科学家 间充质干细胞——治疗疾病的理想种子( 二 )


MSCs不仅在膝关节关节炎中发挥重要作用 , 在骨关节炎(OA)、克罗恩病等疾病中也发挥重要作用 。 例如 , 研究人员将自体脂肪间充质干细胞注入局部关节腔治疗OA (I-II期临床试验) 。 结果表明 , 该方法可减轻关节局部炎症反应 , 减轻疼痛 , 改善膝关节功能 , 促进关节软骨再生 。 6个月后 , Western Ontario和McMaster Universities (WOMAC)评分下降 , Keen Societyscore (KSS)膝关节评分和KSS功能评分显著改善 。
MSCs在骨形成中的应用
科学家发现许多因素可以促进MSCs成骨分化 。 例如 , 胶原(Col)和海藻酸钠(AA)组成的纳米膜具有较高的刚度 , 而Col/AA纳米膜包覆的MSCs与其他纳米膜包覆的MSCs相比 , 具有更高的成骨分化效率 。
研究者从人骨髓中提取可溶性因子 , 用于骨髓基质细胞的组织再生培养 。 研究发现脂磷脂-2和催乳素是骨髓中的关键因子 , 参与调节骨髓间充质干细胞的活性 。 Lipocalin-2和泌乳素处理细胞可延缓骨髓间充质干细胞的衰老 , 触发细胞成骨和软骨形成 。 研究表明 , 经Lipocalin2和泌乳素预处理的骨髓间充质干细胞也能促进小鼠颅骨缺损的修复 。 这些都表明 , 可以使用适当的方法在体外诱导骨髓间充质干细胞特性 , 以改善体内细胞组织再生 。
MSCs在肿瘤中的应用
在肿瘤治疗方面 , 靶向给药具有提高治疗效果和降低抗癌药物非特异性毒性的潜力 。
MSCs已被证明可以特异性迁移到包括肿瘤在内的炎症部位 , 并有望作为肿瘤特异性载体传递抗肿瘤药物 。 因此 , 一些科学家利用MSCs作为抗肿瘤药物的载体来实现对肿瘤的有效治疗 。 然而 , 由于其半衰期短 , 显著的治疗效果需要高剂量 , 这往往导致严重的副作用 。 因此 , 研究人员已经成功构建了能够持续分泌IFNα的MSCs , 能够发挥持久的抗肿瘤作用 , 并消除高临床剂量重组IFNα带来的副作用 。
标MSCs在血管生成中的应用
MSCs参与血管生成的环节 , 包括早期内皮细胞的增殖和晚期血管的成熟 。 MSCs通过释放血管生成素和血管内皮生长因子来增加受损区域的血管生成 , 从而改善血液供应 。 MSCs移植在缺血性心脏病治疗方面取得了很大进展[106
。 目前 , MSCs治疗心肌梗死的机制不是直接分化成心肌细胞而是分泌细胞因子 。 缺血性疾病的主要原因是很难恢复血管生成的刺激强度 , 缺乏适当的血管生成导致血液供应不足 。 MSC的出现为动脉粥样硬化、中风等血供不足疾病的治疗带来了希望 。
MSCs的抗衰老作用
老龄化是人类面临的重大问题 , 对永生的追求是一个永恒的话题 。 经过越来越多的研究 , 间充质干细胞在抗衰老方面发挥了巨大的作用 。 细胞衰老和干细胞衰竭是衰老的重要标志 , 也是推动老年性疾病发生发展的重要因素 。 研究发现 , 在重新输注年轻间充质干细胞后 , 许多具有衰弱综合征的老年患者的症状得到改善 , 且无不良反应 。
越来越多的科学家致力于将MSCs应用于抗衰老 。 研究人员发现 , 具有Kruppel associated box (KRAB)和SCAN domain 3(ZKSCAN3)的锌指蛋白在人类过早衰老MSCs、复制衰老MSCs和从老年人分离的初级MSCs中表达下调 , 表明ZKSCAN3与衰老调控可能存在关联 。 利用基因编辑技术和干细胞定向诱导分化技术 , 首次成功获得ZKSCAN3靶向敲除的人胚胎干细胞和MSCs 。 ZKSCAN3被发现以自噬无关的方式延缓人干细胞衰老 。 从而揭示了ZKSCAN3作为表观遗传调节剂调控人类干细胞稳态和抑制其衰老的新功能和机制 。 这一发现拓展了人们对锌指蛋白家族新功能的认识 , 加深了对衰老表观遗传机制的认识 , 为延缓干细胞衰老、预防衰老相关疾病提供了线索和思路 。
MSCs在临床疾病治疗中的应用前景
间充质干细胞在临床上的应用越来越广泛 。 除上述方面外 , 还有以下几个方面 。
例如 , 在创面修复和整形重建中 , 间充质干细胞存在于正常皮肤中 , 在创面愈合中起关键作用 。 外源性植入间充质干细胞可促进损伤皮肤的再生愈合 。 外泌体作为间充质干细胞的有效成分 , 在伤口愈合和皮肤研究领域受到越来越多的关注 。
再生作为一种新的、有潜力的治疗方法 , 对未来的创面修复和整形重建提出了新的前景和展望 。 其中 , MSCs衍生的外泌体microrna可用于癌症治疗、基因治疗、药物传递、再生医学等生物医学应用 。 MSCs来源的外泌体被认为是完整MSCs的无细胞替代品 。
近年来越来越多的研究表明MSCs有很大的临床治疗卵巢早衰的潜力但相关机制需要进一步阐明 。 在器官移植方面有研究发现 , 输注自体骨髓间充质干细胞不需使用免疫抑制剂也可诱导免疫耐受 。 这为MSCs解决人类移植排斥问题提供了证据 。 相信通过进一步的研究 , MSCs将在临床器官移植中得到广泛应用 。

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