间充质干细胞的临床应用及部分疾病炎症因子表达论文_宋玉民,王震,信淑珍

间充质干细胞的临床应用及部分疾病炎症因子表达论文_宋玉民,王震,信淑珍

宋玉民 王震 信淑珍

(中源协和生物细胞存储服务(天津)有限公司;天津300384)

[摘要]人间充质干细胞(hMSCs)是具有高度自我更新和多向分化潜能的多能干细胞,在体外不同的诱导条件下可分化为骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、肌腱、肌肉细胞以及神经细胞等,其免疫原性低,几乎影响免疫系统的所有细胞,具有免疫调节作用,具有广泛的临床应用价值,是目前处于临床研究阶段干细胞类型中发展最为迅速的干细胞类型。本文对间充质干细胞的临床应用研究及部分相关疾病的炎症因子表达进行了综述。

[关键字]人间充质干细胞;免疫调节作用;临床应用;炎症因子表达

拥有独特生物学功能的hMSCs具有广泛的临床适应症,过去10年来所积累的大量临床前及临床研究数据显示,不同组织来源的hMSCs均具有不同程度,针对不同临床适应症的治疗效果。从治疗的疾病种类来看,临床研究涉及上百种疾病。按照器官系统分类,发现神经系统、心血管和骨科疾病是主要的研究领域。另外,糖尿病、肝脏、肺脏、胃肠道、皮肤和移植物抗宿主病也是重要的临床研究方向。

1、MSC在神经系统疾病中的应用及相关疾病炎症因子表达

大量研究证明,通过静脉输注MSC,可以明显改善脑损伤部位的局部血流,促进神经功能的改建及认知功能的改善。赵慧新[1]等认为,MSC可以改善患阿尔兹海默病大鼠的认知功能。日本一家生物制药公司尝试用干细胞修复受损脑神经组织获得成效,参与试验的患者运动机能得到改善。由此,研究人员推测,MSC可以通过血脑屏障进入脑损伤灶修复损伤的脑组织,脑缺血梗死区具有诱导MSC向神经组织分化的微环境。该项研究为MSC移植治疗神经系统疾病提供了实验依据。

有一项全球性的临床研究,该研究主要是向脑内注射神经干细胞来治疗缺血性中风导致中-重度残疾的病人,已经获得了美国FDA的批准,目前进入临床II期。

许继平等人检测帕金森病(PD)病人的血清免疫细胞因子的变化,发现帕金森病病人血清 IL-1β、IL-6和TNF-α的水平明显高于健康人,尤其IL-6和TNF-α变化较为明显。

2、MSC在心脏疾病方面的应用及相关疾病炎症因子表达

间充质干细胞是目前细胞治疗心脏疾病最有潜力的供体,输注的MSC在体内具有相对较长的生存能力及较好的组织相容性。研究表明,通过一定预处理或经过修饰的MSC可以分化为心肌细胞,替代死亡的心肌细胞并分泌心肌细胞特异性表达的相关蛋白;还能通过一定的机制重建新生血管,改善局部的血液供应。存活的心肌细胞、MSC的旁分泌作用、适当的运动均可促进新生的血管生成。这为心肌梗死的治疗和改善患者的预后提供了新的希望。还有研究表明,IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α均参与了动脉粥样硬化斑块的形成和进展,血清细胞因子水平与冠心病病情严重程度密切相关。

3、MSC在骨及软骨病中的应用及相关疾病炎症因子表达

MSC在特定的宿主环境中可分化为软骨细胞、成骨细胞、软骨基质为治疗骨及软骨病带来了希望。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆基于MSC的抗炎和免疫调节作用,可在治疗类风湿关节炎中发挥修复软骨和骨损伤的作用,促进关节软骨修复和骨折愈合。骨关节炎可以累及大部分骨和软骨,导致进行性加重的炎症损伤。MSC的增殖、分化潜能、抗炎潜能使其成为治疗骨关节炎的新希望。

北京大学人民医院Liu等人首先证实了MSC对类风湿性关节炎的治疗效果。成纤维细胞样滑膜细胞和基质金属蛋白酶(MMP9)在炎症和软骨损坏中起着重要作用。Liu证实了TNF-α诱导的滑膜细胞增殖被MSC以剂量依赖性的方式抑制。MSC显著降低了滑膜细胞中MMP9的产生。

类风湿关节炎(RA)为慢性炎症性自身免疫性疾病,主要病理特点为滑膜炎、血管翳的形成以及软骨和骨的破坏,破骨细胞是引起RA骨破坏的主要细胞,来源于外周血中单核细胞,在一系列细胞因子M-CSF,IL-6、IL-11、IL-1 、TNF-α和IL-17的诱导下,激活核因子κB受体活化因子配体系统,逐步分化为多核具有骨侵蚀性的成熟破骨细胞。RA中,免疫细胞功能异常,炎症因子过度分泌,破骨细胞分化激活,在血管细胞黏附分子-1等黏附分子的作用下迁移至骨组织表面,引起骨破坏。

4、MSC在肝硬化治疗中的应用及相关炎症因子表达

解放军302医院的肝病生物治疗中心使用MSC治疗乙肝失代偿性肝硬化患者,明显改善患者的肝功能;河海大学第一附属医院消化内科通过肝动脉灌注MSC对肝硬化患者进行治疗,临床结果显示可以改善肝硬化患者的凝血功能,显著改善肝功能,有效缓解患者病情;中山大学附属第三医院肝胆外科通过自体骨髓干细胞移植治疗肝硬化门静脉高压症患者,结果显示患者的肝功能和肝纤维化指标都有明显改善。不同类型自身免疫性肝病肝组织炎症因子表达普遍以IL-12减低,IL-17、IFN-γ、ERα、TGF-β1 增多为主。

5、MSC在系统性红斑狼疮治疗中的应用及相关炎症因子表达

世界第一例自体骨髓干细胞治疗红斑狼疮由意大利科学家首创;我国孙凌云教授用MSC治疗难治性红斑狼疮获得成功;江苏大学附属医院风湿免疫科为系统性红斑狼疮患者静脉回输MSC,获得了显著成效。红斑狼疮患者体内异常表达IL-6、IL-10、IL-18、TNF-α、MIF、MIP-α、IL-17、IFN-γ、IL-23、IFN-α、MDC。

6、小结

干细胞治疗是一种正在发展中的疗法,人们对之寄予了厚望,它也常常被比做拯救生命的最后一根“稻草”。正是因为有着巨大的应用前景,人们对之十分向往。关于干细胞疗法的临床应用,相信大家已经有所了解,MSC移植为许多疾病的治疗带来了希望,可以降低病死率,提高患者的生活质量。但是,将MSC的治疗潜能转换为实际临床应用还有很长的路要走,所有问题都不同程度的汇聚到MSC的质量问题上,还需要制定严格的质量控制标准,建立完整性临床研究和相应的综合质量体系。

参考文献

[1]赵慧新,赵钢勇,张 平.移植脑源性神经营养因子转染的骨髓间充质干细胞对AD大鼠的影响[J].神经损伤与功能重建,2014,10(3):195-198.

论文作者:宋玉民,王震,信淑珍

论文发表刊物:《医师在线》2019年5月10期

论文发表时间:2019/9/23

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