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既往对母乳中的细胞成分关注较多的是免疫细胞,近年来针对母乳成分的研究发现,母乳的细胞中,含有具有干细胞特性的细胞。干细胞经母乳喂养进入婴儿体内,不仅可以促进婴儿神经系统及各组织器官的发育,且其多向分化潜能也可作为细胞疗法为再生医学提供新的治疗途径。
一、 什么是干细胞?
干细胞是一类具有多向分化潜能和自我复制能力的原始的未分化细胞。在胎儿生长发育的胚胎中,胚胎干细胞能分化成所有特定的胚胎组织。而成年人体内,只有少量的干细胞存在,主要为骨髓中的造血干细胞和存在于已经分化的组织中的成体干细胞,干细胞可作为身体的修复系统,能修复特定细胞。母乳干细胞作为近期的新发现,丰富了人体干细胞的来源[1]。
二、母乳中干细胞的发现及认识
随着鉴定和分离细胞的新方法,如流式细胞术的出现,使得准确和量化评估生母乳中的细胞组成成为可能,也提高了我们目前对母乳中各种细胞群的认识。母乳干细胞最初是2007年,由西澳洲大学Peter Hartmann教授和他的团队首次发现,在他们的研究中发现了表达乳腺干细胞(MaSCs)标志物CK5的细胞,和表达间充质干细胞标志物巢蛋白的细胞[2]。随后的进一步研究显示,母乳中的细胞主要分为两大类:血源性细胞和乳腺源性细胞。在这两大类细胞中,均已鉴定出少量祖细胞或干细胞,这些母乳干细胞表现出人类胚胎干细胞相似的多向分化潜能,可分化为多种其他细胞,包括骨细胞、脂肪细胞、肝细胞、胰腺细胞和脑细胞,其分化水平与人胚胎干细胞相当[3-5]。
图1.母乳中干细胞及其分化潜能[4]
三、母乳干细胞进入婴儿体内的转运
母乳中的干细胞的来源尚不完全明确,可能来自乳腺上皮祖细胞,或是母亲血液中的造血干细胞。在小鼠模型中证明母乳干细胞可在新生儿肠道中存活,细胞通过肠道壁进入血管或淋巴结迁移到血液中,到达整合进新生儿的各个器官,包括胸腺、肝脏、胰腺、脾脏、肾脏和大脑(图2)[4,6]。这种现象也被称作微嵌合,同样的现象可发生在孕期母体细胞通过胎盘转移至胎儿。
图2.母乳中的细胞,及其在婴儿体内的转移途径[4]
四、母乳干细胞对婴儿生长发育的作用
母乳干细胞的转移与促进生命早期的发育有关,有助于组织稳态、修复及自我更新,尤其是对于器官发育不完善的早产儿,干细胞的作用显得更加重要。在婴儿肠道可修复肠黏膜上皮细胞,改善肠神经系统异常;进入脑组织,或可促进神经发育、修复及再生[7,8]。
除外对子代健康的影响,母乳干细胞有望成为一种新型的可移植干细胞来源,它们具有致瘤潜力非常低且相对容易获取,不涉及任何侵入性操作的优势,且母乳干细胞具有在体外分化的能力,这使得它们在疾病的干预治疗中有着广阔的应用前景。
小结
母乳是一个天然的宝库,母乳中干细胞的发现再次为母乳成分的揭示增添重要的一笔,深入研究母乳干细胞的特征,婴儿摄取干细胞的确切机制,以及母乳干细胞在体外分化的潜能,不仅可以为新生儿的健康和疾病提供帮助,还可为研究神经系统疾病、癌症等疾病的治疗提供可能。
参考文献:
[1]裴雪涛.干细胞生物学.科学出版社.2003.
[2]Cregan M D, Fan Y, Appelbee A, et al. Identification of nestin-positive putative mammary stem cells in human breastmilk[J]. Cell and tissue research, 2007, 329(1): 129-136.
[3]Hassiotou F, Beltran A, Chetwynd E, et al. Breastmilk is a novel source of stem cells with multilineage differentiation potential[J]. Stem cells, 2012, 30(10): 2164-2174.
[4]Ninkina N, Kukharsky M S, Hewitt M V, et al. Stem cells in human breast milk[J]. Human cell, 2019, 32(3): 223-230.
[5]Pacheco C M R, Ferreira P E, Saçaki C S, et al. In vitro differentiation capacity of human breastmilk stem cells: A systematic review[J]. World journal of stem cells, 2019, 11(11): 1005.
[6]Hassiotou F, Mobley A, Geddes DT, Hartmann PE, Wilkie T (2015). Breastmilk imparts the mother’s stem cells to the infant. FASEB Journal 29:876.
[7]潘琦琦. 母乳干细胞的研究进展[J]. 国际儿科学杂志, 2017(44):685.
[8]朱丽, 陈超. 母乳干细胞的来源及功能研究进展[J]. 现代实用医学, 2019, 031(003):283-284.