間充質干細胞--生命的神奇修復者
間充質干細胞（Mesenchymal Stem Cells，MSC）是一種多能干細胞，具有自我更新和多向分化的能力。它可以從多種組織中獲取，如骨髓、脂肪、臍帶等。MSCs具有多種生物學功能，包括抗炎、抗凋亡、神經保護、血管生成、調節(jié)免疫等。這些小小的細胞蘊含著巨大的潛力，為人類健康帶來了新的希望。
間充質干細胞四大功能：
一、組織再生與器官修復
MSC作為多能干細胞，雖無法發(fā)育成完整的個體，卻具有分化成人體多種細胞的潛能，這些衍生細胞既有望替換、修復受損的細胞，也可以刺激體內的干細胞，以共同完成組織再生的過程。
1.骨骼系統(tǒng)：
對于骨折患者，間充質干細胞可以促進骨痂形成，加速骨折愈合。它們能夠分化為成骨細胞，分泌骨基質成分，增加骨密度和強度[1]。
在骨關節(jié)炎等關節(jié)疾病中，間充質干細胞可以修復受損的關節(jié)軟骨，減輕疼痛，改善關節(jié)功能。通過分泌生長因子和細胞因子，它們還可以抑制炎癥反應，減少軟骨細胞的凋亡[2]。
2.心血管系統(tǒng)：
間充質干細胞可以分化為心肌細胞和血管內皮細胞，促進心肌再生和血管新生。在心肌梗死等心臟疾病中，移植間充質干細胞可以縮小梗死面積，改善心臟功能，降低心力衰竭的發(fā)生率。
對于外周血管疾病，如動脈硬化閉塞癥，間充質干細胞可以促進側支循環(huán)的建立，改善肢體缺血癥狀。
3.器官移植：
在器官移植中，間充質干細胞可以誘導免疫耐受，降低移植排斥反應的發(fā)生率。它們可以調節(jié)移植受者的免疫系統(tǒng)，促進供體器官的存活和功能恢復。
間充質干細胞還可以通過分泌生長因子和細胞因子，促進移植器官的血管新生和組織修復[3]。
二、免疫調節(jié)
MSC對先天免疫和獲得性免疫均有一定的免疫調節(jié)機制。它可以通過細胞與細胞間的直接接觸，以及分泌生物活性因子，如生長因子、細胞因子和趨化因子等發(fā)揮其免疫調節(jié)作用。
1.自身免疫性疾?。?/strong>
間充質干細胞可以抑制過度活躍的免疫系統(tǒng)，調節(jié)免疫細胞的功能。在類風濕性關節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、多發(fā)性硬化癥等自身免疫性疾病中，間充質干細胞可以減輕炎癥反應，緩解疾病癥狀。
2.神經系統(tǒng)：
在神經系統(tǒng)損傷中，如腦卒中和脊髓損傷，間充質干細胞可以分泌神經營養(yǎng)因子，促進神經細胞的存活和再生。它們還可以調節(jié)免疫反應，減輕炎癥損傷，促進神經功能的恢復。
對于神經退行性疾病，如帕金森病和阿爾茨海默病，間充質干細胞可能通過分泌多種生物活性物質，改善神經元的代謝和功能，延緩疾病的進展[4]。
三、抗凋亡
凋亡是衰老的結果，它意味著細胞已經喪失了進一步的分裂、再生能力，即將成為身體的負擔。而干細胞具有抗凋亡的作用，不但能以“種子細胞”的身份補充老化、死亡的細胞，還能通過旁分泌效應，分泌生長因子（如VEGF、EGF、FGF）、抗凋亡因子（如VEGF165、FGF-2、HGF等）阻止成熟的功能細胞過早、過快地啟動衰老的程序。
1.皮膚抗衰老：
間充質干細胞可以分泌膠原蛋白、彈性蛋白和透明質酸等，增加皮膚的彈性和水分含量，減少皺紋和色斑的形成。
它們還可以促進皮膚細胞的增殖和分化，改善皮膚的新陳代謝，延緩皮膚衰老的過程。
2.器官功能改善：
隨著年齡的增長，人體各個器官的功能逐漸衰退。間充質干細胞可以通過分泌生長因子和細胞因子，改善器官的微環(huán)境，促進細胞的再生和修復，提高器官的功能。例如在肝臟、腎臟和肺等器官中，間充質干細胞可以減輕組織損傷，改善器官功能。
2024 年 9 月 13 日，中國科研人員在行業(yè)期刊SignalTransduction and Targeted Therapy上發(fā)表了題為“Pharmacokinetic characteristics of mesenchymal stemcells in translational challenges”的綜述報告，報告了間充質干細胞的臨床研究進展[5]截至2023年年12月，在 ClinicalTrials.gov 上使用關鍵字“間充質干細胞”進行檢索，會發(fā)現 1600 多項相關臨床試驗，其中 1500 多項臨床試驗采用 MSCs 作為治療干預?？傮w而言，MSCs 耐受性良好，大多數試驗報告稱中期沒有不良反應。只有少數試驗表明在注射期間有輕微和短暫的不良反應。
△目前間充質干細胞療法臨床試驗中的免疫和炎癥疾病適應癥
眾多已完成的臨床試驗證明了MSC輸注對治療多種疾病的療效，例如移植物抗宿主病（GvHD）、多發(fā)性硬化癥(MS)、克羅恩病(CD)、肌萎縮側索硬化癥(ALS)、心肌梗死(MI)、糖尿?。―M）和急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)等[6]。在這些臨床試驗中，MSC治療“神經”疾病(17%)和“關節(jié)”疾病(15%)是注冊適應癥中最常見的。心血管疾病(8.8%)和GvHD(8.3%)與該疾病密切相關，III期臨床試驗的比例更高。有84%的MSC臨床試驗明確指定了給藥途徑。
MSC治療神經系統(tǒng)疾病的臨床案例
1.癱瘓
中國華西醫(yī)院案例：四川大學華西醫(yī)院曾對一名因玩滑翔傘而高墜導致全身癱瘓的中年男士進行了“臍帶間充質干細胞”治療。這是醫(yī)院開展的干細胞治療脊髓損傷臨床研究課題的一部分。按照治療計劃，患者需注射4次干細胞，每兩次注射間隔一個月。在前期研究中，中山大學附屬第三醫(yī)院的實驗效果顯著，一名長期坐輪椅的截癱患者經過3次干細胞注射治療后，已經能夠站立起來。
2. 腦卒中
一項發(fā)表在《Frontiers in Medicine》的研究報道了5名年齡在46至70歲之間且有中風病史的患者接受臍帶間充質干細胞治療的情況。每位患者接受1–2×10?個臍帶間充質干細胞。治療后，患者因腦卒中出現的肢體無力或無法活動等情況都得到顯著改善，生活質量提高。一名46歲的男性患者，在腦卒中后7個月接受治療，4周后右手無力情況開始改善，3個月后右手和上肢無力情況顯著改善；一名60歲的女性患者，在中風后第二周接受治療，12個月后吞咽反射恢復，左手握力恢復，左腿跛行明顯改善，左臉功能恢復正常[7]。
3.帕金森
拜耳集團及其旗下的細胞治療子公司曾進行過一種帕金森病潛在首創(chuàng)細胞療法的I期臨床試驗。該療法使用的藥物Bemdaneprocel（BRT-DA01）顯示出了良好的耐受性，且沒有發(fā)生重大安全事件，同時展示了移植的可行性以及細胞在大腦中存活和植入一年的證據。
4.阿爾茨海默癥
韓國首爾三星醫(yī)療中心招募了九名輕度至中度阿爾茨海默病癡呆癥患者，三名患者接受低劑量（1000萬細胞/2mL），6名患者接受高劑量（3000萬細胞/2mL）。9名患者進行了三次干細胞注射（每隔4周一次）。在之后長達36個月的跟蹤研究期間， 沒有患者出現嚴重的不良事件。由此可見，干細胞治療阿爾茲海默癥是可行、安全且耐受性良好的[8]。
間充質干細胞的應用前景十分廣闊。目前，科學家們正在進行大量的研究和臨床試驗，探索其在更多疾病治療中的潛力。雖然間充質干細胞療法仍面臨一些挑戰(zhàn)，如安全性、有效性和標準化等問題，但隨著技術的不斷進步，我們有理由相信，未來間充質干細胞治療各類疾病將會取得更大的突破。
參考文獻：
[1] Kimura K, Breitbach M, Schildberg FA, Hesse M, Fleischmann BK. Bone marrow CD73+ mesenchymal stem cells display increased stemness in vitro and promote fracture healing in vivo. Bone Rep. 2021 Sep 29;15:101133.
[2] 李澤琴,楊佳明,高峰,等.間充質干細胞促進軟骨修復治療骨關節(jié)炎的機制及應用進展[J].山東醫(yī)藥,2023,63(22):86-90.
[3] 邱煜程,周顯玉,劉菲,等.間充質干細胞及其外泌體在移植中的應用進展[J].組織工程與重建外科,2023,19(02):184-188.
[4] [1]許艷,肖建輝.間充質干細胞治療衰老相關疾病的研究進展[J].中國老年學雜志,2023,43(13):3310-3314.
[5] Shan Y, Zhang M, Tao E, Wang J, Wei N, Lu Y, Liu Q, Hao K, Zhou F, Wang G. Pharmacokinetic characteristics of mesenchymal stem cells in translational challenges. Signal Transduct Target Ther. 2024 Sep 13;9(1):242.
[6] Wang LT, Liu KJ, Sytwu HK, Yen ML, Yen BL. Advances in mesenchymal stem cell therapy for immune and inflammatory diseases: Use of cell-free products and human pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cells. Stem Cells Transl Med. 2021 Sep;10(9):1288-1303.
[7] Ercelen N, Karasu N, Kahyaoglu B, Cerezci O, Akduman RC, Ercelen D, Erturk G, Gulay G, Alpaydin N, Boyraz G, Monteleone B, Kural Z, Silek H, Temur S, Bingol CA. Clinical experience: Outcomes of mesenchymal stem cell transplantation in five stroke patients. Front Med (Lausanne). 2023 Jan 19;10:1051831.
[8] Kim HJ, Cho KR, Jang H, Lee NK, Jung YH, Kim JP, Lee JI, Chang JW, Park S, Kim ST, Moon SW, Seo SW, Choi SJ, Na DL. Intracerebroventricular injection of human umbilical cord blood mesenchymal stem cells in patients with Alzheimer's disease dementia: a phase I clinical trial. Alzheimers Res Ther. 2021 Sep 14;13(1):154.
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