iPSC制备方法的发明者山中伸弥（Yamanaka）

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只要有战争就不避免发生伤亡。每一场武装冲突都导致大量军人致残或丧失生活能力，甚至死亡。以干细胞为基础的细胞疗法为军事医学的变革以及促进士兵从战场上恢复提供了一种有吸引力的方法。

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干细胞分类

然而，这些细胞有多个缺点，影响了对其治疗应用的进一步研究。首先，据报道，除非在严格的培养条件下保存，否则这些细胞在遗传上不稳定，容易发生染色体异常。其次，在胚胎干细胞体内再生治疗过程中，部分未分化的胚胎干细胞意外植入受损部位有形成畸胎瘤的风险。第三，由于特定患者无法获得天然的自体胚胎干细胞，同种异体胚胎干细胞移植可能会导致移植物排斥反应，患者必须接受长期的免疫抑制。最后但相当重要的一点是，关于将卵母细胞、囊胚和人类胚胎用于研究目的，有一些主要的伦理考虑因素。仅此一点就已被证明是近年来ESC研究的主要障碍。

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免疫原性和解决方案

讨论细胞治疗，不得不讨论免疫排斥反应。免疫排斥反应是细胞治疗的另一个关键问题。虽存争议，但临床研究表明在规避免疫应答方面，iPSC为患者自体移植提供了一个理想选择。目前，出于时间和金钱成本考虑，异体移植比自体移植方式更受青睐，尤其是一些急性疾病（如心衰和脊髓受损等）。

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现代战争的常见损伤和细胞解决方案

在任何多能干细胞中都是存在异质性的。在形态、生长曲线、基因表达和分化的倾向上，每个多能干细胞系都不同，这就是异质性，是其后续应用的主要障碍。无论是ESC还是iPSC的细胞系，遗传变异和表观遗传修饰均是其异质性的主要原因。

5.1眼外伤

在20世纪以前的近现代战争中，战场上眼部受伤的情况相对较少。眼球和眼眶是眼外伤中最常见的受伤部位，化学制剂也会造成巩膜外层炎、角膜炎和化学性结膜炎。由于视网膜光感受器和视神经元不能自发再生，永久性视力丧失是最有可能的结果。

视网膜细胞可以通过iPSC制备进行移植。在所有产生的视网膜细胞中，从iPSCs获得功能性视网膜色素上皮（RPE）细胞的研究取得了重大进展。许多研究小组已经通过类胚体形成或单层培养方法成功地将iPSCs分化为RPE细胞。这些着色的RPE细胞对于吸收穿透眼睛的散射光和保持视觉功能至关重要。在小鼠模型中，从多能细胞产生视锥和视杆感受器，以及将这些细胞整合到宿主视网膜中以部分恢复视力的研究也有了实质性的改进。由人iPSCs(HiPSCs)产生的另一种重要的视网膜细胞类型是视网膜神经节细胞，它是一种从光感受器接收视觉信息的神经元。最近，一项临床试验成功地测试了从年龄相关性黄斑变性患者的IPSCs分化而来的自体RPE细胞的活性。从Episome产生的IPSCs成功地获得了一组患者特有的RPE细胞，并将其移植到其捐赠者身上，没有任何不良后遗症。iPSCs能够产生如此多种类的关键细胞类型，为即使是最严重的眼外伤的再生治疗提供了巨大的推动力。

5.2听觉损伤

根据美国退伍军人事务部的报道，听觉损伤是反恐战争中的主要残疾，且较难识别。大量经历了阿富汗和伊拉克路边爆炸和交火中的海军陆战队员士兵伴带着耳鸣和长期听力损失退伍。这种长期损害不仅是敌人使用的武器和爆炸物造成的，也是士兵自己使用的武器、装备和车辆造成的。根据美国国立卫生研究院的说法，经常听到85分贝或以上的声音会导致听力损失。

军队中的听力损失是由外耳和内耳的机械和生化损伤引起的，通常表现为感觉毛细胞的损失。这种类型的毛细胞损失可以通过来自iPSCs的重新编程的耳蜗毛细胞的再生来逆转。虽然视网膜感光细胞的逐步分化有多种成熟有效的方法，但耳蜗细胞只有少数类似的例子，如从iPSC中产生机械敏感的毛细胞样细胞。在其他研究中，与耳蜗外植体共培养的iPSC衍生的神经祖细胞与感觉毛细胞形成突触连接或可成功移植到新生小鼠的耳蜗中。

5.3神经组织损伤

在战争环境中，一般为创伤性脑损伤(TBI)、脊髓损伤和周围神经损伤。在军事环境中，大多数创伤性脑损伤是轻度创伤性脑损伤。脊髓损伤(SCL)对身体也有破坏性，颈椎和腰椎是最常见的受影响区域。周围神经损伤是一种常见的损伤，在战争期间持续存在。周围神经的创伤性损伤导致了世界范围内的广泛残疾。

iPSCs是否可用于周围神经修复和治疗脊髓损伤呢？研究表明，小鼠iPSC细胞可以在体外产生次级神经球(SNSs)，产生三线神经细胞，包括多种类型的神经元。当移植到脊髓损伤小鼠模型中时，这些iPSC衍生的神经干细胞分化为星形胶质细胞。神经元和少突胶质细胞，可以促进髓鞘再形成、轴突再生和组织保留，不形成畸胎瘤或其他肿瘤，从而改善功能。用实验小鼠模型对周围神经损伤进行的进一步研究也表明，移植iPSCSNSs24可促进受损坐骨神经的功能恢复。

5.4肌肉骨骼损伤

5.5皮肤损伤

与大多数其他组织相比，皮肤具有极好的再生能力，有助于不断的自我更新。这主要是因为皮肤有大量的各种干细胞/祖细胞，这些细胞在受伤时容易产生新的表皮。然而，深度渗透损伤、化学损伤和更高程度的烧伤可能导致这些皮肤祖细胞的损失，从而导致再生能力下降和疤痕形成。

在这种情况下，来自患者自体移植的特异性iPSCs的分化皮肤细胞有助于更快的愈合和提高恢复率。尽管关于将iPSCs用于皮肤病治疗的研究进展缓慢，但已有报告证实了该方法的可行性。

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小结和展望

虽然多能干细胞仍然面临很多挑战，但仍不能阻挡人类多能干细胞在细胞治疗和其他应用方面的巨大潜力。

参考资料：

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乘干细胞之东风——火爆“外泌体”的崛起

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