来源:知宠健康
在人类医学不断攻克众多难治性疾病的同时,一些重大疾病或事故仍可能导致器官组织严重受损,丧失必要生理功能。此时,器官移植和人工器官置换成为主要的替代或辅助治疗手段。然而,在动物医疗领域,这些方法的进展却相对缓慢。
一方面,动物的器官捐献面临诸多难题,另一方面,移植手术成本高昂,难以广泛应用于临床。
在此背景下,再生医学领域引起了兽医界的高度关注。
对于人类来说,新兴的再生医疗虽在美容领域得到应用,但作为弥补因疾病和受伤而受损身体功能的医疗手段,仍处于临床研究和试验阶段。而对于宠物,干细胞再生治疗已普遍被宠物医院接受,并成为先端治疗的有力手段。
事实上,被人类认可的治疗方法和药物在应用之前通常会进行动物实验,从这个角度看,动物医疗往往更具前瞻性。
动物再生医学是通过培养构成组织和器官基础的细胞来辅助治疗疾病和损伤的疗法。基本治疗方法是从动物体内收集细胞,在体外增殖 / 分化后重新移植到体内,帮助机体恢复正常功能。通常使用的细胞有干细胞和免疫细胞,本文主要围绕干细胞进行介绍。
iPS 细胞(诱导多能干细胞)是通过人工培育产生的多能干细胞。2006 年 8 月,世界上第一个 iPS 细胞由京都大学山中伸弥教授及其同事培育而成。因其具有分化成各种组织和器官细胞的能力且几乎可以无限增殖,这一突破性成就为他赢得了 2012 年诺贝尔医学或生理学奖。
(日本研究人员用ips细胞制成角膜细胞)
目前,全球范围内正在大量开发利用 iPS 细胞的再生医学技术。
iPS 细胞具有革命性的原因在于,人类细胞都源自一个受精卵,所有细胞具有相同的基因组(遗传信息)。但除了必需基因外,其他基因在不同类型的细胞中不发挥作用。而 iPS 细胞能从伦理角度安全且相对容易地 “初始化”(重新编程)该程序。
不过,在犬等动物体内培育 iPS 细胞比在小鼠、大鼠和人类中更加困难,且用于诱导 IPS 的重编程因子存在致瘤或细胞分化异常的风险。
目前,犬类的诱导多能干细胞已成功研发,正处于临床用途的开发阶段。犬诱导多能干细胞的主要应用方向集中在人造红细胞和血小板这类处于细胞分化末端、已失去继续分裂能力的细胞组织,旨在制造人工血液或治疗血小板减少症,解决宠物犬供血来源不足、昂贵等问题。
诱导多能干细胞(iPSC)已广泛应用于人类生殖医学研究。随着先进医疗护理对宠物的重要性日益增加,人们也期望为宠物开发出 iPSC 新疗法。但与人类相比,犬类体细胞的重编程效率较低,限制了可用于生成 iPSC 的犬类细胞类型。
在宠物疾病预防治疗和抗衰老方面,衰老会影响大脑健康和认知能力,提升阿尔兹海默病等神经退行性疾病的风险。大脑的衰退早在成年后就已开始。提取宠物皮下脂肪,分离干细胞并培养增殖、冷冻保存,最后通过静脉注射回输至宠物体内,可利用干细胞的修补老化功能,让爱宠身体机能再次焕新。
在宠物过敏性皮炎的预防和治疗方面,犬过敏性皮炎是第二常见的过敏性皮肤病。干细胞的应用能释放抑炎因子,抑制炎症反应,降低嗜酸性粒细胞浓度,抑制肥大细胞脱颗粒现象,减缓血管周围炎症浸润,阻碍表皮增生,消除前表皮肤水肿,稳定机体内免疫水平,减缓特异性皮炎带来的瘙痒、水肿、红斑等现象。
在宠物骨关节炎治疗方面,犬脂肪干细胞(cASCs)具有来源广泛、取材方便、对动物损伤小等优点,可作为兽医临床治疗重要干细胞来源。骨关节炎是最常引起犬慢性疼痛的疾病之一,cASCs 疗法可作为此类疾病的较佳选择。目前国内众多知名大学动物医院已开展干细胞治疗犬髋关节发育不良、股骨头坏死、肘关节炎等,并取得显著疗效。
宠物干细胞银行旨在为宠物的未来医疗需求提供可靠解决方案。通过收集、存储和管理宠物的干细胞样本,充当宠物干细胞的 “仓库”。宠物干细胞银行的运作方式包括定期收集宠物的干细胞样本,经过专业处理和储存,确保质量和可用性。
(日本研究诱导多功能干细胞培育具有抗癌功能的免疫细胞)
宠物主人可选择将宠物的干细胞样本存储在银行中,以备将来可能需要的临床治疗或干细胞疗法。
当今社会,宠物猫狗作为伴侣动物的数量不断增加,动物医疗保健的重要性逐年提升。购买宠物保险的人数增多,动物保健品市场规模持续增长,采用先进治疗方法的兽医数量增加,大学医院和设置专门二级护理机构的医疗事件数量也在逐年上升。
在这种形势下,动物再生医学逐渐取得进展。一些动物医院努力配备先进设备,研究复杂的细胞培养方法来制备治疗细胞。
然而,动物再生医学仍面临诸多挑战。例如,“志愿动物” 稀缺,获取细胞来源的脂肪通常需要对供体动物进行全身麻醉并手术,耗费体力。还有 “质量统一” 问题,不同医院培养方法略有不同,供体动物差异也反映在细胞功能上,难以保证细胞质量相同,难以进行受控的科学测试。
此外,治疗周期也是问题,自体细胞移植准备时间长,不能立即开始治疗。最后,生产效率也是难题,自体细胞制备一对一定制,同种异体细胞数量有限且匹配细胞质量不易。
尽管目前动物再生医疗领域存在许多不完善之处,但业内人士相信,可及的再生医学将成为一种可行的再生医学。
因为 iPS 细胞一旦产生,可获得大量具有相同特性的细胞,能生产出均质、稳定、有效和安全的再生医学产品。使用 iPS 细胞作为原材料,无需供体,避免对动物的物理入侵,还能提高生产效率并在超低温下保存,以便在需要时及时开始治疗。
总之,动物再生医学虽然面临诸多挑战,但它为宠物医疗带来的新希望和广阔前景不可忽视。随着技术的不断进步和创新,我们有理由相信,在科研人员、兽医以及广大宠物主人的共同努力下,动物再生医学将逐步克服现有的难题,为宠物们带来更加优质、高效的医疗服务,开启宠物医疗的璀璨新未来。