干細(xì)胞&免疫細(xì)胞：這兩種細(xì)胞到底有什么異同？

“ 眾所周知，我們的身體是由一個(gè)個(gè)細(xì)胞構(gòu)成的，人體細(xì)胞約有40萬(wàn)億-60萬(wàn)億個(gè)，它們一直在不斷地變化發(fā)展，極其精密復(fù)雜，而又高度有序。 在人體這座細(xì)胞構(gòu)筑的城堡中，有兩大類細(xì)胞最值得我們?yōu)橹c(diǎn)贊——干細(xì)胞和免疫細(xì)胞。但很多人仍然有很大的疑問，干細(xì)胞與免疫細(xì)胞有什么區(qū)別以及兩者之間關(guān)系會(huì)是怎樣的呢？” 圖片 01 — 什么是干細(xì)胞和免疫細(xì)胞 干細(xì)胞是一類具有自我更新和多種分化潛能的細(xì)胞，具有再生各種組織器官和人體的潛在功能，醫(yī)學(xué)界稱為“萬(wàn)用細(xì)胞”。根據(jù)干細(xì)胞所處的發(fā)育階段分為胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。根據(jù)干細(xì)胞的發(fā)育潛能分為三類：全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和單能干細(xì)胞（專能干細(xì)胞）。 免疫細(xì)胞，俗稱“白細(xì)胞”，是指與免疫應(yīng)答有關(guān)的所有細(xì)胞，主要包括T細(xì)胞、B細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞（NK細(xì)胞）、單核/吞噬細(xì)胞等。 圖片 02 — 干細(xì)胞是建設(shè)者，免疫細(xì)胞是防衛(wèi)兵 如果把人體比作城堡，那么干細(xì)胞對(duì)生命成長(zhǎng)發(fā)育的重要性就如同建筑中用到的鋼筋水泥等基本原材料。它是構(gòu)筑人類形態(tài)的原始細(xì)胞，通過分化源源不斷地提供新生細(xì)胞，根據(jù)需要發(fā)育成人體內(nèi)各種類型的組織和器官。 當(dāng)框架搭建好之后，后期的添磚加瓦等維修工作也是靠干細(xì)胞來支持的。因?yàn)閿?shù)量非常豐富，可塑性極強(qiáng)，又被醫(yī)學(xué)界稱為“萬(wàn)能細(xì)胞”。 當(dāng)城堡竣工后，就需要部署強(qiáng)大的安保體系——免疫系統(tǒng)。而免疫細(xì)胞正是免疫系統(tǒng)的核心，眾多類別的免疫細(xì)胞在人體內(nèi)分區(qū)駐扎，各司其職，共同組成了一支強(qiáng)悍的“超能陸戰(zhàn)隊(duì)”。 當(dāng)有外敵入侵時(shí)，如細(xì)菌和病毒，免疫系統(tǒng)就會(huì)派出作戰(zhàn)士兵，快速反應(yīng)，將其清除。如果系統(tǒng)中出現(xiàn)叛變分子，如癌細(xì)胞，前線部隊(duì)就會(huì)主動(dòng)出擊，將其識(shí)別并清除。但是，當(dāng)安保體系的成員不足或是叛變分子實(shí)在過多，很多任務(wù)無(wú)法完成時(shí)，我們的身體就會(huì)生病。 不幸的是，隨著我們變老，體內(nèi)的干細(xì)胞和免疫細(xì)胞的數(shù)量與能力都會(huì)不斷減弱，久而久之疾病也就隨之而來。幸運(yùn)的是，科學(xué)家開發(fā)了基于干細(xì)胞和免疫細(xì)胞的生物醫(yī)學(xué)技術(shù)，為我們的健康保駕護(hù)航。 圖片 03 — 免疫細(xì)胞調(diào)節(jié)干細(xì)胞行為 免疫細(xì)胞和干細(xì)胞不但在組織損傷修復(fù)中可以相互作用，而且免疫細(xì)胞還參與維持干細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)。在正常生理?xiàng)l件下，兩種組織駐留的免疫細(xì)胞——巨噬細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）——已成為干細(xì)胞的有效調(diào)節(jié)因子。 ·巨噬細(xì)胞 巨噬細(xì)胞存在于身體的所有組織中，并根據(jù)其個(gè)體發(fā)育和組織的炎癥狀態(tài)表現(xiàn)出顯著的功能多樣性。巨噬細(xì)胞一詞被用來定義廣泛多樣的細(xì)胞類型。巨噬細(xì)胞因其吞噬死亡和死亡細(xì)胞的能力而被稱為專業(yè)吞噬細(xì)胞，是第一批能夠調(diào)節(jié)干細(xì)胞的免疫細(xì)胞類型之一。 1.巨噬細(xì)胞與乳腺干細(xì)胞 乳腺干細(xì)胞(MaSCs)也需要來自組織巨噬細(xì)胞的信號(hào)來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)管形態(tài)發(fā)生，MaSC表達(dá)DLL1，激活駐留表達(dá)Notch的巨噬細(xì)胞。這種相互作用刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生WNT配體，進(jìn)而觸發(fā)乳腺干細(xì)胞增殖。 2.巨噬細(xì)胞與腸道干細(xì)胞 巨噬細(xì)胞被確定為腸道干細(xì)胞(ISC)隱窩的關(guān)鍵成分，負(fù)責(zé)維持轉(zhuǎn)運(yùn)擴(kuò)增細(xì)胞及其分化的上皮細(xì)胞后代的持續(xù)生產(chǎn)，包括杯狀細(xì)胞、腸細(xì)胞、腸內(nèi)分泌和形成腸吸附絨毛的簇狀細(xì)胞。 3.巨噬細(xì)胞與毛囊干細(xì)胞 毛囊是不尋常的，因?yàn)樗鼈兘?jīng)歷了自然周期性的靜息（毛原）和再生。因此，驅(qū)動(dòng)這一過程的干細(xì)胞從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)移到活動(dòng)狀態(tài)，并返回靜止?fàn)顟B(tài)，因?yàn)樗鼈儺a(chǎn)生了壽命較短的增殖祖細(xì)胞（轉(zhuǎn)運(yùn)擴(kuò)增細(xì)胞），從而促進(jìn)毛囊的周期性再生，以及形成頭發(fā)及其通道的上皮細(xì)胞系。 皮膚駐留的巨噬細(xì)胞已被確定為干細(xì)胞激活信號(hào)的貢獻(xiàn)者。在從靜息期到再生期的過程中，巨噬細(xì)胞聚集在卵泡周圍。有趣的是，當(dāng)這些小葉周圍巨噬細(xì)胞死亡時(shí)，它們釋放wntb和wnta，以促進(jìn)毛囊干細(xì)胞(HFSCs)的激活。 圖片 ·調(diào)節(jié)性T細(xì)胞 Treg表現(xiàn)出功能異質(zhì)性和可塑性，以適應(yīng)不同生理狀態(tài)。干細(xì)胞壁龕附近缺乏炎癥細(xì)胞，導(dǎo)致研究人員懷疑這些免疫缺陷部位是否可能是Treg的住所。在沒有骨髓Treg的情況下，造血干細(xì)胞的數(shù)量較少，對(duì)氧化應(yīng)激的敏感性增加。Treg衍生的腺苷，由造血干細(xì)胞的腺苷受體直接感覺到，與HSC對(duì)氧化應(yīng)激和維持靜止的反應(yīng)有關(guān)。 干細(xì)胞和組織駐留Treg之間可能存在通信網(wǎng)絡(luò)。Treg細(xì)胞也參與了在腸道中保持LGR5+腸道干細(xì)胞的完整性，其中Treg的耗盡，導(dǎo)致腸道干細(xì)胞數(shù)量的明顯減少。在皮膚中，常駐Treg細(xì)胞位于毛囊干細(xì)胞附近，調(diào)節(jié)毛發(fā)的更新循環(huán)。 圖片 ·其他組織組留的免疫細(xì)胞 干細(xì)胞還和其他組織駐留細(xì)胞的相互作用，包括DC細(xì)胞、NK細(xì)胞、效應(yīng)T細(xì)胞和記憶T細(xì)胞，先天淋巴樣細(xì)胞，中性粒細(xì)胞。 04 — 干細(xì)胞參與免疫反應(yīng) 免疫細(xì)胞與干細(xì)胞在傷口修復(fù)中的相互作用源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。當(dāng)組織屏障被破壞時(shí)，干細(xì)胞必須盡快修復(fù)損傷以限制病原體侵入，損傷敏感的干細(xì)胞可能會(huì)發(fā)出緊急呼叫，招募免疫細(xì)胞，聚焦到傷口部位，并可能級(jí)聯(lián)放大再生反應(yīng)。 機(jī)體通過炎癥反應(yīng)起到保護(hù)機(jī)體的目的，其招募的免疫細(xì)胞主要包括Th17細(xì)胞，Th1細(xì)胞，Th2細(xì)胞。Th17反應(yīng)引起中性粒細(xì)胞的募集和細(xì)胞外病原體的清除；Th1反應(yīng)激活巨噬細(xì)胞以應(yīng)對(duì)細(xì)胞內(nèi)病原體；Th2反應(yīng)對(duì)蠕蟲清除至關(guān)重要。在特定環(huán)境中，干細(xì)胞調(diào)控其行為，增強(qiáng)組織完整性，調(diào)節(jié)機(jī)體免疫防御。 寄生蟲感染導(dǎo)致Th2細(xì)胞因子IL-13富集，這向腸道干細(xì)胞發(fā)出信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)簇細(xì)胞和杯狀細(xì)胞的分化，進(jìn)而分泌粘液以輔助寄生蟲的排出，并起到增強(qiáng)Th2反應(yīng)的作用。此外，在積極反應(yīng)過程中，效應(yīng)細(xì)胞定位于干細(xì)胞附近，形成“炎癥微環(huán)境”，并指導(dǎo)干細(xì)胞的行為。因此，腸道干細(xì)胞表達(dá)多種炎癥介質(zhì)的受體，使它們能夠適應(yīng)其特定的炎癥環(huán)境。 圖片 ·慢性炎癥 缺乏組織干細(xì)胞的情況下，免疫會(huì)誘發(fā)很多自身免疫病（比如銀屑病、特應(yīng)性皮炎、哮喘、鼻竇炎和炎癥性腸?。Ｔ诼匝装Y狀態(tài)下，長(zhǎng)時(shí)間的干細(xì)胞失調(diào)會(huì)導(dǎo)致屏障和抗菌功能的缺陷，這反過來又會(huì)導(dǎo)致微生物滲透，并進(jìn)一步增強(qiáng)炎癥反應(yīng)。 隨著年齡增長(zhǎng)，組織功能下降，通常表現(xiàn)為促炎因子水平升高、全身炎癥和傷口愈合受損。一些與年齡相關(guān)的缺陷是由于免疫細(xì)胞和組織干細(xì)胞之間的錯(cuò)誤溝通和組織中促炎因子的積累所致。 在炎癥性疾病和與年齡相關(guān)的組織功能障礙之間有著顯著的相似之處。在這些情況下，促炎因子的積累總是導(dǎo)致組織畸形和功能下降。因此，逆轉(zhuǎn)干細(xì)胞和再生組織衰老過程的關(guān)鍵將是不僅刺激組織干細(xì)胞自我更新，而且還要針對(duì)隨著年齡積累的炎癥介質(zhì)進(jìn)行治療。 ·免疫豁免 我們身體的上皮組織，已經(jīng)發(fā)展出了特別復(fù)雜的方法來保護(hù)自身干細(xì)胞。毛囊干細(xì)胞生態(tài)位，長(zhǎng)期以來一直被描述為免疫豁免的場(chǎng)所，表達(dá)低水平的免疫應(yīng)激分子和大量的Treg細(xì)胞。這種排斥炎癥的避難所可能會(huì)被旺盛的免疫反應(yīng)淹沒。在這種炎癥環(huán)境中，免疫信號(hào)也可以是保護(hù)性的。 消除對(duì)穩(wěn)態(tài)生態(tài)位信號(hào)（如WNTs）的要求，通過混合炎癥信號(hào)來指導(dǎo)它們的行為，可能代表干細(xì)胞適應(yīng)炎癥應(yīng)激，保持組織完整性。干細(xì)胞的免疫特權(quán)地位與其活性水平有關(guān)。 腸道、卵巢和乳腺的循環(huán)干細(xì)胞，表達(dá) MHC-I 以及細(xì)胞因子受體。如果干細(xì)胞獲得變異，顯示為表面新抗原與MHC-I復(fù)合物，可被殺傷T細(xì)胞（CTL）從組織中迅速清除。這一特征可作為增生和腫瘤形成的檢查。相比之下，靜止的干細(xì)胞，如毛囊和肌肉的干細(xì)胞，下調(diào)了它們的抗原提呈機(jī)制，這使得它們能夠長(zhǎng)期處于免疫監(jiān)視之下，并保持組織的長(zhǎng)期產(chǎn)生。干細(xì)胞可以通過內(nèi)在和外在途徑維持免疫豁免，對(duì)干細(xì)胞克隆選擇和組織適應(yīng)度有著深遠(yuǎn)的影響。

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