干细胞研究的开始可以追溯到1963年，当时麦卡洛克的Becker和Till首次在小鼠骨髓中发现了干细胞。

随后越来越多的证据证实了干细胞的存在和功能，这使它们成为组织工程和再生医学的最佳来源。

根据www.ClinicalTrials.gov上登记的统计数据迄今为止，基于干细胞的治疗方法在全球共有4230种；从实验室工作台到床边的转变已经开始。

【资料图】

基于技术可行性、有希望的疗效、降低的经济成本和伦理问题的规避，占4230例中300例(7.0%，300/4230)的间充质干细胞(MSCs)已经成为基于细胞的治疗中最常见和有效的细胞来源。

在各种威胁生命的人类疾病中，包括脊髓损伤、血液系统疾病、心血管疾病、糖尿病、免疫疾病、移植物抗宿主病(GvHDs)和癌症，MSCs具有令人着迷的治疗效果。

图：间充质干细胞的作用方式

间充质干细胞旁分泌机制

免疫调节因子

研究发现MSCs具有免疫调节功能，包括不同的阶段、不同的细胞类型和不同的作用模式。由MSCs分泌的人类白细胞抗原I类分子G5 (HLA-G5)具有与同种异体刺激的T细胞接触的能力，负责MSCs对T淋巴细胞和NK(自然杀伤)细胞的免疫抑制功能。MSCs的生物活性成分显示出促进巨噬细胞从促炎表型M1(经典活化的巨噬细胞)向抗炎表型M2(选择性活化的巨噬细胞)的转变。MSCs的这种免疫增强作用可能归因于趋化因子，这可能部分解释了为什么在移植物抗宿主病中间充质干细胞显示出免疫抑制潜能。

血管生成和动脉生成因子

已经证明，血管生成和动脉生成支持是细胞移植后冠状动脉疾病(CAD)改善的原因。移植MSCs后导致生物细胞因子的浓度逐渐升高，从而触发血管内皮细胞增殖、发芽、迁移和渗透以发育新的血管神经节。伴随着周细胞以及内皮细胞的最佳分化和凋亡，新生血管开始形成管腔。正是这种生理机制导致了利用MSCs治疗缺血性疾病。因此研究发现，间充质干细胞血管再生潜力的研究一致报道了在间充质干细胞移植后增加的毛细血管密度和更好的侧支灌注。从这些结果可以合理地得出结论，由间充质干细胞介导的保护性和恢复性益处部分是由于血管生成因子，其导致缺血区域的血管密度增加和血液供应恢复。

为了防止程序性细胞死亡，MSCs不仅恢复微血流动力学，而且还合成和分泌蛋白，这些蛋白是凋亡的经典抑制剂。值得注意的是，MSCs除了合成直接抑制凋亡的蛋白质的能力之外，它们还能够分泌细胞因子来中和凋亡途径或提高存活率。

抗氧化因子

氧化反应占优势时，应发生以下过程:炎性细胞的浸润、蛋白酶的释放和被称为ROS(活性氧物质)的氧化副产物的积累，包括氧离子、氧自由基和过氧化物。ROS不足或过剩可引起称为ROS相关疾病的发病机理，例如致癌作用、免疫障碍、炎症、神经变性或心血管疾病。MSCs分泌的活性分子在不同的实验环境中有所不同，这可能是由于不均匀的ROS诱导剂导致不同水平的ROS产生。然而，很明显，由于这些抗氧化因子，MSC疗法对氧化还原环境具有广泛的影响。

细胞迁移、归巢/靶向和刺激

几项使用不同细胞追踪方法的研究表明，静脉注射后，MSCs广泛分布于非造血组织，包括胃肠道、肾脏、皮肤、肺、胸腺和肝脏。这表明，骨髓间充质干细胞巡视身体，直到被比喻为“犯罪行为”所触发。支持这一假设的间接证据已经在各种疾病模型中得到很好的证明，在这些模型中，在全身或局部组织内输注后，MSCs在损伤部位表现出更快的动员和更好的保留。

间充质干细胞具有抑制免疫反应的能力，在某些情况下甚至可以通过细胞间接触和可溶性因子诱导免疫耐受。越来越多的研究表明，间充质干细胞的可溶性因子是其免疫调节特性的关键要求。

参考文献：Wiehe J. M.; Kaya Z.; Homann J. M.; Wohrle J.; Vogt K.; Nguyen T.; Rottbauer W.; Torzewski J.; Fekete N.; Rojewski M.; Schrezenmeier H.; Moepps B.; Zimmermann O. GMP-adapted overexpression of CXCR4 in human mesenchymal stem cells for cardiac repair. Int. J. Cardiol. 167(5): 2073–2081; 2013.

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