撰文: 海军军医大学 鹌鹑 本文审核专家:江苏大学附属医院 李晶教授 引言 日前,Stem Cell Res Ther 杂志发表的文献表明,不同来源间充质干细胞及其衍生外泌体均可在慢性肺部疾病——慢性阻塞性肺病(COPD)和哮喘的控制与治疗中发挥重要作用,包括抑制炎症、促进组织修复、重塑免疫平衡等,这一观点在多项临床前与临床研究中得到证实。今天我们主要根据文献综述,全面认识关于间充质干细胞及其外泌体在临床前和临床COPD和哮喘模型中的重要应用。 慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease, COPD)是一种以持续性气流受限为特征的肺部疾病,主要表现为肺气肿和慢性支气管炎。 ![]() ![]() 文献表明全球范围内,COPD是第三大死亡原因,预计到2030年将导致更多患者失去生命[1]。 目前,我国慢阻肺病患者约1亿人。以慢阻肺为首的慢性呼吸疾病,已经与心脑血管病、恶性肿瘤、糖尿病与代谢性疾病等一起被世界卫生组织共同列为全球“四大慢病”。 ![]() ![]() 长期暴露于香烟烟雾、空气污染等有害物质会引发肺部慢性炎症、氧化应激和细胞凋亡,最终导致肺功能不可逆的损伤。 ![]() 哮喘是一种以气道高反应性为特征的常见的慢性炎症性呼吸道疾病,影响着数以百计的人。它以气道的反复发作性炎症、痉挛和狭窄为特征,导致患者出现喘息、咳嗽、胸闷和呼吸困难等症状。 哮喘的治疗通常包括长期控制药物和快速缓解药物,旨在减轻气道炎症、控制症状并预防发作。 针对二者,传统治疗手段(如支气管扩张剂、糖皮质激素等)虽能缓解症状,但无法逆转肺组织损伤或修复已丧失的功能。此外,长期使用激素可能引发骨质疏松、代谢紊乱等副作用。因此,寻找能够真正修复肺部结构、调节免疫反应的新型疗法成为医学界的迫切需求。 近年来,间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells, MSCs)及其分泌的细胞外囊泡(Extracellular Vesicles, EVs),凭借其强大的抗炎、免疫调节和组织再生能力,成为慢性肺部疾病治疗领域的研究热点。 越来越多的证据表明,间充质干细胞在治疗许多肺部损伤中的潜在作用,这归功于它们多种有益特性。 通常认为,MSCs的治疗优势主要与它们的旁分泌功能有关,如释放细胞外囊泡(EVs)。EVs包括外泌体和微囊泡,是含有各种脂质、核酸和蛋白质的异质双层膜结构。由于它们的免疫原性较低、肿瘤发生性较低以及管理更容易,EVs也已成为干细胞疗法的有利替代品。 ![]() 图片引用自文献2 日前,《干细胞研究与治疗》杂志发表重要文献,文章涵盖关于不同来源的间充质干细胞(MSCs)及其衍生EVs在临床前和临床COPD和哮喘模型中的重要应用【2】。 ![]() 不同来源MSCs治疗慢性肺病的进展 (1)骨髓来源MSCs(BMMSCs)治疗慢性肺病 骨髓是MSCs的经典来源。多项动物实验表明,BMMSCs可通过静脉或气管内注射改善COPD模型小鼠的肺功能: 小鼠模型中BMMSCs的治疗效果表 ![]() 临床案例: 一项针对严重肺气肿患者的I期临床试验(NCT01306513)显示,自体BMMSCs移植后,患者肺功能指标(FEV1)改善,且未出现严重不良反应[6]。 另一项随机对照试验(NCT00683722)进一步证实,BMMSCs可显著降低患者血清C反应蛋白(CRP)水平,提示其抗炎效果[7]。 (2)脐带来源MSCs(UCMSCs)治疗慢性肺病 脐带华通胶(Wharton’s Jelly)中的MSCs具有更强的增殖能力和免疫调节活性。 肺再生:在CS诱导的小鼠模型中,UCMSCs通过调节氧化应激相关基因(如Nrf2通路),促进肺泡结构修复[8]。 临床优势:异体移植排斥风险低,适合规模化应用。越南的一项I/II期临床试验(NCT04433104)证实,UCMSCs可安全改善患者生活质量,减少急性加重频率[9]。 ![]() (3)脂肪来源MSCs(ADMSCs) 治疗慢性肺病 脂肪组织易获取且含量丰富,ADMSCs在与骨髓单核细胞(BMMCs)联用时,ADMSCs可显著提高患者肺弥散功能(DLCO)[10]。 干细胞疗法在实验室和临床试验中取得了显著成果,然而其大规模临床应用仍需要克服技术难题。例如,干细胞的分化、移植后的存活率以及如何避免不良反应等问题仍需进一步研究。 干细胞外泌体治疗慢性肺疾病 外泌体(Exosomes)是直径30-150纳米的囊泡,由细胞分泌并携带母细胞的蛋白质、脂质和核酸(如miRNA)。MSCs的外泌体不仅继承了干细胞的治疗特性,还具备安全性高、 稳定性强、可靶向递送等优势。由此,外泌体可在慢性肺疾病(COPD和哮喘)中有效发挥调控炎症及组织修复等多重功能。 外泌体在慢性肺疾病中的作用 ![]() 外泌体作为干细胞疗法的潜在替代方法,具有多个优势,如免疫原性低、来源丰富、给药方式便捷等,但这一技术的临床转化及应用也存在挑战,包括细胞来源供应、外泌体纯化等工艺的优化、如何设计工程外泌体、结合生物活性支架、预处理细胞等,攻克这些技术难点将有效推进其临床转化与应用。 ![]() 小结 慢性肺部疾病,如慢性阻塞性肺病(COPD)和哮喘,是全球发病率和死亡率的最常见原因之一。干细胞与外泌体为COPD和哮喘患者带来了前所未有的希望:从修复受损肺泡到重塑免疫平衡,这些“智能生物科技”正在突破传统疗法的天花板。尽管前路仍需攻克诸多科学难题,但随着生物技术的进步,个体化、精准化的治疗方案已不再遥不可及。未来,我们或许能通过 “干细胞及外泌体制剂”,让患者的肺部重获新生。 相关推荐 1、【国际案例】干细胞雾化修复肺损伤、改善肺功能,帮助患者回归正常生活 2、【Nature】子刊:“小阳人”可能出现多处损伤!外泌体雾化修复损伤,多项研究注册 4、11项临床、371名患者证实:干细胞及衍生产品对慢阻肺有治疗效果 5、“白肺”引发关注!间充质干细胞“驯化”巨噬细胞,保护肺组织 7、鼻喷、雾化、静脉……干细胞外泌体该如何使用?文献盘点不同临床场景及特点 声明 1.本文系原创,可留言申请授权,任何形式未经授权的转载,本主体保留投诉及追责权利。 2.本文旨在分享科普知识,进行学术交流,或传递行业前沿进展,不作为官方立场,不构成任何价值判断,不作为相关医疗指导或用药建议,无任何广告目的,非进行产品贩卖,仅供读者参考。 3.本账号原创文章可能包含购买的版权图片,转载请谨慎。 4.本账号转载的图文视频等内容若涉及版权等问题,请联系我们及时处理删除。 |
|