梅奥诊所：用于再生医学的间充质干细胞疗法

间充质干细胞 (MSC) 疗法作为治疗或预防疾病的新型再生和免疫调节方法而受到越来越多的探索。这些细胞表现出强大的旁分泌特性，可以通过多种途径在局部和全身水平调节宿主免疫反应、降低炎症和协调内源性组织修复）。

MSCs 对受损和发炎的组织具有趋向性，它们可以短期移植并通过直接和间接机制发挥其治疗作用。MSC 产品可以从多个来源制备，快速扩展和生物库用于临床应用。所有这些优势使这种细胞类型成为再生医学中的多功能工具。

每个人体内都有数百万个成体干细胞。我们的身体使用干细胞作为自我修复的一种方式。研究表明，如果收获成体干细胞，然后将其注射到患病或受损组织的部位，则在适当的情况下重建组织是可行的。这些细胞可以从血液、脂肪、骨髓、牙髓、骨骼肌和其他来源收集。科学家和临床医生正在开发和改进他们准备收获的干细胞的能力，这些干细胞将被注射到患者体内以修复患病或受损的组织。

人体具有以多种方式自愈的自然能力。皮肤的伤口会自行修复，骨折会愈合，活体捐献者的肝脏会在几周内再生。

心脏病、中风、糖尿病和骨关节炎是慢性病的例子，它们会持续很长时间并且不会自行消退。在许多情况下，可以使用药物或医疗设备来控制症状。

再生医学超越疾病管理，寻找和发现支持身体修复、再生和恢复健康状态的疗法。

从产前手术干预到终生退化和致残疾病的治疗，再生医学疗法促使身体做出自我修复反应。广泛的医学专业在患者护理方面的这些进步指向新的解决方案，以扩大和维持最佳健康和生活质量。

美国梅奥诊所Rachel Sarabia-Estrada博士、瑞典斯德哥尔摩卡罗林斯卡医学院Nadir Kadri教授、瑞典卡罗林斯卡大学医院Guido Moll博士等，在国际期刊Front. Cell. Neurosci.上发表了标题为：Editorial: Mesenchymal Stromal Cell Therapy for Regenerative Medicine（社论：用于再生医学的间充质干细胞疗法）的总结报告（上图）。

该研报总结了 MSCs 在治疗各种疾病及其作用模式 (MoA) 中应用的最新进展。可以让我们更好地了解 MSCs 治疗效果的潜在机制可以为创新策略提供重要见解，以提高其在临床应用中的有效性。

该报告涵盖的主题包括：(a) MSCs 在主要临床适应症中的治疗应用，(b) MSCs 治疗效果的细胞和分子机制，以及 (c) 增强 MSCs 及其产品治疗效果的策略。

图：再生医学的前景广阔，致力于恢复受损组织和器官的结构和功能。它还致力于为永久受损的器官创造解决方案。这种方法的目标是找到一种方法来治愈以前无法治愈的伤害和疾病。

MSCs在主要临床适应症的治疗应用

由于 MSC 具有强大的免疫调节和再生特性，许多研究评估了 MSC 疗法治疗多种疾病的方法。MSC 治疗的典型临床适应症包括肌肉骨骼修复、神经和心血管疾病（如中风）、癌症治疗、血液学和自身或同种免疫并发症（如移植物抗宿主病、GvHD），最近还包括与 2019 冠状病毒病 (COVID-19) 相关的并发症，例如急性呼吸窘迫综合征 (ARDS) 和败血症。

从 2000 年开始使用细胞疗法治疗中风的临床试验及其局限性。研究总结发现，干细胞治疗是安全的，只有短暂的轻微不良事件，临床试验在统计设计、样本量、使用的细胞、给药途径和功能评估方面存在相当大的差异，因此难以比较研究。

研究人员呼吁改进实验方案，将其作为改进未来研究的主要因素，并提高临床试验的标准化程度，以帮助进行比较。此外，考虑非侵入性给药途径将是神经系统疾病的关键点。在这种情况下，MSC 的鼻内递送被证明是安全有效的，带来了一种有前途的治疗选择。

由于 MSCs 的血管周围性质围绕并维持血管的完整性和功能，基于肺部病理学，例如快速进展的 COVID-19 相关 ARDS，以及更慢性的特发性肺纤维化 (IPF)，都是 MSC 治疗的常见指征。

来自埃及“开罗英国大学”的科学家Kassem 和 Kamal开展了“ MSC 及其细胞外囊泡 (EV)：COVID-19 危机的潜在游戏规则改变者”的研究，利用它们的免疫调节和再生特性进行肺修复。

来自中国北京中日友好医院的科研团队评论了“ MSCs 在肺纤维化 （ IPF） 中的治疗应用”。研究人员深入分析了优化 MSC 治疗的相关因素，包括使用不同来源的 MSC 进行肺修复、不同的给药途径、时机、剂量、频率和临床 MSC 产品的潜在预处理，以指导未来临床研究的设计，并为这些复杂疾病确定新的治疗方案。

皮肤是人体最大的器官，皮肤损伤会破坏这一重要屏障。西班牙格拉纳达Virgen de las Nieves 大学医院的科研团队发表了“Andalusian Network of Design and Translation of Advanced Therapies”的研究，为我们的主题贡献了三篇评论文章。这些评论对皮肤病的“细胞产品”（即 MSC）和“细胞条件”培养基 (CCM) 以及“MSC 衍生的外泌体”在皮肤病学中的治疗提供了极好的概述。

在他们的评论中报告“目前基于人类 MSCs 治疗皮肤病的先进疗法”，在过去 5 年（2015-2020 年）中，共有 13 种 MSC 产品被用作皮肤病学的先进疗法。研究最多的 MSC 类型是从脐带 (UC-MSC)、脂肪组织 (AT-MSC) 和骨髓 (BM-MSC) 中分离出来的。研究最多的疾病是伤口、溃疡、烧伤和牛皮癣。

MSCs 治疗作用的细胞和分子机制

深入了解 MSC 在不同临床适应症中的有益治疗作用背后的分子机制对于制造安全有效的疗法以满足个体患者的需求至关重要。这需要 MSCs 在免疫调节和细胞产物特有的组织再生中的多方面多效性作用，以及治疗细胞和宿主细胞之间的直接和间接串扰，这在很大程度上取决于宿主对治疗的反应能力。

来自德国德累斯顿技术大学的研究人员，提供并更新了“ MSCs 的免疫调节特性”最新研究进展。作者阐明了 MSCs 如何调节免疫系统的适应性和先天性分支的各种免疫细胞的表型和功能特性，这在炎症性疾病的发病机制中起着重要作用。

巨噬细胞是 MSC 免疫调节和临床效力的纽带 ，来自中国广州中山大学生物治疗中心的科学家，详细发表了题为“ MSC-Macrophage crosstalk and maintenance of inflammatory microenvironmental homeostasis” 的研究成果，作者主要关注 MSC 和巨噬细胞之间的相互作用，例如“细胞间接触”、“可溶性因子分泌”和“细胞器转移”，以及“MSC-巨噬细胞串扰”在炎症微环境的病理学发展和稳态维持，以及免疫相关治疗中的“最佳应用策略”。

内源性修复的另一个关键轴是调节血管生成和血液循环内皮细胞 (CEC) 和内皮祖细胞 (EPC)，来自比利时布鲁塞尔自由大学的科学家阐明了“ MSCs 和 EPCs 在骨再生中的串扰作用” 作者强调，骨再生是一个复杂但精心策划的过程，基于生理和病理环境中成骨和血管生成之间的相互作用，以及需要额外支持的特定条件。

在这里，MSC-EPC 共培养物显示出一些协同作用，EPC 促进成骨，而 MSC 促进血管生成和成骨，从而促进骨愈合。因此，旨在利用这种协同作用的新型治疗策略对骨修复非常感兴趣，但也可能必须考虑到疾病进展期间自体 MSC 能力的任何潜在功能丧失。

细胞外囊泡作为 MSCs 治疗活性的介质

MSC 产生和释放 EV（包括外泌体）被认为是它们对多种病理状况的治疗效果的主要介质。科学家León-Moreno 等人使用海马穿透性脑损伤小鼠模型来分析运动学变化。

发现在开阔场地和隧道步行试验中运动速度显着降低，但在鼻内施用子宫内膜 (EM)-MSC 衍生的 EV 后运动速度和位移模式得以保留，因此表明 EV 对受损的海马体具有神经保护作用。

研究发现“ MSC 衍生的 EV 作为软骨再生的一线希望”的作用。科学家Ghafouri-Fard 等人总结“外泌体在治疗人类疾病中的新兴作用，特别关注 MSC 衍生的外泌体。” 回顾“外泌体对成脂分化 MSCs 的新兴潜力”。

研究证实“慢性肝功能衰竭 (ACLF) 中由 MSC 调节的潜在网络：外泌体 miRNA 和细胞内靶基因”，确定 MSC 衍生的外泌体的有益作用。研究发现外泌体在大鼠皮肤伤口修复模型中的治疗潜力。

他们发现伤口愈合加速，毛囊、神经、血管再生得到改善，皮肤细胞增殖增加，伤口愈合过程中胶原蛋白更自然地分布，同时防止肌成纤维细胞和细胞外基质过度聚集。同时，发现 AT-MSC 衍生的外泌体减少了心肌缺血/再灌注损伤小鼠心脏的心肌细胞凋亡和肥大，结论是它们可作为有效的心脏保护剂。

总之，该报告分享关于当前治疗策略的知识以及由 MSC 协调的免疫调节和组织再生的潜在机制；总结了最新的临床进展，努力加深对 MSC 疗法 MoA 的理解，并介绍了提高 MSCs 及其衍生产品疗效的新策略。重要的是，炎症及其调节是人体愈合和再生级联反应的重要组成部分。炎症的调节是 MSCs 在组织损伤愈合或组织损伤抑制中有益特性的一个重要方面。本研究主题中包含的许多研究表明，MSCs 采用大量介质和机制来实现这一目标，具有很大的临床应用前景。