临床期临床骨科疾病:股骨头坏死、半月板损伤骨科疾病:股骨头坏死、半月板损伤肝脏疾病:肝脏纤维化、肝功能衰竭肝脏疾病:肝脏纤维化、肝功能衰竭心脏疾病:心肌梗死心脏疾病:心肌梗死外周血管病:广泛性小动脉硬化外周血管病:广泛性
10、小动脉硬化神经系统疾病:脊髓损伤神经系统疾病:脊髓损伤其它:先天性骨发育不良等其它:先天性骨发育不良等期临床期临床18我国干细胞治疗的趋势我国干细胞治疗的趋势 n()市场需求巨大()市场需求巨大 n 干细胞研究的突破将使干细胞治疗成为防治占干细胞研究的突破将使干细胞治疗成为防治占人口总死亡率以上的危重病的主要手段,患者的需求人口总死亡率以上的危重病的主要手段,患者的需求迫切,需求量大。迫切,需求量大。n()干细胞技术日益成熟普及()干细胞技术日益成熟普及n()患者对干细胞治疗的接受程度正在逐步的提高()患者对干细胞治疗的接受程度正在逐步的提高n()干细胞治疗蕴含广阔的医疗前景()干细胞治疗蕴含
11、广阔的医疗前景19多能细胞(成体干细胞)的生物学特性多能细胞(成体干细胞)的生物学特性为开展细胞治疗奠定了基础为开展细胞治疗奠定了基础、长期存活、不断的自我繁殖、长期存活、不断的自我繁殖、可以跨系、跨胚层分化、可以跨系、跨胚层分化, ,具有强大的可塑性具有强大的可塑性、化学趋向性、化学趋向性生物学特性为什么能治病生物学特性为什么能治病多能细胞的化学趋向性多能细胞的化学趋向性21多能细胞可以治疗的疾病多能细胞可以治疗的疾病心血管内科心血管内科 内分泌内科内分泌内科 神经内科神经内科 肿瘤科肿瘤科 免疫内科免疫内科 心血管病心血管病急 性 心 肌 梗急 性 心 肌 梗塞塞缺 血 性 心 脏缺 血
12、性 心 脏疾病疾病心力衰竭心力衰竭糖尿病糖尿病肌营养失调肌营养失调卵巢早衰卵巢早衰帕金森氏症帕金森氏症老年痴呆症老年痴呆症共济失调共济失调脊髓外伤性瘫痪脊髓外伤性瘫痪运动神经元病运动神经元病重症肌无力重症肌无力面瘫面瘫癫痫癫痫急性白血病急性白血病慢性髓性白血病慢性髓性白血病恶性淋巴瘤恶性淋巴瘤多发性骨髓瘤多发性骨髓瘤多种无法手术的实多种无法手术的实体肿瘤体肿瘤化疗后的支持疗法化疗后的支持疗法遗传性免疫缺陷病遗传性免疫缺陷病类风湿性关节炎类风湿性关节炎克隆氏病克隆氏病复发性硬化复发性硬化强直性脊柱炎强直性脊柱炎变应性鼻炎变应性鼻炎肾脏内科肾脏内科 血管外科血管外科 神经外科神经外科 骨科骨科 皮
13、肤、整形科皮肤、整形科 系统性红斑系统性红斑狼疮狼疮肾功能衰竭肾功能衰竭肾梗塞肾梗塞糖尿病足糖尿病足闭 塞 性 脉 管闭 塞 性 脉 管炎炎血栓血栓脊髓损伤脊髓损伤肌萎缩性脊髓侧索硬肌萎缩性脊髓侧索硬化症化症脑外伤后遗症脑外伤后遗症脑梗死脑梗死植物人植物人脑卒中后遗症脑卒中后遗症脊髓炎后遗症脊髓炎后遗症骨折骨折股骨头坏死股骨头坏死骨质疏松症骨质疏松症脑外伤脑外伤腰椎骨折腰椎骨折骨折不愈合骨折不愈合白癜风白癜风去皱去皱美容美容凹陷性疤痕凹陷性疤痕抗衰老抗衰老消化内科消化内科 妇儿科妇儿科 眼科眼科 血液科血液科 五官科五官科肝 炎 、 肝 硬肝 炎 、 肝 硬化化炎性肠病炎性肠病小儿脑瘫小儿脑瘫
14、 视神经发育不良视神经发育不良视神经萎缩视神经萎缩 地中海贫血地中海贫血再生障碍性贫血再生障碍性贫血 口腔科(外)牙病口腔科(外)牙病多能细胞的采集多能细胞的采集细胞的处理细胞的处理脐带血采集:脐带血采集: 左右左右;细胞分离:细胞分离:左右份左右份 羟乙基淀粉羟乙基淀粉离心洗涤多能细胞的治疗方法多能细胞的治疗方法、静脉输入治疗、静脉输入治疗、病变部位直接注射、病变部位直接注射、血管介入治疗、血管介入治疗、体腔输入治疗、体腔输入治疗(如:中央脑室,珠网膜下腔(如:中央脑室,珠网膜下腔注射)注射)25、静点、静点 在细胞临床治疗中静点对所有疾病都可以用。在细胞临床治疗中静点对所有疾病都可以用。(
15、干细胞具备化学趋向性和归巢作用。)(干细胞具备化学趋向性和归巢作用。) 一般用生理盐水稀释分离出来的干细胞,通过静脉点滴一般用生理盐水稀释分离出来的干细胞,通过静脉点滴的方法进行细胞治疗。的方法进行细胞治疗。多能细胞可以通过血液循环到达细胞受损部位。多能细胞可以通过血液循环到达细胞受损部位。可用于如:老年痴呆、帕金森氏症、抗衰老等等的治疗。可用于如:老年痴呆、帕金森氏症、抗衰老等等的治疗。方法:方法:26、患病部位注射干细胞、患病部位注射干细胞u 股骨头坏死直接往关节腔内注射u 糖尿病足沿下肢腓肠肌走向的血管方向多点注射u 心肌梗死 梗死的心肌部位u 糖尿病致眼底动脉硬化(失明)可从眼底血管入
16、口处注射干细胞u 脊髓损伤开放式治疗,在受损部位围绕注射干细胞。u 进行性肌营养不良双重治疗:肌注静点u 重症肌无力双重治疗:肌注静点方法:方法:27、介入治疗、介入治疗肾病、肾衰肾总动脉肝硬化肝总动脉糖尿病型和型均可股骨头坏死旋内、外支心肌梗死用介入法将干细胞注射到梗死的部 位或接近梗死部位。方法:方法:28u 小儿脑瘫脑顶囟门直接注射入中央脑室、体腔输入治疗、体腔输入治疗u 脑血栓后遗症脑顶钻眼注入干细胞或u 蛛网膜下腔注入干细胞u 帕金森氏症蛛网膜下腔注射方法:方法:29三、临床应用及效果三、临床应用及效果缺血性心脏病缺血性心脏病 缺血性心脏病、心肌缺血性心脏病、心肌梗死,均可以利用自体
17、骨梗死,均可以利用自体骨髓间充质细胞移植治疗,髓间充质细胞移植治疗,年国外即已有报道,年被年国外即已有报道,年被美国心脏协会评为优秀研美国心脏协会评为优秀研究成果;可采用体外分离究成果;可采用体外分离注射、心导管冠脉注射、注射、心导管冠脉注射、开胸手术经心外膜心肌注开胸手术经心外膜心肌注射,我国已有上万例开展,射,我国已有上万例开展,总有效率以上。总有效率以上。31 年月,美国心脏协会报道了一个三国多中心用多能细胞治疗心肌梗塞的报告,结论是多能细胞对心脏功能的改善是没有任何现有临床药物能达到的。修复 ( ) , . 32我国多能细胞移植治疗心血管疾病的临床应用我国多能细胞移植治疗心血管疾病的临
18、床应用u复旦大学附属中山医院等自年开展了骨髓干细胞移植治疗冠心复旦大学附属中山医院等自年开展了骨髓干细胞移植治疗冠心病、缺血性心脏病及心衰的临床研究,年入组多病例。随访个病、缺血性心脏病及心衰的临床研究,年入组多病例。随访个月。患者心脏功能改善显著,而对于发病时间超过月。患者心脏功能改善显著,而对于发病时间超过 个月的前壁个月的前壁心肌梗死患者和扩张型心肌病患者,左室收缩功能的改善有限。心肌梗死患者和扩张型心肌病患者,左室收缩功能的改善有限。u浙江大学附属第二医院等利用骨髓间质干细胞移植治疗对段抬浙江大学附属第二医院等利用骨髓间质干细胞移植治疗对段抬高心肌梗死、亚急性心肌梗死、慢性缺血性心肌病
19、、缺血性心高心肌梗死、亚急性心肌梗死、慢性缺血性心肌病、缺血性心衰以及原发性扩张性心肌病患者有效,但对陈旧性心肌梗死和衰以及原发性扩张性心肌病患者有效,但对陈旧性心肌梗死和扩张性心肌病患者的左心室收缩功能改善有限。扩张性心肌病患者的左心室收缩功能改善有限。治疗前治疗前治疗后个星期治疗后个星期肢体缺血性疾病肢体缺血性疾病 下肢缺血性疾病是一类常见病,下肢缺血性疾病是一类常见病,现有治疗方法的疗效很不理想,病现有治疗方法的疗效很不理想,病程长、患者痛苦大、残肢率高、丧程长、患者痛苦大、残肢率高、丧失劳动能力高、经济负担重。多能失劳动能力高、经济负担重。多能细胞疗法采用多次嵌合移植,通过细胞疗法采用
20、多次嵌合移植,通过导管技术或局部组织注射进行细胞导管技术或局部组织注射进行细胞移植,促进血管重新生成。移植,促进血管重新生成。35糖尿病足糖尿病足总有效率达,使总有效率达,使患者疼痛、冷感患者疼痛、冷感缓解,行走间距缓解,行走间距延长,溃疡愈合,延长,溃疡愈合,免除了截肢致残免除了截肢致残的严重后果。的严重后果。36给给 药药 小小 时时注注 射射 部部 位位37治疗前后患者足部情况治疗前后患者足部情况38骨科疾病骨科疾病 利用不同的载体将多能利用不同的载体将多能细胞移植于损伤部位,可以细胞移植于损伤部位,可以治疗软骨损伤、剥脱性骨软治疗软骨损伤、剥脱性骨软骨炎、骨折不愈合、延迟愈骨炎、骨折不
21、愈合、延迟愈合、股骨头坏死等。合、股骨头坏死等。4142病例一病例一股骨头坏死股骨头坏死多能细胞移植血管造影前后对照多能细胞移植血管造影前后对照44术后天术后天 术后月术后月 术后个月术后个月 . 病例二病例二45(十)干细胞修复骨损伤(十)干细胞修复骨损伤促进骨损伤修复促进骨损伤修复开放性肱骨骨折开放性肱骨骨折固定固定髂骨移植物多能细胞髂骨移植物多能细胞二个月后二个月后五个月后五个月后五个月后五个月后神经系统疾病神经系统疾病 多能细胞也可分化为神多能细胞也可分化为神经细胞,可用于治疗多种由经细胞,可用于治疗多种由于神经细胞坏死或功能障碍于神经细胞坏死或功能障碍引发的疾病,如:脑卒中、引发的疾
22、病,如:脑卒中、侧索硬化症、脑瘫、脊髓脊侧索硬化症、脑瘫、脊髓脊柱损伤等。柱损伤等。47肝硬化肝硬化 无特效药!放腹水加输白无特效药!放腹水加输白蛋白蛋白 分离的多能细胞经分离的多能细胞经肝动脉或门静脉输入,肝动脉或门静脉输入,使其在肝脏内落户,在使其在肝脏内落户,在肝脏的微环境调节下可肝脏的微环境调节下可以分化为肝细胞,新生以分化为肝细胞,新生的肝细胞承担肝脏的工的肝细胞承担肝脏的工作改善肝功能。作改善肝功能。49国外资料:拟行肝癌(肝右叶)部分肝切除患者,国外资料:拟行肝癌(肝右叶)部分肝切除患者,术前给予多能细胞治疗(肝左叶),天后肝左叶成倍增大。术前给予多能细胞治疗(肝左叶),天后肝左
23、叶成倍增大。 治疗 的适应证 免疫风湿病免疫风湿病() () 系统性硬化症系统性硬化症() () (早期有明显的皮肤和内早期有明显的皮肤和内脏受累脏受累) ; ) ; () () 系统性红斑狼疮系统性红斑狼疮() () () () 类风湿性关节炎类风湿性关节炎() () () () 自身免疫性肺动脉高压自身免疫性肺动脉高压51治疗治疗 的适应证的适应证 () () 坏死性血管炎坏死性血管炎 () () 儿童风湿病患者儿童风湿病患者 伴有不同程度的肺纤伴有不同程度的肺纤维化、严重的皮肌炎或坏死性血管炎。维化、严重的皮肌炎或坏死性血管炎。 () ()多发性硬化多发性硬化() () () () 重症
24、肌无力及肌萎缩侧索硬化重症肌无力及肌萎缩侧索硬化 () () 炎症性肠病炎症性肠病( (如如 病病) ;) ; () () 糖尿病糖尿病52 、多能细胞对胰岛细胞的修复 多能细胞通过对胰岛的修复,可使胰岛产生新的胰岛细胞;通过对胰岛细胞的直接修复,使其具有分泌胰岛素的功能;通过多能细胞所产生的因子,刺激胰岛细胞再生。 、多能细胞对其他胰岛素分泌细胞的修复 在人体内除了胰岛细胞分泌胰岛素外,在身体其他器官和组织中还存在一些胰岛素分泌细胞,也有分泌胰岛素的作用。通过多能细胞对这些细胞的修复及再生作用,可以提高体内胰岛素的分泌量,可起到降血糖的作用。 、多能细胞对胰岛素抵抗的作用 通过多能细胞的移植,可以增加细胞内运糖蛋白的敏感性,促进胰岛受体与胰岛素的结合,降低胰岛素的抵抗作用。(型糖尿病)干细胞治疗糖尿病的机理干细胞治疗糖尿病的机理53如何与相关科室更紧密合作?如何与相关科室更紧密合作?离不开你们的支持;离不开你们的支持;患者教育和心理支持;患者教育和心理支持;信息资料的收集和整理;信息资料的收集和整理;常规治疗的配合;常规治疗的配合;腰穿、手术和介入的操作;腰穿、手术和介入的操作;护理工作及副作用的处理;护理工作及副作用的处理;随访工作的完善;随访工作的完善;临床和科研资料的共享;临床和科研资料的共享;高端服务的服务意识。高端服务的服务意识。NoImage