间充质干细胞(MSCs)目前被广泛研究用于治疗多种现有难治的疾病,目前,已在1000多项临床试验中被提出。用于治疗糖尿病、克罗恩病、支气管肺发育不良、多发性硬化症、肝功能衰竭、慢性自身免疫性荨麻疹、系统性红斑狼疮等患者。但是,在静脉输注间充质干细胞后,它们在体内的生存时间、效果持续时间以及如何发挥治疗作用仍是让很多人所关心的问题。本文将基于最新的科学研究,探讨静脉输注干细胞在体内能存活多久?效果能持续多久?作用阶段?这些问题,希望能对您有所启发。
一、间充质干细胞体内存活多久
MSCs在静脉输注后的生存时间受多种因素影响,包括给药方式、细胞的种类和患者的个体差异因素。以下是一些相关研究的发现:
2008 年《美国生理学肾生理学杂志》一文表明在静脉输注后10到15分钟,通过生物发光对标记的MSC进行全身计数显示,其强度在24小时后下降到大约60%,72小时后下降到不到10%。
2012 年《前沿免疫学》 上的一项研究显示,细胞输注 1 小时后,大部分Cr-51(一种放射性标记物)被发现在肺部,而在24小时后,主要发现在肝脏。组织培养显示,在输注后24小时内,肺部仍然存在可活的供体MSC,但之后它们消失了。在检查的其他器官中,都没有发现活的MSC。细胞碎片可能被转运到肝脏。
通过输注,成人和新生人类来源的MSC可以在肌肉植入部位存活5个月,但在静脉输注、腹腔输注或皮下输注时只能存活1至4周。静脉输注、腹腔输注、皮下输注或肌肉植入后,观察到3天内细胞存活率相当。
二、间充质干细胞的效果能持续多久
尽管MSCs在体内的生存时间相对较短,但它们的疗效可能会持续较长时间,由于它们能够调节免疫细胞的功能并促进修复过程。以下是一些研究发现:一项关于间充质干细胞治疗的安全性研究显示,在过去的15年中,MSCs在许多疾病(如心肌梗死、肝硬化、肢体缺血和脊髓损伤)中显现出良好的治疗作用。
在一项为期10年的随访研究中,研究人员观察了静脉输注和脑脊液输注人类脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)对复发性多发性硬化症(RRMS)和神经脊髓炎(NMO)患者的长期安全性和可行性。
三、间充质干细胞的作用机制
间充质干细胞通过多种机制在体内发挥治疗作用,以下是主要的几点:
免疫调节:MSCs具有强大的免疫调节功能,能够影响多种免疫细胞的功能,包括T细胞、B细胞和自然杀伤细胞。通过抑制过度的免疫反应和促进免疫耐受,MSCs可以帮助治疗各种免疫相关的疾病。
细胞因子、趋化因子和生长因子的分泌:MSCs能够分泌多种生物活性分子,包括细胞因子、趋化因子和生长因子,这些分子可以促进组织修复和再生,抑制炎症和纤维化,以及促进新血管生成。
外泌体(EVs)的产生:MSCs产生的外泌体是微小的囊泡,包含了蛋白质、RNA和DNA,它们可以传递信号并影响接受细胞的功能。通过外泌体,MSCs可以间接影响许多生理和病理过程,包括免疫调节和组织修复。
直接细胞与细胞的相互作用:MSCs可以直接与周围细胞相互作用,包括免疫细胞、内皮细胞和其他细胞类型,从而影响它们的功能。
支持组织修复和再生:MSCs可以促进受损组织的修复和再生,例如,在心肌梗死或其他组织损伤后,MSCs可以通过促进新血管生成和抑制纤维化来支持组织修复。
四、间充质干细胞的起效阶段
MSCs的作用机制通常是阶段性的,而且可能存在一定的时间顺序。以下是一个可能的时间顺序和阶段划分:
初期阶段(几分钟到几小时):细胞定位和固定:MSCs在静脉输注后会迅速通过血流传送到全身,并可能在特定的组织或损伤区域附着。
立即的生物活性物质释放:MSCs能快速释放一些生物活性物质,如细胞因子和生长因子,以开始调节炎症和启动修复过程。
中期阶段(几小时到几天):持续的生物活性物质释放:MSCs会继续释放生物活性物质,以促进细胞增殖、抑制炎症和调节免疫反应。 外泌体的产生和释放:MSCs产生外泌体,传递信号给周围的细胞,促进组织修复和再生。
后期阶段(几天到几周):细胞分化和组织修复:间充质干细胞可能会分化成其他细胞类型,如骨细胞或软骨细胞,以支持组织的修复和再生。 长期的免疫调节:通过初始的免疫调节效应,间充质干细胞可能会产生长期的免疫调节影响,从而改善免疫介导的疾病症状。
每个阶段的持续时间可能会根据个体的条件和具体的治疗协议而有所不同。间充质干细胞的生存时间可能较短,但它们产生的生物活性物质和外泌体可能会持续一段时间,从而使治疗效果持续存在。同时,间充质干细胞所诱导的免疫调节和组织修复效应可能会有持续的影响,即使细胞本身已经消失。
结论
间充质干细胞的生存时间和效果持续时间是非常复杂且受多种因素影响的。然而,通过静脉输注间充质干细胞仍然显示出对多种疾病的潜在治疗效果。更多的研究和临床试验将有助于更好地理解间充质干细胞的生存时间、效果持续时间和作用机制,以及如何最大化利用这些细胞的治疗潜力。
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