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干细胞疗法

干细胞疗法在治疗呼吸系统疾病中最新研究进展

来源: 发布日期:2019-08-12 浏览次数:563次

随着全球细胞领域研究飞速发展,近年来,细胞替代干预和基因干预是医学领域乃至整个生命科学领域中研究热点和前沿,为人类干预多种疾病提供了希望。


干细胞

 

干细胞(MSCs)作为一种来源广泛,易于分离、培养及扩增,且具有多向分化能力与低免疫原性,易于接受外源基因导入,使其被视为是组织工程细胞和基因载体细胞,为大规模应用于临床干预奠定了理论基础。因此,也为干细胞干预呼吸系统疾病提供有利条件。

  

传统方法干预呼吸系统疾病无显著作用

由于大气污染、吸烟、人口老龄化及其他因素,呼吸系统疾病发病率和衰亡率有增无减。呼吸系统疾病其中包括,支气管哮喘、慢性阻塞性肺疾病、急性呼吸窘迫综合征和特发性肺纤维化等,通常均以炎症细胞浸润、细胞因子释放、上皮细胞受损以及气道重塑和肺组织纤维化等为特征。虽然在急性期,肺组织具有一定自我修复能力,但随着病程反复迁延,大部分患者终会发生气道重构、肺组织结构破坏或纤维化,导致肺功能损害。

 

传统药物干预对气道和肺上皮细胞破坏性修复和肺纤维化逆转并无显著作用。目前研究发现干细胞具有抗炎、改善肺气肿,抗细胞凋亡,具有一定上皮修复作用。


呼吸系统疾病 


干细胞生物学三大特征

干细胞作为近年来研究较为广泛一类细胞,其生物学特性包括:1. 我更新:具有高度增殖和自我更新的能力; 2. 多向分化潜能:可以分化成脂肪细胞、骨细胞、心肌细胞、神经元和星形胶质细胞,其分化与局部微环境密切相关; 3. 低免疫原性:有特殊细胞表型。它表达表面抗原 CD105CD73 CD90,缺乏造血细胞的表面抗原CD45CD34CD14CD11bCD79CD19 HLA-DR,低表达Ⅰ类人白细胞抗原(human leukocyte antigenHLA)分子,不表达Ⅱ类 HLA 分子,这使得T细胞活化第二信号丧失,不能诱导同种异体免疫反应。其具有低免疫原性,逃避宿主攻击,具有一定免疫调节作用,因此为临床安全应用干细胞干预提供可能。

 

干细胞疗法干预呼吸系统疾病四大机制

由于干细胞疗法自我更新和多向分化功能,使其具备了组织修复和细胞再生的能力,而低免疫原性使其逃避了免疫反应,是发挥干预作用重要基础。

 

肺组织具有结构特殊性,毛细血管床丰富,高容量、低阻力,干细胞疗法输入后易在肺内发生滞留,使得干细胞疗法在干预呼吸系统疾病提供有利条件。在呼吸系统疾病中,干细胞疗法干预作用已经在急性肺损伤、哮喘、慢性阻塞性肺疾病、肺癌、肺炎和特发性肺纤维化的疾病动物模型中得到了证明。


干细胞疗法


干细胞疗法干预呼吸系统疾病四大作用机制:

1. 细胞分化: 具有较强分化能力,可分化成特定细胞系,如内皮细胞、上皮细胞、脂肪细胞和软骨细胞等各种类型细胞,并呈现特定细胞表型。干细胞分化途径为内源性分化和外源性分化:1. 内源性干细胞分化:自体 MSC 在组织原位或者通过血液循环到达靶器官进行分化、发挥修复作用。2. 外源性干细胞分化:外源输入干细胞可迁移到肺组织,在损伤部位聚集并分化成特定细胞。

 

2. 旁分泌: 通过分泌一系列细胞因子进行组织修复和血管重建而发挥免疫调节作用。干细胞通过在局部分泌血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF),进行肺组织修复和血管重建作用;分泌Bcl-2 蛋白,发挥抗凋亡作用;分泌 INF-γ、IL-10、HGF 等细胞因子,发挥抗炎作用;分泌纤维黏连蛋白(fibronectin)、骨膜蛋白(peristin)等,影响肺泡上皮细胞和气道上皮细胞迁移,发挥修复作用。干细胞疗法通过分泌的一系列细胞因子组织修复和血管重建的作用。

 

3. 载体作用: 具有低免疫原性,可逃避宿主攻击,因而逐渐开始被作为一种载体,携带其他目基因或介质进行输注干预。将携带角化生长因子(keratinocyte growth factorKGF)基因质粒转入干细胞后进行体内输注,可明显抑制肺部炎症改善微循环。

 

4. 细胞间相互作用: 干细胞作为一种抗原提呈细胞,通过细胞与细胞间缝隙连接,将线粒体等细胞器转移至靶细胞发挥调节作用。该特点是干细胞疗法一种直接、高效作用机制。

 

20161月上海某医院开展62例慢性阻塞性肺疾病临床试验研究,结果表明干细胞疗法在患者肺内输注安全可行,血C反应蛋白 ( C-reactive proteinCRP)有明显下降,无任何副反应,病情稳定,生存质量均有明显提高。

 

综上所述,干细胞干预呼吸系统疾病已经经历十余年动物实验阶段,如今已步入临床试验阶段。从早期急性肺损伤到现在慢性阻塞性肺疾病和肺部肿瘤等。干细胞疗法作为一种无明显不良反应干预手段,在呼吸系统疾病中具有重要干预作用及广泛应用前景。



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