什么是间充质干细胞?
间充质干细胞( MSCs ) 也称为间充质基质细胞或药物信号细胞,是多能基质细胞,间充质干细胞可以从多种组织中分离出来,例如脐带、子宫内膜息肉、月经血、骨髓、脂肪组织等。
间充质干细胞 (MSC) 因其独特的细胞生物学、广泛的临床潜力以及作为快速发展的组织工程领域的核心组成部分而受到广泛的研究。本文将介绍间充质干细胞的作用与功效,应用的疾病有哪些。
间充质干细胞的作用
分化能力:间充质干细胞具有很强的自我更新能力,同时保持其多能性。最近的研究表明,β-catenin 通过调节 EZH2,是维持间充质干细胞“干性”的核心分子。确认多能性的标准测试是细胞分化为成骨细胞、脂肪细胞和软骨细胞以及肌细胞。
免疫调节和抑制肿瘤生长:间充质干细胞对先天和特定免疫细胞有影响,研究表明它能够抑制肿瘤生长。间充质干细胞产生许多免疫调节分子,包括前列腺素 E2 、一氧化氮、吲哚胺 2,3-双加氧酶(IDO)、白细胞介素 6 (IL-6) 和其他表面标志物,如FasL、PD-L1和PD-L2。
抗炎作用:间充质干细胞对先天免疫中的巨噬细胞、中性粒细胞、NK 细胞、肥大细胞和树突状细胞有影响。间充质干细胞能够迁移到受伤部位,在那里它们通过 M2 表型的 PGE2 巨噬细胞极化,其特征是抗炎作用。
抗菌作用:间充质干细胞可产生多种抗菌肽(AMP),包括人类抗菌肽 LL-37、β-防御素、脂质运载蛋白2和铁调素。这些肽与吲哚胺 2,3-双加氧酶(IDO) 一起,使间充质干细胞具有广谱抗菌活性。
抗凋亡:间充质干细胞具有抗凋亡的作用,能够替代老化或死亡的细胞,并通过旁分泌机制促进新细胞的增殖。
间充质干细胞的功效
促进组织修复:间充质干细胞 (MSC) 还可以通过释放生长因子和细胞因子来促进组织修复,这有助于将其他细胞募集到损伤部位。
促进血管生成:间充质干细胞能够分泌多种促进血管生成的因子,从而改善局部血液循环,进一步促进组织修复和再生。
改善内分泌和神经系统功能:间充质干细胞通过修复内分泌系统,调节激素和代谢水平,改善女性内分泌失调引起的症状。同时,它也能改善神经系统功能,如精神状态、睡眠质量和记忆力。
抗衰老和美容:间充质干细胞能够改善皮肤质量,减少皱纹,使皮肤恢复年轻状态。
男性功能障碍治疗:通过补充和修复受损的睾丸细胞,间充质干细胞能够治疗男性功能障碍,提升激素水平,修复睾丸的生精功能。
间充质干细胞应用于哪些疾病
间充质干细胞 (MSC) 已被研究用于多种治疗应用,包括组织修复、再生医学和针对各种疾病的细胞疗法。间充质干细胞已被研究用于治疗的一些疾病包括:
- 骨关节炎:间充质干细胞促进软骨修复并减少骨关节炎的炎症,骨关节炎是一种影响关节软骨和骨骼的退行性关节疾病。
- 类风湿性关节炎:具有抗炎和免疫调节特性,可能有助于治疗类风湿性关节炎。这种自身免疫性疾病会导致关节发炎和损伤。
- 移植物抗宿主病: 间充质干细胞的免疫抑制特性可能有助于治疗移植物抗宿主病。这种并发症可能发生在骨髓移植后。
- 心肌梗塞:人们已对间充质干细胞促进心脏病发作后心脏组织修复的潜力进行了研究。
- 脊髓损伤: 间充质干细胞已被研究具有促进受损神经组织和脊髓损伤修复的潜力。
- 自身免疫性疾病: 间充质干细胞已被证明具有抗炎和免疫调节特性,这可能使其有助于治疗自身免疫性疾病,如多发性硬化症和狼疮、银屑病等等。
- 1 型糖尿病: 间充质干细胞已被证实具有帮助 1 型糖尿病患者保存胰岛素分泌细胞的潜力
- 肺部疾病:间充质干细胞已被证实具有帮助修复慢性阻塞性肺病 (COPD) 和急性呼吸窘迫综合征 (ARDS) 等疾病中的肺组织的潜力。
- 多发性硬化症 (MS): 间充质干细胞已被证实具有抗炎和免疫调节特性,这可能有助于治疗 MS。这种自身免疫性疾病会影响中枢神经系统。
- 莱姆病: 间充质干细胞已被证明具有帮助修复组织损伤和减少由莱姆病(一种通过蜱虫传播的细菌感染)引起的炎症的潜力。
- 帕金森病:间充质干细胞已被证明具有帮助保护和修复帕金森病(一种影响运动的退行性疾病)中受损的大脑神经细胞的潜力。
- ALS(肌萎缩侧索硬化症): 间充质干细胞已被研究具有帮助保护和修复 ALS 中受损脊髓神经细胞的潜力,ALS 是一种影响大脑和脊髓神经细胞的进行性神经退行性疾病。
未来展望
值得注意的是,尽管 MSCs 在临床前研究中显示出良好的效果,但仍需要进行更多研究才能充分了解其潜力并开发安全有效的疗法。此外,仍考虑使用 MSCs 作为一种新型治疗方法。医学界自 19 世纪末就知道 MSCs 的存在。但直到最近取得了进展,医生才能够激活和补充这些细胞来治疗各种疾病。
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