探讨干细胞在核污染下的应用

2023-08-28 14:55:53

“核污水”一词已足以引发人们的恐惧,近日,日本政府启动福岛核污水排海引发多方强烈反对和批评。

在这些污水中,含有大量放射性核素。尽管目前,东京电力公司利用专门设备“多核素去除设备” (ALPS) 处理核污水,并坚持认为“处理水”已达可排标准。不过此前有报道披露,即使是日方声称已经过滤“处理水”中,也存在残留的放射性物质。

2019年,美国伍兹霍尔海洋研究所称,核污水中含碘-129、锶-90、钌-106、碳-14等放射性元素。其中,碘-129可以导致甲状腺癌,锶-90更被世界卫生组织列入一类致癌物清单,易致白血病。

环保组织“绿色和平”2020年曾指出,福岛核污水中的放射性同位素碳-14和其他放射性物质的含量之高相当危险,存在损害人类DNA的潜在危险。


· 核污染危及人类健康

据《健康时报》援引专家观点,“总体来说,核污水排入大海是会对我们有影响的”。

中国地质大学海洋学院刘恩涛指出,“人类处于食物链金字塔的顶端,海鲜等生物富集的放射性元素,会通过食物链的传递影响到人类。”人类通过食用海产品,间接摄取海水中的各种放射性同位素。实验证明,如果长期、大量食用放射性污染海产品,有可能使体内放射性物质积累超过允许量,引起慢性射线病等疾病,造成血器官、内分泌系统、神经系统等损伤。

核辐射对人体多系统造成组织细胞损伤,常规治疗困难。干细胞由于具备损伤修复能力,被科学家寄予厚望,成为一种重要的治疗手段。


· 干细胞治疗放射性损伤安全有效

面对放射性损伤,很多科研人员将目光投放到“干细胞科技”上。干细胞在急性放射损伤的治疗中具有重要价值,并且已经取得了一定成果。

严重的放射损伤,常常会引发人体骨髓造血系统的破坏,造血干细胞移植是重建骨髓造血系统的有效手段。间充质干细胞具有体内、外支持造血,抑制免疫排异等特性,可以与造血干细胞共移植以预防和治疗相关临床疾病,从而提升造血干细胞移植的成功率。

在肿瘤患者进行放射治疗时,也会引起一些并发症。间充质干细胞来源广泛,具有较强的多向分化潜能,且在一定的条件下,其可以分化形成多种不同功能、不同结构的细胞,有广泛的临床应用前景,对受损部位具有修复作用。目前已有多篇报道干细胞对多种放射性损伤并发症有效。

2014年1月至2016年6月,第三军医大学西南医院呼吸科和新桥医院放疗中心联合开展了一项脐带间充质干细胞治疗放射性肺纤维化的临床研究。研究人员根据纳入标准,从1829位放疗病人中筛选出年龄在44到70岁之间的8位放射性肺纤维化患者,这8位患者两位患有乳腺癌,6位患有肺癌。结果证实了脐带间充质干细胞治疗放射性肺纤维化(RPF)对患者的肝肾等主要脏器无损害,且能够减轻患者的临床症状和降低肺纤维化密度。


· 干细胞在核事故中的其他应用

【1】急性放射病

急性放射综合征(ARS)也被称为放射病,是一种患者在24小时内暴露于大剂量的游离辐射下导致的综合征。

在较大剂量射线照射后,造血系统损伤出现最早,程度最严重,对ARS的预后有重要意义。如果造血功能难以恢复,就需要进行造血干细胞移植,重建机体造血功能。

1999年,日本东海村核事故中,大内久成了第一个接受外周血造血干细胞移植的人。虽然最终由于病情太重未能挽回他的生命,但移植技术在ARS中的应用开始受到关注。

间充质干细胞能促进造血干细胞植入,并预防移植物抗宿主病(GvHD)发生,提高患者生存率。此外,大量研究表明,间充质干细胞对辐射导致的胃肠道、肺损伤及放烧复合伤等都有良好的组织修复作用。

2004年山东济宁、2008年山西太原辐射事故中,患者在造血干细胞移植后,都输注了供者的间充质干细胞,显示出良好的抗GvHD作用。

而早在2007年,美国国防部就给了Osiris Therapeutics公司一个2亿多美元的大订单,合作开发骨髓间充质干细胞产品Prochymal,用于修复因辐射暴露导致的胃肠道损伤。

(Prochymal最早被加拿大批准用于急性GvHD)

在美国国立卫生研究院资助下,美国国防部又和以色列Pluristem公司合作,开展了胎盘间充质干细胞疗法PLX-R18治疗ARS的临床试验。

(Placental eXpanded (PLX)细胞是一种胎盘来源、体外3D扩增、间充质样基质细胞)

【2】癌症

以广岛为例,病故于医院的核爆幸存者中,2/3死于恶性肿瘤,主要类型有:肺癌(20%)、胃癌(18%)、肝癌(14%)、白血病(8%)、肠癌(7%)和恶性淋巴瘤(6%)。同时,核爆幸存者的白血病发病率是对照组的4-5倍,这个差距直到10-15年后才逐渐缩小。

造血干细胞移植可用于多种血液病的治疗,包括血液系统恶性肿瘤,如急性白血病、慢性粒细胞白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合征等;以及某些血液系统非恶性疾病,如重型再生障碍性贫血、地中海贫血等。

除了血液疾病,造血干细胞移植有时也被用于对化疗敏感的实体瘤(如一些生殖细胞肿瘤)。

【3】心理健康

2006年,UK切尔诺贝利论坛报告指出,核事故造成的心理疾病是最大的危险。福岛健康管理调查报告也显示,成人心理疾病患病率从3%升高到14.6%。

抑郁症的发病机理尚未明确,目前最受关注的是「炎性免疫假说」。该假说认为机体的免疫系统在抑郁症中有重要作用,抑郁症实质上是一种心理-神经-免疫紊乱性疾病。

而间充质干细胞在免疫调节中作用突出,因此也被用于抑郁症等疾病的研究。

(Beck抑郁量表评分对比)

有俄罗斯科学家使用脐带血治疗13名复发难治性抑郁症患者,结果发现其有助于难治性抑郁症的治疗,特别是认知-情感亚量表的改善。







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