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科普日常 | 间充质干细胞:调节炎症和再生微环境平衡的“使者”

发布时间:2023-06-30    浏览量:0

间充质干细胞(Mesenchymal stem cell,MSC)是来源于中胚层且具有自我更新能力的多能成体干细胞。其特征是:

具有自我更新和分化能力;

具有多向分化潜能;

广泛存在于骨髓、脐带、外周血、脂肪等组织中。


目前,间充质干细胞因其具有调节炎症和再生微环境的能力而备受关注。间充质干细胞发挥治疗作用的机制是多方面的,一般来说,这些细胞被认为能够使损伤组织在剧烈炎症的状态下形成平衡的炎症和再生微环境。


间充质干细胞处于炎症环境中,它可以通过释放各种介质,如免疫抑制因子、生长因子、外泌体、趋化因子、补体分子和各种代谢产物来协调局部和系统的先天和适应性免疫反应

即使是不能存活的间充质干细胞也可以发挥有益的作用,凋亡的MSC在体内同样具有免疫抑制功能[1]


目前根据间充质干细胞的免疫调控能力,科学家们正在大力研究其在各种退行性和炎症性疾病中的治疗潜力。下面我们就对间充质干细胞在疾病治疗中的进展进行简单介绍。


一、移植物抗宿主病(GVHD)

GVHD是由于移植后异体供者移植物中的T淋巴细胞,攻击受者体内同种异型抗原所导致,其主要见于骨髓移植后。根据移植后发生的时间分为急性和慢性。

急性GVHD发生在移植后百天之内,主要影响皮肤、胃肠道和肝脏,是移植后早期死亡的重要并发症之一。慢性GVHD发生在移植后一百到五百天,口腔黏膜损伤是最常见的现象,皮肤、眼睛、关节、肝脏、胃肠道等也会出现相应症状。慢性GVHD是白血病造血干细胞移植后宿主死亡的重要原因,也是影响患者生存质量的主要因素


间充质干细胞在患者中具有免疫调节功能的最早证据来自GVHD的研究。体外注射的MSC在局部炎症微环境中获得免疫抑制特性,从而治疗了一名患有类固醇耐药性和环孢霉素耐药性IV级急性GVHD的男孩[2]


二、肾脏疾病

根据柳叶刀杂志发表的最新调查报告显示,全球患有慢性肾病的患者人数高达7亿,并且有123万人死于慢性肾病,这与全年的交通事故死亡人数等同。其中,中国患病人数约为1.35亿。占全国人口的10.8%,相当于每10个人就有一名慢性肾病患者。近年来,我国肾脏疾病的发病率呈逐年上升趋势。

间充质干细胞已在临床治疗肾脏疾病中取得显著效果。间充质干细胞一方面凭借它强大的免疫炎症抑制效果减轻肾脏炎症和损伤,另一方面,它还会促进肾脏组织内各种细胞的再生修复,从而达到良好的组织修复效果[3]


三、系统性红斑狼疮

红斑狼疮是一种典型的自身免疫性结缔组织病,多见于15至40岁女性。而系统性红斑狼疮是其中最常见也是最严重的一种亚型。

值得注意的是,在中国该病的患病率要高于西方国家,亚裔女性更是高发。系统性红斑狼疮是慢性的、无法治愈的自身免疫性疾病,其会产生可以攻击机体任何系统的自身抗体,临床上可出现多个系统和脏器损伤的症状,包括肾脏、心脏、中枢神经系统、血液、皮肤和关节等


间充质干细胞对多种免疫细胞,如树突状细胞、T细胞、巨噬细胞等都能发挥免疫调节效应,其治疗系统性红斑狼疮也取得了很大进展。2014年,南京鼓楼医院的孙凌云医生发表论文[4],揭示了脐带间充质干细胞治疗难治性系统红斑狼疮有效,总有效率高达60%。

最后,尽管医疗研究领域在间充质干细胞应用于各种疾病方面取得了很大进展,但仍有许多方面如配方、给药途径、剂量和频率以及适应症,需要科研人员进一步探究。目前大多数基于间充质干细胞的治疗方法研究都集中在评估这些细胞在炎症性疾病中的安全性和有效性上


在对炎症因子和干细胞之间相互作用的研究中发现,炎症在组织再生过程中增强间充质干细胞的免疫调节活性是至关重要的,这提示在干细胞治疗时应考虑受体的炎症状态。更好地理解间充质干细胞在调节炎症和组织再生微环境中起到的“阴阳”平衡能力将有助于开发新的治疗策略。


参考文献

[1]Shi Y, Wang Y, Li Q, et al. Immunoregulatory mechanisms of mesenchymal stem and stromal cells in inflammatory diseases. Nat Rev Nephrol. 2018;14(8):493-507.

[2]Le Blanc K, Rasmusson I, Sundberg B, et al. Treatment of severe acute graft-versus-host disease with third party haploidentical mesenchymal stem cells. Lancet. 2004;363(9419):1439-1441.

[3]Casiraghi F, Perico N, Cortinovis M, Remuzzi G. Mesenchymal stromal cells in renal transplantation: opportunities and challenges. Nat Rev Nephrol. 2016;12(4):241-253.

[4]Wang D, Li J, Zhang Y, et al. Umbilical cord mesenchymal stem cell transplantation in active and refractory systemic lupus erythematosus: a multicenter clinical study. Arthritis Res Ther. 2014;16(2):R79.








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