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在臨床研究或者臨床治療中，常常有回輸干細(xì)胞的案例。那么，干細(xì)胞在輸注到人體之后，它到底去了哪里呢？人體那么多器官和組織，干細(xì)胞進(jìn)入人體后在哪里“安家”呢？“安家”之后又是怎樣發(fā)揮疾病治療的作用？

答案要從“干細(xì)胞的歸巢性”說(shuō)起。干細(xì)胞自帶“GPS”，哪缺補(bǔ)哪

當(dāng)機(jī)體遭受損傷時(shí)，干細(xì)胞會(huì)自發(fā)去向損傷部位，這就好比干細(xì)胞身上裝上了一個(gè)GPS，能無(wú)時(shí)無(wú)刻的指引它到達(dá)目的地——機(jī)體損傷后需要修復(fù)的部位。這種特性叫歸巢性，是干細(xì)胞安全用于臨床的關(guān)鍵。

首先，干細(xì)胞注射進(jìn)入體內(nèi)后，在血管內(nèi)與血管內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生相互作用，由細(xì)胞表面的選擇素及其配體發(fā)生特異性結(jié)合所介導(dǎo)，但二者結(jié)合較為松弛，使得干細(xì)胞能夠錨定并沿著內(nèi)皮滾動(dòng)。而后，干細(xì)胞通過(guò)其表面表達(dá)的黏附分子與血管內(nèi)皮細(xì)胞呈遞的黏附配體結(jié)合，二者結(jié)合較為牢固，就好比干細(xì)胞走在滾動(dòng)的流水線上一樣，不停的向前移動(dòng)。

而后，機(jī)體會(huì)激活許多的細(xì)胞因子與趨化因子，如血小板衍生生長(zhǎng)因子α、胰島素生長(zhǎng)因子-1、CXCL12和其他趨化因子。干細(xì)胞可變地表達(dá)多種其他趨化因子受體，這種表達(dá)譜在決定干細(xì)胞將遷移到哪些組織中可能是重要的。例如，在股骨缺損模型中，轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGF-β)-3能夠增加內(nèi)源性骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向股骨頭的遷移，從而增加骨體積和骨密度。

然后，當(dāng)達(dá)到損傷部位的血管時(shí)，干細(xì)胞會(huì)牢牢的附著于該部位的內(nèi)皮細(xì)胞表面而不再發(fā)生移動(dòng)，細(xì)胞表面整合素構(gòu)象的改變促進(jìn)了這一過(guò)程。間充質(zhì)干細(xì)胞本身也可表達(dá)血管細(xì)胞黏附分子和細(xì)胞間黏附分子而使其附著性增加。

最后，干細(xì)胞要穿過(guò)血管到達(dá)受損組織中去發(fā)揮其功能。例如間充質(zhì)干細(xì)胞為穿透內(nèi)皮細(xì)胞基底膜而表達(dá)CXCL12、c-kit配體以及分泌組織蛋白酶和基質(zhì)金屬蛋白酶等。這些成分在間充質(zhì)干細(xì)胞的組織侵襲中起重要作用。

提高歸巢效率，讓治療效果最大化

干細(xì)胞的歸巢性對(duì)其在臨床上的療效起到至關(guān)重要的作用，然而常常遇到干細(xì)胞歸巢效率低下的問(wèn)題，近年來(lái)科學(xué)家們對(duì)此展開(kāi)了大量的研究，以提高歸巢率實(shí)現(xiàn)提高療效與減少副作用。為了提高干細(xì)胞的歸巢效率，科學(xué)家提出了幾種方法。

基因改造，可通過(guò)病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)使干細(xì)胞過(guò)表達(dá)歸巢因子，如趨化因子(CXCR4)或粘附受體(VLA-4）等，從而使得干細(xì)胞歸巢效率提升。發(fā)表于《卒中》的一篇文章顯示[2]，對(duì)大鼠間充質(zhì)干細(xì)胞進(jìn)行基因修飾后，使其過(guò)表達(dá)整合素α4，可促進(jìn)干細(xì)胞向頸動(dòng)脈注射后的腦栓塞部位遷移。

磁引導(dǎo)技術(shù)，科學(xué)家還想到利用磁場(chǎng)引導(dǎo)干細(xì)胞到達(dá)特定損傷部位，用磁性顆粒標(biāo)記的干細(xì)胞利用外部磁場(chǎng)被引導(dǎo)到損傷部位。Arbab等人[3]，用氧化鐵(Fe2O3)顆粒標(biāo)記間充質(zhì)干細(xì)胞靜脈注射大鼠，以是否在肝臟上方放置外部磁鐵的大鼠分為試驗(yàn)組和對(duì)照組。戴上外磁鐵的大鼠在給藥15天后肝臟中標(biāo)記的干細(xì)胞數(shù)量大約是對(duì)照組的2倍。在沒(méi)有戴磁鐵的大鼠中，MSCs主要分布在門(mén)脈系統(tǒng)周?chē)诖鞔盆F的大鼠中，MSCs滲透到更深的肝實(shí)質(zhì)中。

水凝膠支架，科學(xué)家還嘗試將趨化因子或細(xì)胞因子浸漬的水凝膠支架植入靶組織來(lái)調(diào)節(jié)干細(xì)胞歸巢；直接將干細(xì)胞注射至靶組織；減少肺內(nèi)血管干細(xì)胞滯留等方法來(lái)提高干細(xì)胞的歸巢性。

小結(jié)

在疾病治療研究中，目前通常采用動(dòng)脈介入、靜脈輸注、局部注射移植等方式進(jìn)行干細(xì)胞移植，然后依靠其歸巢特性可以快速到達(dá)損傷部位，參與損傷修復(fù)和更替。歸巢性是干細(xì)胞能夠應(yīng)用于疾病治療，特別是全身系統(tǒng)性疾病治療的重要機(jī)制之一。也正是因?yàn)檫@個(gè)原因，干細(xì)胞在臨床上具有巨大的應(yīng)用潛能。