在两项小型人体临床研究中 ， 使用铟标记的MSC外周静脉输入患者体内 ， 尽管早期在肺部发现了大部分信号 ， 但48小时后大部分信号转移到脾脏和肝脏 。 MSC静脉输入体内10天后 ， 至少尚有约50%的MSC存留在体内发挥作用 ， 而肺部只有不到5%的滞留量（见下图） 。
因此 ， 我们不能单独依靠动物研究 ， 需要结合临床研究来优化MSC的最佳治疗方案 。
给大鼠静脉注射MSC后 ， 96小时后给与检测 ， 低氧环境增加MSC在肺部的滞留 ， 而减少MSC在肝脏、脾脏和肾脏的数量（见下图） 。
以此看来 ， 患者使用MSC时 ， 最好是提高肺部的血氧分压 ， 至少是正常氧气含量的环境里 。
2、局部介入注射局部介入注射 ， 包括联合生物材料的应用（例如用于矫形障碍的骨支架）、用于神经系统疾病的脊髓鞘内注射、用于呼吸系统疾病的气管内注射 ， 都有利于MSC避开肺部的清除 。 （1）脊髓鞘内注射MSC应用的另一个常见输入途径是脊髓鞘内注射 。 MSC的脊髓鞘内注射常见于治疗神经病变类疾病 ， 包括中风、脑瘫、自闭症等 ， 并且此技术亦可以应用于大多数儿童（包括早产儿） 。 据报道 ， 脐带来源的MSC鞘内注射到8对伴有脑瘫的双胞胎患儿 ， 所有患者间隔3-5天接受4次鞘内注射 ， 每次（1.0-1.5）×107个MSC ， 经治疗6个月后运动功能明显改善 。 另一临床研究显示异体MSC进行静脉和/或鞘内注射 ， 可以提高脑瘫患儿的肌张力、力量、语言、记忆、认知能力等 。 全身麻醉下鞘内注射MSC时 ， 会出现与输注相关的不良反应 ， 发烧和呕吐最常见 ， 甚至出现比较严重的癫痫发作；但所有症状在72小时内自发消退 ， 在6个月的随访期内没有出现进一步的并发症 。 有推测发烧和呕吐可能与全身麻醉有关 。
（2）脑实质内微注射在MSC治疗脑瘫的临床研究中 ， 研究者评价了鞘内注射联合脑实质微注射MSC治疗脑瘫的可行性和有效性 。 在这个临床研究中 ， 自体骨髓MSC在体外培养至4-5代 ， 每次注射使用2X107的MSC剂量；所有患者均接受鞘内MSC ， 但年龄较大或头颅较大的患者（5岁或头围50 cm或更大） ， 先接受2次鞘内注射 ， 再进行立体定向手术接受了脑实质内MSC微注射治疗；所有患者的总运动功能评分均有不同程度的提高 ， 但脑实质内微注射并未带来额外的益处 。 研究者只是观察到短暂的低温和伤口疼痛 ， 但没有更严重的不良事件 。 骨髓MSC在大脑缺血区域周边局部注射治疗中风（发病超过6个月）的临床研究 ， 共18名患者 ， 所有患者不开展康复治疗 ， 经过1年的观察和评价（ESS、NIHSS、mRS和F-M总评分和运动功能评分） ， 各种评分得到改善；但是 ， 所有的患者都出现了不同程度的由于局部注射导致的副作用（经分析和MSC无关） ， 包括头疼、恶心呕吐、抑郁、肌张力增高、疲劳、血糖升高、C反应蛋白升高 。
（3）气管内注射早产儿常伴随着支气管肺发育不良（BPD）的风险 。 一个小规模的临床实验验证MSC干预早产儿BPD的可行性 。 这9名平均妊娠25.3周的早产儿的平均体重为793克；前3名BPD患儿的MSC剂量为1X107/kg ， 后6名BPD患儿的MSC剂量为2X107/kg；治疗7天后 ， 支气管分泌液中的炎症因子浓度明显下降 ， 呼吸严重程度评分（Respiratory Severity Score）改善明显 。 发生BPD风险的婴儿通常需要在出生时或出生后不久进行气管插管以进行机械通气和表面活性剂替代治疗 ， 为MSC治疗提供了简便的输入途径 。 然而 ， 目前的临床实践是在婴儿的医院疗程（通常是几天）中比在历史上（数周至数月）更早地移除气管导管 。 在这种情况下 ， MSC的静脉注射可能是气管内输入的可接受的替代方案 ， 因为即使静脉输入MSC ， MSC也可能被“捕获”在肺血管系统中 。
（4）结合生物支架干细胞结合生物支架治疗难治性疾病 ， 尤其是神经损伤性疾病 ， 是一个新的治疗手段 。 有报道使用自体骨髓MSC联合脱矿骨基质支架 ， 3个月后能实现约50％的骨缺损填充 ， 不适合普遍临床应用 。 另外 ， 也有研究显示在没有骨支架的情况下实现了79.1％的填充 ， 但使用的MSC在体外经过成骨诱导的培养处理 ， 表明细胞比其支持结构更重要 。 使用供体骨作为生长刺激因素可能有助于MSC用于颅骨重建 。
南京鼓楼医院开展临床研究 ， MSC结合胶原支架进行子宫内移植 ， 治疗子宫腔黏连 ， 30个月后 ， 26名患者中的10名成功受孕 ， 8名孕妇顺利产下宝宝 ， 1名孕妇怀孕3个月 ， 1名孕妇出现自然流产 。
最佳剂量MSC的最佳剂量取决于不同的疾病和严重程度以及输入途径 。 在MSC的临床研究和应用中 ， 细胞剂量可能属于最无厘头的和最体现不出科学性的一个环节了 ， 即使有一些临床研究涉及剂量爬坡实验 ， 但也不是基于动物实验的基础 。 由于MSC和传统药物的特性差异巨大 ， 具体表现至少有2点 。 ①在MSC进入体内后 ， 不符合传统药物典型的分布和代谢模型；传统药物属于被动分布 ， 而MSC具有主动趋化到损伤部位的功能 ， MSC在健康机体和疾病机体的体内分布也不一样 。 ②传统药物的动物实验需要多次给药维持稳定的血药浓度 ， 而MSC的动物实验常常是单次注射 ， 以至于MSC的临床研究也常常采取1次注射的方案 。 实际上 ， MSC的单次注射并不能取得良好的稳定的长期的治疗效果 ， 即使短期内有明显改善 。 对于某种疾病 ， 在临床前的研究中 ， 动物实验并没有充分证明MSC起效的最低剂量和最大饱和剂量 ， 而且不同实验室的细胞剂量存在差异 。 不同实验室的培养系统、MSC的来源属性等因素 ， 常常导致MSC的质量存在差异 ， 直接影响了MSC的动物实验和临床研究的结果（见下图） 。 因此 ， MSC的临床前研究的数据并不能很好地指导临床研究的方案确定 。
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