鹿茸再生是完全的形态、结构和功能的再生,这与另一个经典的哺乳动物再生器官——肝脏的代偿性再生的不同,这也使得鹿茸成为研究哺乳动物组织/器官完全再生的绝佳模型。
研究发现其生长发育是基于干细胞的增殖过程,表明鹿茸干细胞在鹿茸再生过程中起到了关键作用。角柄骨膜细胞可以表达多种胚胎干细胞标记物并且能够在离体情况下被诱导分化成多种体细胞,因此角柄骨膜细胞被称为鹿茸干细胞(Antler Stem Cells,ASCs)。
干细胞推动鹿茸完全再生
鹿茸干细胞具有很强的增殖能力,鹿茸最快的生长速度每天可达1-2cm,这个快速再生的过程需要大约330万个鹿茸干细胞参与。干细胞具有自我更新和分化为其他细胞的能力,一些细胞因子可以存在组织中休眠的间充质干细胞,将其唤醒,修复受损细胞,且可以向损伤部位迁移。
随着深入研究,学者发现鹿茸的干细胞及其外泌体在皮肤修复、抗肿瘤、骨再生等多方面发挥着巨大作用,其药理作用被广泛发掘出来。
鹿茸干细胞对健康的7大作用
01改善皮肤损伤
皮肤的损伤和伤口愈合需经历复杂的过程,真皮层和表皮层的重建会受到诸多因素影响,修复愈合不及时将对机体造成严重危害。目前研究发现间充质干细胞是治疗皮肤伤口的一种热门细胞,能有效改善组织损伤。
由于鹿茸干细胞的特殊机能,鹿茸的再生基于鹿茸干细胞的扩增和分化,而皮肤正常结构的再生和功能的恢复也是皮肤伤口愈合的关键,因此,鹿茸干细胞具有很好的修复皮肤伤口功能。研究表明,鹿茸干细胞能诱导皮肤组织和血管再生、促进伤口愈合、减少瘢痕形成。
另外,鹿茸干细胞是很好的抗衰老成分,皮肤衰老会产生胶原蛋白的流失,皱纹的增加,皮肤不光滑等现象。国外学者研发了一款含有鹿茸干细胞的化妆品,实验结果发现,添加鹿茸干细胞提取物后,使用者在2周后显著改善皮肤老化,细纹减少,皮肤恢复弹性。
02修复软骨缺损
研究发现,鹿茸干细胞对于骨形成、骨关节炎等一些骨疾病均有一定活性作用。学者利用 鹿茸干细胞对兔下颌骨骨缺损的再生效果进行了评估,观察到鹿茸干细胞移植到兔子的耳廓和下颌骨缺损处可以参与组织再生,而不会引发炎症反应,表明使用鹿茸干细胞移植物和来源于这些细胞的制剂,为基于自体干细胞的生物刺激成骨和骨再生提供了替代方法。
鹿茸干细胞在软骨缺损修复中也发挥着积极作用。鹿茸干细胞具有分化出软骨组织器官的能力,将鹿茸干细胞进行体外培养,收集其分泌的软骨细胞及细胞外基质,建立大鼠关节软骨缺损模型,将APC-ECM填充到软骨缺损处,结果证实有软骨细胞产生,缺损部分修复的软骨结合处良好,厚度、光滑程度与正常软骨无异。
03促进肝细胞再生,改善肝功能
肝纤维化是由胶原纤维沉积引起的,纤维化与肝病进展相关,是肝病结局和肝细胞癌(HCC)风险的关键因素。而鹿茸干细胞在体内可自然分化成软骨,软骨中含有胶原蛋白成分Col II,而肝纤维化是由ColI和III过多引起的,由于鹿茸干细胞可以有效地促进再生伤口愈合,其中组织含有很少的胶原纤维(ColI)。
研究发现,鹿茸干细胞在CCl4诱导的大鼠肝纤维化模型使用过程中,使用4周,进行生化和组织病理学分析,表明鹿茸干细胞移植可有效缓解肝纤维化,减少胶原蛋白堆积,减少脂肪变性,促进肝细胞再生,减少炎症,显著改善肝功能。
04肺纤维化作用
肺纤维化(PF)是一种严重的肺间质性疾病,其病理特征包括肺组织弥漫性的胶原沉积。间充质干细胞(MSCs)对组织有再生功能,已经成为对抗PF的重要方法之一。
05修复卵巢功能,对抗卵巢早衰
目前,越来越多的研究人员考虑使用多种间充质干细胞(MSC)来对抗卵巢早衰。 研究发现,鹿茸干细胞移植对动物卵巢早衰确实有一定的积极作用,但鹿茸干细胞并未广泛应用于临床。
王珂通过尾静脉将鹿茸干细胞注入环磷酰胺诱导的卵巢早衰大鼠中,测量它们对卵巢功能的修复作用,对组织形态学、卵泡分类、细胞凋亡和激素水平等分析后,证明鹿茸干细胞能够影响卵巢早衰大鼠模型的生育能力,并在抗氧化应激、炎症反应以及Hh等多条信号通路起到作用,通过调控NGF/TrkA信号通路修复卵巢损伤,刺激再生并改善卵巢功能,为治疗卵巢早衰提供了有效且新颖的方法。
06抗乳腺肿瘤的作用
乳腺肿瘤更是女性发病率较高的恶性肿瘤,致死率高。马超证明了鹿茸干细胞有很好的的抑制肿瘤细胞作用,且培养上清对乳腺肿瘤有高转移特性,对MDA-MB-231乳腺肿瘤细胞的迁移和侵袭能力有抑制作用。
另外,转录组学技术阐明了其作用机制,显著差异表达的基因在GO和KEGG功能上可能与迁移或侵袭相关联;鹿茸干细胞培养上清可能通过影响某些EMT相关关键基因的表达来减弱 MDA-MB-231乳腺肿瘤细胞的EMT分子特征,为探究和利用鹿茸作为人类治疗肿瘤(包含肿瘤转移) 的新候选策略提供了更多的理论支持,同时也解释了鹿茸快速生长不癌变的原因———鹿茸干细胞。
07缩短眼角膜上皮愈合时间等
文献报道将鹿茸干细胞应用到兔角膜上皮和角膜基质损伤治疗上,发现应用鹿茸干细胞对角膜缺损的愈合过程具有积极的作用,应用鹿茸干细胞缩短了眼角膜上皮愈合时间,减弱或阻止了副作用的发展,干细胞组维持时间较长,愈合质量较好,可保持角膜的高透明度,降低组织感染,这与鹿茸干细胞的促进细胞生长有关。
此外,鹿茸间充质干细胞外泌体可以改善术后认知功能障碍(POCD)。POCD是体外循环(CPB)的严重并发症,具有急性认知功能障碍、记忆受损和注意力不集中等特征。
参考资料:
1、ScienceAAAS-Science《科学》系列期刊官方公众号-2023年05月04日-《干细胞驱动鹿茸再生:揭示鹿茸的快速生长过程在转化医学上的潜在应用|Science Café述评》
2、李春楠,吴楠,金鑫,等.鹿茸干细胞及其外泌体药理活性研究进展[J].时珍国医国药,2024,35(13):3030-3033.
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