间充质干细胞疗法的优缺点

简介：为各种疾病寻找新的替代疗法的需要促使科学家和医生将注意力集中在再生医学和广为人知的细胞疗法上。目前，正在研究干细胞在治疗许多无法治愈的疾病中的潜在广泛用途。

如今，现代治疗策略愿意使用来自不同来源的间充质干细胞 (MSC)。研究人员越来越意识到MSC的性质及其使用的新可能性。由于它们的特性，尤其是它们自我再生、分化成多个细胞谱系和参与免疫调节的能力，MSCs已成为开发现代有效的未来治疗策略的有前途的工具。MSCs的巨大潜力和可用性允许它们在治疗许多不治之症方面的各种临床应用。除了它们的许多优点和益处之外，关于MSC的使用仍然存在一些问题。

间充质干细胞的作用机制是什么？他们如何到达目的地？间充质干细胞临床使用安全吗？这些是当MSC被视为治疗工具时出现的主要问题。MSCs 的多样性、它们不同的临床应用以及它们尚未被彻底研究的许多特性是关于这些细胞的讨论和有争议的观点的来源。在这里，我们回顾了目前关于间充质干细胞的治疗潜力、临床效果和临床应用安全性的知识。

间充质干细胞——细胞治疗的主要参与者

间充质干细胞来源：MSC可以从众多来源中分离出来 (图1)，它们相对容易在体外培养，它们分化成几种不同细胞类型的能力，以及它们特殊的免疫学特性使MSCs成为细胞治疗和组织再生的有前途的工具。

间充质干细胞存在于牙髓、牙周韧带、肌腱、皮肤、肌肉和其他组织中(图1)。然而，与供体组织的可用性、状况和年龄相关的分离效率存在差异。一个非常重要的问题是供体细胞的年龄。从较年轻的捐赠者那里获得的细胞不易受到氧化损伤和变化的影响，它们在培养过程中的老化速度要慢得多，而且它们的增殖率更高。

间充质干细胞治疗疾病的主要机制

间充质干细胞的迁移和归巢：MSCs的治疗效果取决于它们到达受伤部位的能力，这是由于它们能够迁移、粘附和移植到目标组织中。有几个因素会影响MSCs归巢的治疗效果。其中，培养条件、传代数、供体年龄、分娩方式和宿主接受性起着重要作用。已经表明，与体外培养的细胞相比，新鲜分离的细胞具有更高的植入效率，这可能是细胞在体外培养条件中经历的老化/分化过程的结果。培养条件对归巢能力也有重大影响，因为它们可以修改参与此过程的表面标记的表达。

间充质干细胞的免疫学特性：人们普遍认为MSC不显示免疫原性，因此可以将它们移植到同种异体宿主而不需要免疫抑制。它们的作用机制基于它们的免疫调节特性和免疫抑制活性。它们能够抑制免疫系统不同细胞的增殖和激活。

目前，许多研究集中在MSCs在细胞治疗中的应用。MSC被用作治疗关节退行性变化以及重建骨骼和软骨的工具，并用于整形外科、美容医学、心血管疾病、内分泌和神经系统疾病、细胞移植以及受损肌肉骨骼组织的修复。由于这些细胞的特殊性质，例如它们的快速增殖、高分化能力和迁移到损伤部位的能力，正在测试新的临床应用。

然而，应该指出的是，尽管我们对它们的体外特性有很多了解，但我们对 MSCs的体内行为知之甚少。由于它们具有区分能力，它们可以直接起作用，也可以通过产生和分泌许多增强受损组织内源性再生潜力的因子间接起作用。

干细胞治疗的新方法是使用细胞外囊泡 (EV)，它可以用作MSC的替代品。EV作为治疗载体具有旁分泌作用，无需细胞直接参与。它们从干细胞中释放出来，并向目标位点提供许多成分，例如 mRNA、DNA和蛋白质。许多最近的研究都描述了这种方法，但仍然需要对EV的作用机制有透彻的了解。

间充质干细胞疗法的安全性

迄今为止，已经进行了许多研究来调查基于MSC的疗法的安全性。临床试验表明，体外培养的人类MSC不易受到不良变化的影响。

一个加拿大小组分析了使用BM-MSC的临床试验。在对36项研究进行全面分析后，他们发现MSCs的使用与致瘤潜力之间没有关系，并且没有报告该疗法的严重副作用。

间充质干细胞疗法的优缺点

间充质干细胞生物学的缺点

使用基于干细胞的疗法时，应考虑所有可能的不良影响。文献中广泛讨论了干细胞移植后与肿瘤发生相关的风险。在某种意义上，干细胞可以与肿瘤细胞相提并论，因为它们具有长时间增殖、高活力和抗细胞凋亡的能力。许多成分可能会影响 MSCs移植后潜在的肿瘤发生，包括供体的年龄、宿主组织、受体组织表达的生长调节剂，以及控制MSCs在靶位点行为的机制。

间充质干细胞的致癌作用：几个研究小组已经在动物模型中研究了MSCs在促进肿瘤发生中的直接作用。BM-MSCs获得的结果表明，这些细胞可以移植和归巢到许多不同类型的实体瘤。MSC 已在体内与肿瘤细胞同时注射。BM-MSCs促进结肠癌模型和乳腺癌、结直肠癌、卵巢癌、前列腺癌、肺癌和胃癌中的肿瘤生长。

一个高度复杂的肿瘤发生过程涉及许多促进肿瘤生长的因素，其中之一是缺氧。已发表的数据表明，BM-MSC可通过促血管生成因子的分泌与肿瘤进展相关。

间充质干细胞生物学的优点

01、间充质干细胞有极强的增殖分化能力

02、可分化为各种类型的功能细胞，用于治疗多种疾病，不产生肿瘤

03、潜伏性病毒和病原微生物的感染及传播率较低

04、采集来源方便同时易于保存和运输，伦理争议少

05、具有免疫调节作用，使用时无需严格配型，适用于家族三代以内亲属

间充质干细胞在致瘤性方面也显示了它们的抗肿瘤作用。MSC分泌的因子可能具有抗肿瘤特性。克拉克等人。表明，与在标准培养基中培养的细胞相比，在MSC条件培养基中培养的乳腺癌细胞表现出显着的迁移抑制。MSCs的肿瘤发生作用可能是通过分泌TIMP-1和TIMP-2蛋白来发挥的，它们抑制参与迁移过程的MMPs的活性。

关于MSCs在肿瘤发生中的潜力，没有明确的答案。事实上，MSCs的作用不仅取决于所使用的肿瘤模型，还取决于培养方法、细胞异质性、剂量、分泌分子以及许多其他尚未完全了解的因素。

与间充质干细胞应用相关的其他限制

许多研究（包括临床前和临床试验）显示越来越多的证据表明 MSC 的治疗效果。然而，许多研究也提供了MSCs植入率低的证据，因为它们在注射后存活时间短。还已经证明，移植 MSC后，其中许多被困在肺部，导致占据目标部位的细胞数量减少。然而，部分MSCs群体会到达受损组织，例如梗死的心肌、外伤性脑损伤、纤维化肝脏和各种类型的肿瘤。施用细胞的方法可能是它们到达预期目的地的重要因素。与全身给药相比，靶向应用这些细胞的优势在于减少了递送和细胞迁移过程中的细胞损失。

大多数进行的研究表明，单次移植MSCs是安全的，不会引起免疫反应。

结论

间充质干细胞无疑是治疗许多疾病的巨大希望。由于它们出现在许多成人组织中并且不会引起伦理问题，因此它们比胚胎干细胞具有很大的优势。由于它们的独特特性，例如易于分离和培养、在许多组织中的可用性、它们的免疫调节特性以及它们的使用不会引起伦理问题，我们相信它们可以用于自体和同种异体移植。尽管有大量的体外和体内研究表明，MSC迁移和归巢的机制需要进一步详细研究。

更多关于与间充质干细胞治疗相关的潜在长期风险的研究不断涌现。需要长期研究和观察来研究MSC疗法的长期影响，包括负面影响。根据我们的数据，MSC的同种异体临床应用似乎是再生医学中有前途的工具。

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