刘晋宇探宝毛囊干细胞

刘晋宇：探宝毛囊干细胞

干细胞移植治疗技术，是人类有史以来的飞跃式医疗手段。 尤其是脐带血，由于其含有丰富的造血干细胞，可用来移植治疗血液病和构建组织工程化器官，被称为孩子的“生命银行”。但是，由于种种原因，大部分中国人在出生时并没有保留脐带血，永久失去了利用自己脐带血干细胞来治疗自身疾病的机会，这是利用脐带血干细胞开展移植治疗最不利的因素。 对此，吉林大学病理生物学教育部重点实验室副主任刘晋宇教授找到了解决办法，他带领的研究团队从人毛囊中发现并分离出多潜能间充质干细胞，建立了相应的分离、培养、诱导、分化等标准技术，并建立了世界首家临床级毛囊干细胞库。 “毛囊间充质干细胞获取非常简单，在任何年龄段只须拔取几根毛发就可以获得足够数量的属于自己的干细胞，这就弥补了出生时没有储存脐带血干细胞的遗憾。”他说。 刘晋宇是吉林大学唐敖庆特聘教授，也是吉林省政府引进高层次创新创业人才、吉林省卫生系统有突出贡献的中青年专业技术人才。多年来，他以国家重大需求为导向，结合地方社会经济以及医疗卫生事业发展的需要，在干细胞组织工程及再生医学方面做了大量创新性研发工作。 毛囊干细胞：种子细胞新来源 自体器官供应不足一直是临床上器官移植治疗过程中所面临的实际问题。应用组织工程学技术，体外构建具有生命医学活性的组织工程化器官，用作自体器官的替代物，及时有效地修复病变或缺失的人体组织器官，挽救器官缺损患者的生命，提高其生存质量，一直是当今再生医学研究的焦点。 在构建具有生命活性的组织工程化器官过程中，种子细胞的获得、可生物降解支架材料的制备以及种子细胞与支架材料的相互作用是最重要的三要素。为了解决因自体血管细胞老化导致构建的组织工程化血管质量较差这一实际问题，生物医学工作者一直努力寻找具有高度增殖能力、多分化潜能和免疫原性低下的种子细胞，代替自体血管细胞，用以构建组织工程化血管，来移植修复病变的心血管。 刘晋宇找到了毛囊干细胞。毛囊是皮肤的附属器之一，起源于胚胎发育时期表皮与间充质间的相互作用。毛囊中除了含有表皮干细胞和黑色素干细胞外，还含有间充质干细胞。这些间充质细胞位于毛囊的突出区域，能够自我更新，并具有定向分化为其它细胞的潜力，如脂肪细胞、成骨细胞、平滑肌细胞、神经细胞和造血干细胞。毛囊终生经历增生期、退行期和静止期，周期循环，被认为是存留于成人体内的胚胎样细胞，具有显著的可塑性。 更重要的是，毛囊来源丰富、获取方便，且获取毛囊几乎不会对机体造成任何损害；毛囊细胞免疫原性低下，研究表明同种异体毛囊移植未见明显的免疫排斥反应。这些因素意味着利用自体毛囊干细胞开展再生医学研究和应用，既不涉及伦理，也未见致瘤性，因此毛囊是组织修复、器官重建和基因治疗重要的种子细胞来源。 “通常随着年龄的增加，干细胞的数量和质量迅速降低，但对年龄较大的个体而言，毛囊间充质干细胞的质量和数量要远远好于同年龄骨髓间充质干细胞。毛发的生长伴随人的一生，毛囊几乎可以提供取之不尽的干细胞来源。”刘晋宇说。 可以说，毛囊就是一座种子细胞的宝库，谁能深入进去探宝，谁就能解决长期以来一直令人困扰的干细胞来源问题，为国家医疗卫生事业的发展和社会的进步作出巨大的贡献。 “建立干细胞研究的技术标准” 心血管疾病是人类死亡率最高的疾病之一，治疗这种疾病的首选方案是自体静脉移植。但利用自体静脉移植治疗病变的心血管常面临着自体静脉来源不足或自体静脉质量较差等问题，所以不能用于移植治疗。 为了解决心血管疾病对人类造成的重大危害，刘晋宇教授发明了利用组织特异性启动子从干细胞中分离组织特异性祖细胞的原创技术，从根本上解决了干细胞移植治疗后可能诱发肿瘤形成的实际问题。通过应用此技术，从骨髓和毛囊干细胞中分离出血管平滑肌祖细胞，进一步以该细胞为种子细胞，构建了具有生理机能的组织工程化小口径血管，用于替代自体血管，并在移植中获得了成功。 这项研究成果发表在《心血管研究》杂志及《组织工程》杂志上，引起了国内外80多家新闻媒体的广泛关注。世界临床医学研究领域的著名杂志《新英格兰医学杂志》发表了本研究论文的摘要。国际心血管研究领域权威专家、Dublin大学生物分子与生物医学研究所的DimitriScholz教授，就本研究的创新性作了如下评述：刘（晋宇）博士通过翔实的实验证明了毛囊中含有具有收缩能力的血管平滑肌细胞，解决了长期以来一直令人困惑的毛囊干细胞的分化问题，建立了干细胞研究的技术标准。 刘晋宇教授的科研团队在围绕毛囊干细胞开展一系列世界前沿研究的同时，还与台湾大展干细胞生技股份有限公司合作建立了世界首家人类毛囊间充质干细胞库。毛囊间充质干细胞是一群具有自我更新不断增殖和多向分化潜能的细胞，来源丰富、获取方便、不受年龄的限制，便于个体化治疗。 此后，刘晋宇教授进一步将释放可调控胰岛素基因转导到人毛囊干细胞中，建立了分泌可调控转基因毛囊干细胞库，并根据生理需求，实时调控胰岛素的分泌，为众多糖尿病患者的治疗带来了新的福音。 只想静静地作研究 刘晋宇教授1999年毕业于白求恩医科大学，获博士学位，1999年至2004年到享有国际声誉的科研和教育中心——瑞士苏黎世大学，师从著名的皮肤科专家GunterBurg教授从事皮肤组织工程与再生医学研究工作；2004年至2008年在美国纽约州立大学布法罗分校任助理研究教授，从事干细胞与组织工程血管再生研究。2009年回国至今在吉林大学病理生物学教育部重点实验室任副主任、博士生导师。 刘晋宇教授长期从事干细胞组织工程学与再生医学研究，早在攻读博士学位期间，他就以胶原蛋白网架为支架、以成人皮肤上皮干细胞和成纤维细胞为种子细胞，应用工程学原理，构建出具有生命活性且组织学结构与天然皮肤极为类似的组织工程复层皮肤。这是迄今为止国际上构建自体组织工程皮肤速度最快和应用效果最好的高科技技术，代表着当今皮肤创伤修复的最新发展趋势。当时《人民日报》（海外版）曾报道：“来自中国的刘晋宇博士在攻克人工皮肤课题上取得了突破性成果，尤其在治疗白癜风上效果颇佳。”之后，刘晋宇教授根据该研究结果，经过凝练，提出了原位皮肤再生新理念，即将皮肤主要形成细胞（角朊细胞、成纤维细胞和黑色素细胞）移植到皮肤缺损部位，这些细胞可按照机体先天预留的修复机制，在局部创伤微环境的作用下，能够重建全层皮肤。 在国外辛勤耕耘多年并取得累累硕果的刘晋宇一直渴望能把自己一生所学带回祖国，为祖国的医学事业贡献自己的力量。自2006年被聘为吉林大学特聘教授，特别是2009年全职归国以来，他就积极投身到实验室发展、学科建设和人才培养上以及学术合作与交流上。 对于回国后的工作，刘晋宇有着明确的目标。依托吉林大学病理生物学教育部重点实验室，以国家重大需求为导向，结合吉林省社会和经济发展的需要，他将在以往干细胞研究已取得大突破的基础上，以干细胞产业化和临床应用的安全性和时效为出发点，力争在治疗重大疾病，如心脑血管疾病、恶性肿瘤和糖尿病以及常见的组织器官缺失方面获得新的突破，使之尽早造福于人类，同时也为地方政府相关部门决策提供依据。 有了远大的目标，还要有脚踏实地的工作才能实现。在工作中，教学、科研、人才培养，刘晋宇一项也不落下。 教学上，他开设了干细胞再生医学课程，引进国外先进教学理念和教学方法，激发学生对生命科学前沿问题研究的兴趣。 研究上，他瞄准国际干细胞研究前沿，提出具有战略性、前瞻性、创新性的干细胞研究及转化新思路、新构想。并努力将前期基础研究获得的成果快速转化为临床治疗的新策略或新方法。同时，积极引进国、内外干细胞研发公司，采用风险同担、利益共享的形式，推进干细胞研发进程，开拓干细胞应用市场。 人才培养及学科建设上，他力争短时期内，培养出一批能够承担国家和地方重点或重大科研任务的高水平教学、科研复合型人才，建设一支结构合理、学科交叉、专业互补并富有创新精神的学术团队。 通过几年的努力，他不仅组建了一支具有现代意识、国际视野、自主创新和团结向上的研发团队，还打造了以再生医学为核心的干细胞转化医学平台，成立了吉林大学转化医学研究院和吉林省干细胞国际合作基地。先后成功地举办了干细胞国际医学论坛，和国内外学者建立了广泛的合作交流，提升了吉林大学干细胞研究的国际地位和影响，也为中国的干细胞产业作出了积极的贡献，更促进了世界再生医学的发展。 刘晋宇在求学和科研的道路上已经走了30年。在这30年里，他有过辗转、有过盘旋，甚至有过失败，但他始终认为坚持到最后的人能够做到最好，最终他成功了。在他收获荣誉之时，他说那不是他一个人的功劳，他只是做了符合这个时代前进步伐的事，他只想静静地作研究，沿着医学和生物学发展的道路一步一个脚印地走下去。

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