เซลล์ต้นกำเนิดผู้ใหญ่
ภาพถ่ายอิเล็กตรอนไมโครสโคปแบบส่งผ่านของเซลล์ต้นกำเนิดในผู้ใหญ่ แสดงลักษณะโครงสร้างระดับจุลภาค ทั่วไป
รายละเอียด
ตัวระบุ
ละติน	เซลล์ก่อนวัยเรียน
เมช	D053687
ไทย	H1.00.01.0.00035
คำศัพท์ทางกายวิภาคศาสตร์ของจุลกายวิภาคศาสตร์

เซลล์ต้นกำเนิดในผู้ใหญ่เป็นเซลล์ที่ยังไม่ได้รับการจำแนกประเภท พบได้ทั่วร่างกายหลังการเจริญเติบโต และจะเพิ่มจำนวนโดยการแบ่งเซลล์เพื่อทดแทนเซลล์ที่ตายไปและฟื้นฟูเนื้อเยื่อ ที่เสียหาย เรียกอีกอย่างว่าเซลล์ต้นกำเนิดโซมาติก (จากภาษากรีก σωματικóς แปลว่าของร่างกาย ) แตกต่างจากเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน เซลล์ต้นกำเนิดโซมาติกสามารถพบได้ในสัตว์วัยเด็กและวัยผู้ใหญ่ รวมถึงมนุษย์ด้วย

ความสนใจทางวิทยาศาสตร์ในเซลล์ต้นกำเนิดผู้ใหญ่มีศูนย์กลางอยู่ที่ลักษณะสำคัญสองประการ ประการแรกคือความสามารถในการแบ่งตัวหรือสร้างตัวเองขึ้นใหม่ได้อย่างไม่จำกัด และประการที่สองคือความสามารถในการสร้างเซลล์ทุกประเภทของอวัยวะที่เซลล์นั้นกำเนิดขึ้น ซึ่งอาจสร้างอวัยวะทั้งหมดขึ้นใหม่ได้จากเซลล์เพียงไม่กี่เซลล์^{[ 1 ]}แตกต่างจากเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน การใช้เซลล์ต้นกำเนิดผู้ใหญ่ของมนุษย์ในการวิจัยและการรักษาไม่ถือว่าเป็นที่ถกเถียงกันเนื่องจากเซลล์เหล่านี้ได้มาจากตัวอย่างเนื้อเยื่อของผู้ใหญ่ ไม่ใช่จากตัวอ่อนของมนุษย์ที่กำหนดไว้สำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ หน้าที่หลักของเซลล์ต้นกำเนิดผู้ใหญ่คือการทดแทนเซลล์ที่มีความเสี่ยงที่จะตายอันเป็นผลมาจากโรคหรือการบาดเจ็บ และเพื่อรักษาสภาวะสมดุลภายในเซลล์^{[ 2 ]}มีวิธีการหลักสามวิธีในการตรวจสอบว่าเซลล์ต้นกำเนิดผู้ใหญ่สามารถกลายเป็นเซลล์เฉพาะทางได้หรือไม่^{[ 2 ]}เซลล์ต้นกำเนิดผู้ใหญ่สามารถติดฉลากในร่างกายและติดตามได้ สามารถแยกเซลล์ต้นกำเนิดผู้ใหญ่และปลูกถ่ายกลับเข้าไปในสิ่งมีชีวิตได้ และสามารถแยกเซลล์ต้นกำเนิดผู้ใหญ่ในร่างกายและจัดการด้วยฮอร์โมนการเจริญเติบโตได้^{[ 2 ]}พวกมันส่วนใหญ่ได้รับการศึกษาในมนุษย์และสิ่งมีชีวิตจำลองเช่นหนูหนูแรตและแพลนาริอา

เซลล์ต้นกำเนิดมีคุณสมบัติสองประการ:

• การต่ออายุตัวเองคือความสามารถในการผ่านวงจรการแบ่งเซลล์ จำนวนมาก ในขณะที่ยังคงรักษาสถานะที่ไม่แตกต่างกัน เซลล์ต้นกำเนิดสามารถจำลองตัวเองได้หลายครั้งและอาจส่งผลให้เกิดเซลล์ต้นกำเนิดสองเซลล์ เซลล์ต้นกำเนิดหนึ่งเซลล์ที่แตกต่างมากกว่าอีกเซลล์หนึ่ง หรือเซลล์ที่แตกต่างกันสองเซลล์ ^{[ 3 ]}
• ความสามารถในการสร้าง เซลล์ หลายชนิดหรือความสามารถในการเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์ชนิดต่างๆ ได้หลายชนิด(เช่นเซลล์เกลียและเซลล์ประสาท) ซึ่งแตกต่างจาก(unipotency) อย่างไรก็ตาม นักวิจัยบางคนไม่ถือว่าความสามารถในการสร้างเซลล์หลายชนิดเป็นสิ่งจำเป็น และเชื่อว่าเซลล์ต้นกำเนิดที่ ^{สามารถสร้างเซลล์ชนิดเดียวได้นั้นสามารถมีอยู่จริง [ 4 ]}คุณสมบัติเหล่านี้สามารถแสดงให้เห็นได้ค่อนข้างง่ายในหลอดทดลองโดยใช้วิธีการต่างๆ เช่นการทดสอบการสร้างโคลน (clonogenic assays) ซึ่งจะมีการระบุลักษณะของเซลล์ลูกหลานจากเซลล์เดียว อย่างไรก็ตาม เป็นที่ทราบกันดีว่าการเพาะเลี้ยงเซลล์ในหลอดทดลอง สามารถเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของเซลล์ได้ การพิสูจน์ว่าเซลล์กลุ่มย่อยมีคุณสมบัติของเซลล์ต้นกำเนิดในร่างกายจึงเป็นเรื่องท้าทาย และมีการถกเถียงกันอย่างมากว่าเซลล์ต้นกำเนิดบางกลุ่มที่เสนอในผู้ใหญ่เป็นเซลล์ต้นกำเนิดจริงหรือไม่

เพื่อให้แน่ใจว่าเซลล์ต้นกำเนิดสามารถสร้างตัวเองขึ้นใหม่ได้ เซลล์ต้นกำเนิดจะผ่านการแบ่งเซลล์สองประเภท (ดู แผนภาพ การแบ่งเซลล์และการแยกตัวของเซลล์ต้นกำเนิด ) การแบ่งแบบสมมาตรจะให้กำเนิดเซลล์ต้นกำเนิดลูกสาวที่เหมือนกันสองเซลล์ ในขณะที่การแบ่งแบบไม่สมมาตรจะให้กำเนิดเซลล์ต้นกำเนิดหนึ่งเซลล์และเซลล์ต้นกำเนิด หนึ่งเซลล์ ที่มีศักยภาพในการสร้างตัวเองขึ้นใหม่อย่างจำกัด เซลล์ต้นกำเนิดสามารถผ่านการแบ่งเซลล์หลายรอบก่อนที่จะแยกตัวเป็นเซลล์ที่โตเต็มที่ในที่สุด เชื่อกันว่าความ แตกต่าง ทางโมเลกุลระหว่างการแบ่งแบบสมมาตรและแบบไม่สมมาตรอยู่ที่การแยกตัวที่แตกต่างกันของโปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์ (เช่นตัวรับ ) และโปรตีนที่เกี่ยวข้องระหว่างเซลล์ลูกสาว^{[ 5 ]}

ภายใต้สภาวะปกติ เซลล์ต้นกำเนิดของเนื้อเยื่อจะแบ่งตัวช้าและไม่บ่อยนัก พวกมันแสดงสัญญาณของการพักตัวหรือการหยุดการเจริญเติบโตที่สามารถย้อนกลับได้^{[ 6 ]}สภาพแวดล้อมที่พบเซลล์ต้นกำเนิดมีบทบาทสำคัญในการรักษาสภาวะพักตัว^{[ 6 ]}สภาพแวดล้อมที่ถูกรบกวนทำให้เซลล์ต้นกำเนิดเริ่มแบ่งตัวอย่างแข็งขันอีกครั้งเพื่อทดแทนเซลล์ที่สูญเสียหรือเสียหายจนกว่าสภาพแวดล้อมจะกลับคืนสู่สภาพเดิม ในเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดเส้นทางMAPK/ERKและเส้นทาง PI3K/AKT/mTORควบคุมการเปลี่ยนแปลงนี้^{[ 7 ]}ความสามารถในการควบคุมวงจรเซลล์เพื่อตอบสนองต่อสัญญาณภายนอกช่วยป้องกันการหมดสภาพของเซลล์ต้นกำเนิดหรือการสูญเสียเซลล์ต้นกำเนิดอย่างค่อยเป็นค่อยไปหลังจากความสมดุลระหว่างสถานะพักตัวและสถานะทำงานเปลี่ยนแปลงไป การแบ่งเซลล์ที่ไม่บ่อยนักยังช่วยลดความเสี่ยงของการเกิดการกลายพันธุ์ของ DNA ที่จะส่งต่อไปยังเซลล์ลูกได้อีกด้วย

การค้นพบในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาชี้ให้เห็นว่าเซลล์ต้นกำเนิดในผู้ใหญ่อาจมีความสามารถในการแยกตัวเป็นเซลล์ประเภทต่างๆ จากชั้นเนื้อเยื่อต้นกำเนิดที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น เซลล์ต้นกำเนิดประสาทจากสมอง ซึ่งได้มาจากเอกโตเดิร์ม สามารถแยกตัวเป็นเอกโตเดิร์มเมโซเดิร์มและเอนโดเดิร์มได้^{[ 8 ]}เซลล์ต้นกำเนิดจากไขกระดูก ซึ่งได้มาจากเมโซเดิร์ม สามารถแยกตัวเป็นตับ ปอด ทางเดินอาหาร และผิวหนัง ซึ่งได้มาจากเอนโดเดิร์มและเมโซเดิร์ม^{[ 9 ]}ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการเปลี่ยนสภาพหรือความยืดหยุ่นของเซลล์ต้นกำเนิด สามารถกระตุ้นได้โดยการปรับเปลี่ยนอาหารเลี้ยงเชื้อเมื่อเพาะเลี้ยง เซลล์ต้นกำเนิด ในหลอดทดลองหรือโดยการปลูกถ่ายไปยังอวัยวะของร่างกายที่แตกต่างจากอวัยวะที่แยกออกมาในตอนแรก ยังไม่มีข้อสรุปที่แน่ชัดในหมู่นักชีววิทยาเกี่ยวกับความแพร่หลายและความสำคัญทางสรีรวิทยาและการรักษาของความยืดหยุ่นของเซลล์ต้นกำเนิด ผลการค้นพบล่าสุดชี้ให้เห็นว่าเซลล์ต้นกำเนิดที่มีศักยภาพหลายอย่างอาจอยู่ในเลือดและเนื้อเยื่อของผู้ใหญ่ในสภาวะพักตัว^{[ 10 ]}เซลล์เหล่านี้เรียกว่า "เซลล์ต้นกำเนิดคล้ายบลาสโตเมียร์" (BLSCs) ^{[ 11 ]}และเซลล์ต้นกำเนิด "คล้ายตัวอ่อนขนาดเล็กมาก" (VSEL) และแสดงศักยภาพหลายอย่างในหลอดทดลอง [ ^{10 ] เนื่องจาก}เซลล์ BLSCs และ VSEL มีอยู่ในเนื้อเยื่อของผู้ใหญ่เกือบทั้งหมด รวมถึงปอด สมอง ไต กล้ามเนื้อ และตับอ่อน^{[ 12 ]}การแยกเซลล์ BLSCs และ VSEL ร่วมกับประชากรเซลล์ต้นกำเนิดของผู้ใหญ่กลุ่มอื่นอาจอธิบายถึงศักยภาพหลายอย่างที่ปรากฏของประชากรเซลล์ต้นกำเนิดของผู้ใหญ่ อย่างไรก็ตาม การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าเซลล์ VSEL ของมนุษย์และหนูขาดคุณลักษณะของเซลล์ต้นกำเนิดและไม่มีศักยภาพหลายอย่าง^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]}

การทำงานของเซลล์ต้นกำเนิดจะเสื่อมลงตามอายุ และส่งผลให้การบำรุงรักษาและการซ่อมแซมเนื้อเยื่อเสื่อมลงอย่างต่อเนื่อง^{[ 17 ]}สาเหตุสำคัญประการหนึ่งที่ทำให้การทำงานของเซลล์ต้นกำเนิดเสื่อมลงคือการสะสมของความเสียหายของ DNA ที่ขึ้นอยู่กับอายุ ทั้งในเซลล์ต้นกำเนิดและเซลล์ที่ประกอบขึ้นเป็นสภาพแวดล้อมของเซลล์ต้นกำเนิด^{[ 17 ]} (ดูทฤษฎีความเสียหายของ DNA ที่เกี่ยวข้องกับความชรา ด้วย )

อย่างไรก็ตาม เซลล์ต้นกำเนิดในผู้ใหญ่สามารถกลับคืนสู่สภาพที่ทำหน้าที่เหมือนเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนได้ (รวมถึงกลไกการซ่อมแซม DNA ที่เกี่ยวข้อง) โดยได้ทำการทดลองกับหนูตั้งแต่ปี 2006 ^{[ 18 ]}ซึ่งมีแนวโน้มที่จะช่วยชะลอความแก่ของมนุษย์ได้อย่างมาก^{[ 19 ]}เซลล์ดังกล่าวเป็นหนึ่งในเซลล์ต้นกำเนิดที่ถูกเหนี่ยวนำหลาย ประเภท

การวิจัยเกี่ยวกับเซลล์ต้นกำเนิดในผู้ใหญ่ได้มุ่งเน้นไปที่การค้นหากลไกทางโมเลกุลทั่วไปที่ควบคุมการสร้างตัวเองและการเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์ชนิดต่างๆ ของเซลล์เหล่านั้น

• รอยบาก

เส้นทางNotchเป็นที่รู้จักในหมู่นักชีววิทยาพัฒนาการมานานหลายทศวรรษ บทบาทของมันในการควบคุมการแพร่กระจายของเซลล์ต้นกำเนิดได้รับการพิสูจน์แล้วสำหรับเซลล์หลายประเภท รวมถึงเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดเซลล์ประสาทและเซลล์เต้านม^{[ 20 ]}

• วนท์

เส้นทางการพัฒนาเหล่านี้ยังมีส่วนเกี่ยวข้องอย่างมากในฐานะตัวควบคุมเซลล์ต้นกำเนิดอีกด้วย^{[ 21 ]}

• ทีจีเอฟบี

ตระกูลไซโตไคน์ TGFβ ควบคุมความเป็นสเต็มเซลล์ของทั้งสเต็มเซลล์ปกติและสเต็มเซลล์มะเร็ง^{[ 22 ]}

เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด (HSCs) เป็นเซลล์ต้นกำเนิดที่สามารถแยกตัวเป็นเซลล์เม็ดเลือดทุกชนิดได้^{[ 23 ]}กระบวนการนี้เรียกว่าการสร้างเม็ดเลือด^{[ 24 ]}เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดพบได้ในไขกระดูกและเลือดจากสายสะดือ^{[ 25 ]}โดยทั่วไปแล้ว HSCs จะอยู่ในสภาวะสงบเมื่อพบในผู้ใหญ่เนื่องจากธรรมชาติของมัน^{[ 26 ]}

เซลล์ต้นกำเนิดเต้านมเป็นแหล่งของเซลล์สำหรับการเจริญเติบโตของต่อมน้ำนมในช่วงวัยรุ่นและการตั้งครรภ์และมีบทบาทสำคัญในการเกิดมะเร็งเต้านม^{[ 27 ]}เซลล์ต้นกำเนิดเต้านมได้รับการแยกจากเนื้อเยื่อของมนุษย์และหนู รวมถึงจากสายเซลล์ที่ได้มาจากต่อมน้ำนม เซลล์ดังกล่าวเพียงเซลล์เดียวสามารถก่อให้เกิดเซลล์ ชนิด ลูมินัลและ ไมโอเอพิเทเลียล ของต่อมได้ และแสดงให้เห็นว่ามีความสามารถในการสร้างอวัยวะทั้งหมดขึ้นใหม่ในหนู^{[ 27 ]}

เซลล์ต้นกำเนิดในลำไส้แบ่งตัวอย่างต่อเนื่องตลอดชีวิตและใช้โปรแกรมทางพันธุกรรม ที่ซับซ้อน เพื่อสร้างเซลล์ที่เรียงตัวอยู่บนพื้นผิวของลำไส้เล็กและลำไส้ใหญ่^{[ 28 ]}เซลล์ต้นกำเนิดในลำไส้อาศัยอยู่ใกล้ฐานของแหล่งที่อยู่ของเซลล์ต้นกำเนิดที่เรียกว่าcrypts of Lieberkuhnเซลล์ต้นกำเนิดในลำไส้น่าจะเป็นแหล่งที่มาของมะเร็งส่วนใหญ่ในลำไส้เล็กและลำไส้ใหญ่^{[ 29 ]}

เซลล์ต้นกำเนิด มีเซนไคม์ (MSCs) มี ต้นกำเนิด จากสโตรมัลและสามารถแยกตัวเป็นเนื้อเยื่อได้หลากหลายชนิด MSCs ได้รับการแยกจากรก เนื้อเยื่อไขมันปอดไขกระดูกและเลือดวุ้นวาร์ตันจากสายสะดือ^{[ 30 ]} และฟัน ( บริเวณรอบหลอดเลือดของเยื่อฟันและเอ็นยึดปริทันต์ ) ^{[ 31 ]} MSCs น่าสนใจสำหรับการบำบัดทางคลินิกเนื่องจากความสามารถในการแยกตัว ให้การ สนับสนุน ทางโภชนาการและปรับการตอบสนองภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด [ ^{30 ] เซลล์}เหล่านี้แยกตัวเป็นเซลล์หลายประเภท เช่นเซลล์สร้างกระดูก เซลล์สร้าง กระดูกอ่อนเซลล์ไขมัน เซลล์ ประสาทชั้นนอกและเซลล์ตับ [ ^{32 ] MSCs}ยังหลั่งสารสื่อกลางทางชีวภาพที่ส่งเสริมการเจริญเติบโตของเซลล์ในบริเวณนั้น นอกจากนี้ยังพบผลต้านการอักเสบในสภาพแวดล้อมจุลภาคในบริเวณนั้น ซึ่งส่งเสริมการรักษาเนื้อเยื่อ การตอบสนองต่อการอักเสบสามารถปรับเปลี่ยนได้โดยเซลล์สร้างใหม่ที่ได้จากเนื้อเยื่อไขมัน (ADRC) ซึ่งรวมถึงเซลล์ต้นกำเนิดมีเซนไคม์และลิมโฟไซต์ที ควบคุม เซลล์ต้นกำเนิดมีเซนไคม์จึงเปลี่ยนแปลงผลลัพธ์ของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันโดยการเปลี่ยนการหลั่งไซโตไคน์ของเซลล์เดนดริติกและเซลล์ทีชนิดย่อย ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงจากสภาพแวดล้อมที่ก่อให้เกิดการอักเสบไปสู่สภาพแวดล้อมของเซลล์ที่ต้านการอักเสบหรือทนต่อการอักเสบ^{[ 33 ] [ 34 ]}

เซลล์ต้นกำเนิดเยื่อบุหลอดเลือดเป็นหนึ่งในสามประเภทของเซลล์ต้นกำเนิดหลายศักยภาพที่พบในไขกระดูก เป็นกลุ่มเซลล์ที่หายากและเป็นที่ถกเถียงกัน โดยมีความสามารถในการเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์เยื่อบุหลอดเลือด ซึ่งเป็นเซลล์ที่บุผนังหลอดเลือดและหลอดน้ำเหลืองเซลล์ต้นกำเนิดเยื่อบุหลอดเลือดเป็นส่วนสำคัญของเครือข่ายหลอดเลือด แม้กระทั่งมีอิทธิพลต่อการเคลื่อนที่ของเม็ดเลือดขาว

มีการตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับการมีอยู่ของเซลล์ต้นกำเนิดในสมองของผู้ใหญ่หลังจากการค้นพบว่ากระบวนการสร้างเซลล์ประสาท ใหม่ (neurogenesis)ซึ่งก็คือการกำเนิดของเซลล์ประสาทใหม่ยังคงดำเนินต่อไปจนถึงวัยผู้ใหญ่ในหนู^{[ 35 ]}การมีอยู่ของเซลล์ต้นกำเนิดในสมองของไพรเมตที่โตเต็มวัยได้รับการรายงานครั้งแรกในปี 1967 ^{[ 36 ]}ตั้งแต่นั้นมาได้มีการแสดงให้เห็นว่าเซลล์ประสาทใหม่ถูกสร้างขึ้นในหนู นกขับขาน และไพรเมตที่โตเต็มวัย รวมถึงมนุษย์ โดยปกติแล้ว การสร้างเซลล์ประสาทใหม่ในผู้ใหญ่จะจำกัดอยู่เพียงสองบริเวณของสมอง ได้แก่บริเวณใต้โพรงสมอง (subventricular zone ) ซึ่งอยู่ติดกับโพรงสมองด้านข้างและบริเวณเดนเตตไจรัส (dentate gyrus)ของฮิปโปแคมปัส^{[ 37 ]}แม้ว่าการสร้างเซลล์ประสาทใหม่ในฮิปโปแคมปัส จะเป็นที่ยอมรับกันดีแล้ว แต่การมีอยู่ของเซลล์ต้นกำเนิดที่สามารถสร้างตัวเองขึ้นใหม่ได้อย่างแท้จริงในบริเวณนั้นยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ ^{[ 38 ]}ภายใต้สถานการณ์บางอย่าง เช่น หลังจากเนื้อเยื่อเสียหายจากภาวะขาดเลือด การสร้าง เซลล์ประสาทใหม่สามารถเกิดขึ้นได้ในบริเวณสมองอื่นๆ รวมถึงนีโอคอร์เทกซ์

โดยทั่วไปแล้วเซลล์ต้นกำเนิดประสาทจะถูกเพาะเลี้ยงในหลอดทดลองในรูปแบบที่เรียกว่านิวโรสเฟียร์ ซึ่ง เป็นกลุ่มเซลล์ที่ลอยอยู่ และมีความหลากหลาย โดยมีเซลล์ต้น กำเนิด เป็นส่วนประกอบจำนวนมาก ^{[ 39 ]} เซลล์ เหล่านี้สามารถขยายพันธุ์ได้เป็นเวลานานและแยกตัวเป็น เซลล์ ประสาทและ เซลล์ เกลียได้ดังนั้นจึงมีพฤติกรรมเหมือนเซลล์ต้นกำเนิด อย่างไรก็ตาม การศึกษาล่าสุดบางชิ้นชี้ให้เห็นว่าพฤติกรรมนี้ถูกเหนี่ยวนำโดยสภาวะการเพาะเลี้ยงในเซลล์ต้นกำเนิดซึ่งเป็นลูกหลานของการแบ่งตัวของเซลล์ต้นกำเนิดที่โดยปกติจะผ่านวงจรการจำลองแบบจำนวนจำกัดอย่างเคร่งครัดในร่างกาย [ ^{40 ] นอกจาก}นี้ เซลล์ที่ได้จากนิวโรสเฟียร์จะไม่แสดงพฤติกรรมเหมือนเซลล์ต้นกำเนิดเมื่อปลูกถ่ายกลับเข้าไปในสมอง^{[ 41 ]}

เซลล์ต้นกำเนิดประสาทมีคุณสมบัติหลายอย่างร่วมกับเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด (HSC) ที่น่าทึ่งคือ เมื่อฉีดเข้าไปในกระแสเลือด เซลล์ที่ได้จากนิวโรสเฟียร์จะแตกต่างไปเป็นเซลล์ประเภทต่างๆ ของระบบภูมิคุ้มกัน^{[ 42 ]}

เซลล์ต้นกำเนิดรับกลิ่นในผู้ใหญ่ได้รับการเก็บเกี่ยวจาก เซลล์ เยื่อบุจมูก ของมนุษย์ ซึ่งพบในเยื่อบุจมูกและเกี่ยวข้องกับประสาทรับกลิ่น^{[ 43 ]}หากได้รับสภาพแวดล้อมทางเคมีที่เหมาะสม เซลล์เหล่านี้มีความสามารถเช่นเดียวกับเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนในการพัฒนาไปเป็นเซลล์ประเภทต่างๆ ได้มากมาย เซลล์ต้นกำเนิดรับกลิ่นมีศักยภาพในการนำไปใช้ในการรักษา และเมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์ต้นกำเนิดประสาทแล้ว สามารถเก็บเกี่ยวได้ง่ายโดยไม่เป็นอันตรายต่อผู้ป่วย ซึ่งหมายความว่าสามารถหาได้ง่ายจากทุกคน รวมถึงผู้ป่วยสูงอายุที่อาจต้องการการบำบัดด้วยเซลล์ต้นกำเนิดมากที่สุด

รูขุมขนประกอบด้วยสเต็มเซลล์สองประเภท โดยประเภทหนึ่งดูเหมือนจะเป็นส่วนที่เหลืออยู่ของสเต็มเซลล์จากสันประสาท ของตัวอ่อน พบเซลล์ที่คล้ายกันในระบบทางเดินอาหาร เส้น ประสาทไซแอติกทางออกของหัวใจ และ ปมประสาท ไขสันหลังและปมประสาทซิมพาเทติกเซลล์เหล่านี้สามารถสร้างเซลล์ประสาท เซลล์ชวาน ไมโอไฟโบรบลาสต์ คอนโดรไซต์และเมลาโนไซต์ได้^{[ 44 ] [ 45 ]}

เซลล์ต้นกำเนิดที่มีศักยภาพหลายอย่างซึ่งอ้างว่าเทียบเท่ากับเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนนั้นได้มาจากเซลล์ต้นกำเนิดสเปิร์มที่พบในอัณฑะของหนูทดลองโดยนักวิทยาศาสตร์ในเยอรมนี^{[ 46 ] [ 47 ] [ 48 ]}และสหรัฐอเมริกา^{[ 49 ] [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ]}และหนึ่งปีต่อมา นักวิจัยจากเยอรมนีและสหราชอาณาจักรได้ยืนยันความสามารถเดียวกันนี้โดยใช้เซลล์จากอัณฑะของมนุษย์^{[ 53 ]}เซลล์ต้นกำเนิดที่สกัดได้นี้เรียกว่าเซลล์ต้นกำเนิดสืบพันธุ์ผู้ใหญ่ของมนุษย์ (GSCs) ^{[ 54 ]}

เซลล์ต้นกำเนิดที่มีศักยภาพหลายอย่างยังได้มาจากเซลล์สืบพันธุ์ที่พบในอัณฑะของมนุษย์ด้วย^{[ 55 ]}

การรักษาด้วยสเต็มเซลล์จากผู้ใหญ่ถูกนำมาใช้เป็นเวลาหลายปีในการรักษา โรค มะเร็งเม็ดเลือดขาวและมะเร็งกระดูก/เลือดที่เกี่ยวข้องโดยใช้การปลูกถ่ายไขกระดูก ได้สำเร็จ ^{[ 56 ]}การใช้สเต็มเซลล์จากผู้ใหญ่ในการวิจัยและการรักษาไม่ถือว่าเป็นข้อโต้แย้งมากเท่ากับการใช้สเต็มเซลล์จากตัวอ่อนเนื่องจากการผลิตสเต็มเซลล์จากผู้ใหญ่ไม่จำเป็นต้องทำลายตัว อ่อน

การประยุกต์ใช้เซลล์ต้นกำเนิดผู้ใหญ่ในระยะเริ่มต้นเพื่อการฟื้นฟูนั้นมุ่งเน้นไปที่การส่งเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดที่เรียกว่าเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด (Hematopoietic Stem Cells หรือ HSCs) เข้าทางหลอดเลือดดำ เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด CD34+ ได้ถูกนำมาใช้ในทางคลินิกเพื่อรักษาโรคต่างๆ รวมถึงการบาดเจ็บไขสันหลัง^{[ 57 ]} โรค ตับแข็ง^{[ 58 ]}และโรคหลอดเลือดส่วนปลาย^{[ 59 ]}งานวิจัยแสดงให้เห็นว่า เซลล์ต้นกำเนิด เม็ดเลือด CD34+ มีจำนวนมากกว่าในผู้ชายมากกว่าในผู้หญิงในกลุ่มวัยเจริญพันธุ์ในกลุ่มผู้ได้รับบาดเจ็บไขสันหลัง^{[ 60 ]}การประยุกต์ใช้เชิงพาณิชย์ในระยะเริ่มต้นอื่นๆ มุ่งเน้นไปที่เซลล์ต้นกำเนิดมีเซนไคม์ (Mesenchymal Stem Cells หรือ MSCs) สำหรับเซลล์ทั้งสองชนิด การฉีดหรือวางเซลล์โดยตรงไปยังบริเวณที่ต้องการซ่อมแซมอาจเป็นวิธีการรักษาที่เหมาะสมกว่า เนื่องจากวิธีการส่งทางหลอดเลือดนั้นประสบปัญหา "ผลกระทบจากการผ่านปอดครั้งแรก" ซึ่งเซลล์ที่ฉีดเข้าทางหลอดเลือดดำจะถูกกักเก็บไว้ในปอด^{[ 61 ]}มีการตีพิมพ์รายงานกรณีศึกษาทางคลินิกเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้ในศัลยกรรมกระดูก Wakitani ได้ตีพิมพ์ชุดกรณีศึกษาขนาดเล็กเกี่ยวกับข้อบกพร่อง 9 รายการในเข่า 5 ข้างที่เกี่ยวข้องกับการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดมีเซนไคม์โดยการผ่าตัดเพื่อปกคลุมข้อบกพร่องของกระดูกอ่อนที่ได้รับการรักษา^{[ 62 ]} Centeno และคณะได้รายงานหลักฐาน MRI สนามแม่เหล็กสูงเกี่ยวกับปริมาตรของกระดูกอ่อนและหมอนรองกระดูกที่เพิ่มขึ้นในผู้ป่วยทางคลินิกแต่ละราย รวมถึงการศึกษาด้านความปลอดภัยขนาดใหญ่ n=227 ^{[ 63 ] [ 64 ] [ 65 ]}การรักษาด้วยเซลล์ต้นกำเนิดอื่นๆ อีกมากมายกำลังดำเนินการอยู่นอกสหรัฐอเมริกา โดยมีการรายงานข้อโต้แย้งมากมายเกี่ยวกับการรักษาเหล่านี้ เนื่องจากบางคนรู้สึกว่าจำเป็นต้องมีการควบคุมมากขึ้น เนื่องจากคลินิกมักจะกล่าวอ้างความสำเร็จเกินจริงและลดหรือละเว้นความเสี่ยง^{[ 66 ]}

ศักยภาพในการรักษาของเซลล์ต้นกำเนิดผู้ใหญ่เป็นจุดสนใจของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์มากมาย เนื่องจากความสามารถในการเก็บเกี่ยวจากร่างกายของมารดาซึ่งเป็นเพศหญิงในระหว่างการคลอด^{[ 67 ] [ 68 ] [ 69 ]}เช่นเดียวกับเซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อน เซลล์ต้นกำเนิดผู้ใหญ่สามารถแยกตัวเป็นเซลล์ได้มากกว่าหนึ่งชนิด แต่แตกต่างจากเซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อนตรงที่มักจะถูกจำกัดไว้เฉพาะชนิดหรือ "สายพันธุ์" บางชนิด ความสามารถของเซลล์ต้นกำเนิดที่แยกตัวแล้วในสายพันธุ์หนึ่งในการสร้างเซลล์ในสายพันธุ์ที่แตกต่างกันเรียกว่าการเปลี่ยนสายพันธุ์ (transdifferentiation ) เซลล์ต้นกำเนิดผู้ใหญ่บางชนิดมีความสามารถในการเปลี่ยนสายพันธุ์ได้มากกว่าชนิดอื่น แต่สำหรับหลายชนิดไม่มีหลักฐานว่าการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเป็นไปได้ ดังนั้น การรักษาด้วยเซลล์ต้นกำเนิดผู้ใหญ่จึงต้องอาศัยแหล่งเซลล์ต้นกำเนิดในสายพันธุ์ที่ต้องการ และการเก็บเกี่ยวและ/หรือการเพาะเลี้ยงให้ได้จำนวนตามที่ต้องการจึงเป็นความท้าทาย^{[ 70 ] [ 71 ]}นอกจากนี้ สัญญาณจากสภาพแวดล้อมโดยรอบ (รวมถึงความแข็งหรือความพรุนของโครงสร้างโดยรอบ/ เมทริกซ์นอกเซลล์ ) สามารถเปลี่ยนแปลงหรือเพิ่มชะตากรรมและการแยกตัวของเซลล์ต้นกำเนิดได้^{[ 72 ]}

เซลล์ต้นกำเนิดที่ มีศักยภาพหลายอย่าง (pluripotent stem cells) ซึ่งก็คือเซลล์ที่สามารถพัฒนาไปเป็นเซลล์ชนิดใดก็ได้ในทารกหรือผู้ใหญ่ สามารถพบได้ในเนื้อเยื่อหลายชนิด รวมถึงเลือดจากสายสะดือ^{[ 73 ]}โดยใช้การปรับเปลี่ยนพันธุกรรม เซลล์ต้นกำเนิดที่มีศักยภาพหลายอย่างเทียบเท่ากับเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนได้มาจากเนื้อเยื่อผิวหนังของผู้ใหญ่^{[ 74 ] [ 75 ] [ 76 ] [ 77 ]}เซลล์ต้นกำเนิดของผู้ใหญ่บางชนิดมี ศักยภาพหลายอย่าง ( multipotent ) หมายความว่าพวกมันสามารถพัฒนาไปเป็นเซลล์ได้เพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้น และโดยทั่วไปจะถูกเรียกตามแหล่งกำเนิดของเนื้อเยื่อ (เช่นเซลล์ต้นกำเนิดมีเซนไคม์ เซลล์ต้นกำเนิดที่ได้จากไขมันเซลล์ต้นกำเนิดของเยื่อบุหลอดเลือดเป็นต้น) ^{[ 78 ] [ 79 ]}งานวิจัยเกี่ยวกับเซลล์ต้นกำเนิดของผู้ใหญ่จำนวนมากมุ่งเน้นไปที่การตรวจสอบความสามารถในการแบ่งตัวหรือสร้างตัวเองขึ้นใหม่ได้อย่างไม่จำกัด และศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์ชนิดอื่น^{[ 80 ]}ในหนู เซลล์ต้นกำเนิดที่มีศักยภาพหลายอย่างสามารถสร้างขึ้นได้โดยตรงจากวัฒนธรรมไฟโบรบลาสต์ ของผู้ใหญ่ ^{[ 81 ]}

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การยอมรับแนวคิดเรื่องเซลล์ต้นกำเนิดในผู้ใหญ่เพิ่มมากขึ้น ปัจจุบันมีสมมติฐานว่าเซลล์ต้นกำเนิดมีอยู่ในเนื้อเยื่อของผู้ใหญ่หลายชนิด และแหล่งสะสมเซลล์ที่มีเอกลักษณ์เหล่านี้ไม่เพียงแต่รับผิดชอบกระบวนการซ่อมแซมและสร้างใหม่ตามปกติเท่านั้น แต่ยังถือเป็นเป้าหมายหลักสำหรับการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมและเอพิเจเนติกส์ซึ่งนำไปสู่สภาวะผิดปกติหลายอย่างรวมถึงมะเร็ง^{[ 82 ] [ 83 ]} (ดูเซลล์ต้นกำเนิดมะเร็งสำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม)

เซลล์ต้นกำเนิดในผู้ใหญ่แสดงออกถึงตัวขนส่งในกลุ่ม ATP-binding cassetteที่สูบฉีดโมเลกุลอินทรีย์หลากหลายชนิดออกจากเซลล์ อย่างแข็งขัน ^{[ 84 ]}ยาหลายชนิดถูกส่งออกโดยตัวขนส่งเหล่านี้ ทำให้ เซลล์เกิด การดื้อยาหลายชนิดซึ่งทำให้การออกแบบยาทำได้ยากขึ้น ตัวอย่างเช่น การบำบัดที่มุ่งเป้าไปที่เซลล์ ต้นกำเนิดประสาทเพื่อรักษาภาวะซึมเศร้าทางคลินิก

ไวรัสที่ก่อให้เกิด COVID-19 คือSARS-CoV-2ทำลายปอดอย่างกว้างขวางเมื่อมีการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่มากเกินไป เซลล์ต้นกำเนิดของผู้ใหญ่ถูกสกัดจากชิ้นเนื้อปอดส่วนลึกและใช้ในการสร้างแบบจำลองปอดที่สมบูรณ์พร้อมด้วยเยื่อบุ ทางเดินหายใจส่วนต้นและส่วนปลาย หลังจากพัฒนาในวัฒนธรรม 3 มิติแล้วออร์แกนอยด์จะถูกแยกออกเป็นเซลล์แต่ละเซลล์เพื่อสร้างชั้นโมโนเลเยอร์ 2 มิติ แบบจำลองปอดเหล่านี้ถูกนำมาใช้เพื่อศึกษาความเสียหายที่ SARS-CoV-2 ก่อให้เกิดเมื่อนำไปใช้กับด้านยอดของทรานส์เวลล์^{[ 85 ]}

เนื่องจาก ความสามารถในการเปลี่ยนแปลงเป็นเซลล์ หลายชนิดความสามารถในการปล่อยปัจจัยการเจริญเติบโต และ ความสามารถ ในการปรับภูมิคุ้มกันการบำบัดด้วยเซลล์ต้นกำเนิดจึงกลายเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับการรักษาโรคหลอดเลือดสมองทั้งในระยะเฉียบพลันและระยะล่าช้า การกระตุ้นการสร้างเซลล์ประสาทการสร้างหลอดเลือดและการสร้างไซแนปส์รวมถึงการกระตุ้น กระบวนการฟื้นฟู ภายในร่างกายผ่านการสร้างไซโตไคน์และปัจจัยทางโภชนาการ การเปลี่ยนแปลงนี้สามารถสร้างเซลล์ที่มีสายพันธุ์ประสาทได้^{[ 86 ]}

• เซลล์ต้นกำเนิดโซมาติกที่ถูกเหนี่ยวนำ

• NIH Stem Cell Information Resourceแหล่งข้อมูลสำหรับการวิจัยเซลล์ต้นกำเนิด
• Nature Reports Stem Cells:ข้อมูลพื้นฐาน ความก้าวหน้าในการวิจัย และข้อถกเถียงเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์เซลล์ต้นกำเนิด
• UMDNJ Stem Cell and Regenerative Medicineให้บริการสื่อการเรียนรู้และแหล่งข้อมูลการวิจัย
• งานวิจัยเซลล์ต้นกำเนิดที่มหาวิทยาลัยจอห์นส์ ฮอปกินส์ เก็บถาวรเมื่อวันที่ 12 มกราคม 2021 ที่Wayback Machine