神秘的间充质干细胞能做什么？

MSC（也称为间充质干细胞、间充质基质细胞）可以制造属于我们骨骼组织的多种类型的细胞，例如软骨、骨骼和脂肪。科学家们正在研究如何使用间充质干细胞治疗骨骼和软骨疾病。一些MSC 研究也在探索其他疾病的治疗方法，但这些应用的科学基础尚未建立或被广泛接受。

间充质干细胞能做什么？

MSC（也称为间充质干细胞、间充质基质细胞或药物信号细胞）是组织或“成体”干细胞的一个例子。它们是“多能”的，这意味着它们可以产生不止一种类型的身体特化细胞，但不是所有类型。MSCs制造在骨骼组织中发现的不同特化细胞。例如，它们可以分化或特化为软骨细胞（软骨细胞）、骨细胞（成骨细胞）和脂肪细胞（脂肪细胞）。这些特化细胞各有其特有的形状、结构和功能，并且各自属于特定的组织。

一些早期研究表明，MSCs也可能分化成许多不属于骨骼组织的不同类型的细胞，例如神经细胞、心肌细胞、肝细胞和形成血管内层的内皮细胞。这些结果在后来的研究中没有得到证实。在某些情况下，似乎 MSC可能已经与现有的特化细胞融合在一起，从而导致关于MSC产生某些细胞类型的能力的错误结论。在其他情况下，结果是由用于在实验室中培养细胞的化学物质引起的人为效应。

在哪里可以找到间充质干细胞？

MSC最初是在骨髓中发现的。从那以后，有许多人声称它们也存在于各种其他组织中，例如脐带血、脂肪（脂肪）组织和肌肉。尚未确定取自这些其他组织的细胞是否真的与骨髓的间充质干细胞相同或相似。

你可知道？间充质干细胞约占骨髓中所有细胞的 0.001-0.01%

骨髓包含许多不同类型的细胞。其中包括造血干细胞（也称为造血干细胞；HSC）和属于称为“间充质”细胞的一组不同类型的细胞。骨髓中只有大约0.001-0.01%的细胞是MSC。

从成人骨髓中获取不同间充质细胞类型的混合物用于研究是相当容易的。但分离出一小部分间充质干细胞则更为复杂。例如，混合物中的一些细胞可能能够形成骨骼或脂肪组织，但仍不具备间充质干细胞的所有特性。挑战在于识别和挑选出既能自我更新（产生更多自身）又能分化成三种细胞类型——骨骼、软骨和脂肪的细胞。

开发间充质干细胞的新疗法

正在开发MSCs疗法来帮助修复骨骼和软骨，例如膝关节半月板损伤或导致骨关节炎的长期累积损伤。

研究正在进一步调查显示MSCs有助于在受损组织中形成新血管的报告。这可能对修复因心脏病发作和疾病而受损的组织产生重大影响。

研究人员还在研究MSCs减少炎症、减缓自身免疫性疾病进展和预防移植排斥的能力。

骨和软骨修复

MSCs分化成称为成骨细胞的骨细胞的能力导致它们在早期临床试验中使用，以研究潜在的骨修复方法的安全性。这些研究正在寻找局部骨骼缺陷（骨骼特定位置的损伤）的可能治疗方法。

其他研究的重点是使用间充质干细胞修复软骨。软骨覆盖着骨头的末端，并允许一根骨头在关节处滑过另一根骨头。它可能会因跌倒等突然受伤而受损，或因骨关节炎（一种非常痛苦的关节疾病）等病症长期受损。软骨在受损后不能很好地自我修复。严重软骨损伤的最佳治疗方法是手术，用人造关节替换受损关节。由于 MSCs 可以分化成称为软骨细胞的软骨细胞，科学家们希望将MSCs注射到患者体内以修复和维持关节中的软骨。研究人员还在调查移植的间充质干细胞释放物质的可能性，这些物质会告诉患者自身的细胞修复损伤。

由MSC制成的骨细胞

在这种治疗成为现实之前，还有许多障碍。例如，当MSCs被移植时，它们中的大部分会迅速从体内移除。研究人员正在研究移植细胞的新技术，例如开发模拟需要细胞的身体部位条件的三维结构或支架。这些支架将容纳细胞并促使它们分化成所需的细胞类型。

心脏和血管修复

一些小鼠研究表明，MSCs可以在称为新血管形成的过程中促进新血管的形成。MSCs本身不会制造新的血管细胞，但它们可能以多种方式帮助新血管形成。例如，它们可能会释放刺激其他细胞生长的蛋白质，称为内皮前体细胞——这些细胞会发育形成血管内层。它们还可以“引导”从先前存在的内皮细胞（血管内皮细胞）组装新血管。此类对动物的研究让研究人员希望MSCs可以提供一种修复与心脏病发作或严重肢体缺血等疾病相关的血管损伤的方法。

炎症和自身免疫性疾病

已有多项声明表明，MSC能够避免被免疫系统检测到，并且可以从一名患者移植到另一名患者身上，而不会有身体免疫排斥的风险。然而，这些说法尚未得到其他研究的证实。MSC 像任何其他“非自身”细胞类型一样被拒绝。也有人提出，MSCs 可能能够减缓体内免疫细胞的增殖，以减少炎症并帮助治疗移植排斥或自身免疫性疾病。同样，这还有待证实，需要更多证据来确定 MSC 是否真的可以用于此类应用。

间充质干细胞疗法的目前的研究和未来

使用MSCs进行治疗的研究仍处于起步阶段。在患者常规使用此类疗法之前，还需要做大量工作。这些原则上可能利用这些细胞产生骨骼组织的能力，或这些细胞指导造血细胞和血管细胞功能的能力。关于如何控制这些细胞、它们在移植到体内时将如何表现、如何将它们输送到正确的位置以便它们有效地工作等问题仍然存在。通过研究这些细胞如何在体内工作和相互作用，研究人员希望在未来开发出安全有效的新疗法。

间充质干细胞疗法挑战是什么？

干细胞研究复杂、详细、缓慢且困难。早期（和现在）MSC研究的相互矛盾的结果提醒我们，干细胞研究需要时间才能正确。

间充质干细胞如何成功输送到体内受损组织仍存在很大的不确定性。

通常，移植的MSCs会迅速从体内移除，这限制了它们用于治疗的能力。研究人员正在努力开发固定MSC 并鼓励它们发育新的软骨或骨骼的方法。

参考资料：本资料单由Clara Sanz Nogués 和 Mikey Creane创建 并由Paolo Bianco 审核 。

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