雾霾肆虐:间充质干细胞移植对抗呼吸系统疾病,保护家人健康
时间:2016-12-05
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呼吸系统疾病是一种常见病、多发病,主要病变在气管、支气管、肺部及胸腔,病变轻者多咳嗽、胸痛、呼吸受影响,重者呼吸困难、缺氧,甚至呼吸衰竭而致死。在城市的死亡率占第3位,而在农村则占首位。
常规的药物治疗对气道和肺上皮细胞破坏性修复和肺纤维化逆转并无显著作用。目前发现间充质干细胞具有抗炎、改善肺气肿,抗细胞凋亡,具有一定的上皮修复作用。由于间充质干细胞的自我更新和多向分化功能,使其具备了组织修复和细胞再生的能力。而间充质干细胞的低免疫原性,使其逃避了免疫反应,是进行干细胞移植的重要基础。肺组织具有结构特殊性,毛细血管床丰富,高容量、低阻力,间充质干细胞移植进入后易在肺内发生滞留,因此也为间充质干细胞移植治疗呼吸系统疾病提供有利条件。
在呼吸系统疾病中, 间充质干细胞移植的治疗作用已经在急性肺损伤、
哮喘、 慢性阻塞性肺疾病、 肺癌、 肺炎和特发性肺纤维化的疾病动物模型中得到了证明,临床安全性及有效性实验也正在进行中。
急性肺损伤是一类累及肺泡上皮细胞和毛细血管内皮细胞的疾病,血管通透异常增加,肺泡腔蛋白沉积,反复炎症及肺纤维化发生。
间充质干细胞移植进入肺可以减轻博来霉素所致的肺部炎症和胶原沉积,减轻肺纤维化。在急性肺损伤大鼠模型中,分别使用经气道注射和尾静脉注射两种方法进行间充质干细胞移植后都可以减轻肺部炎症,改善肺功能。
间充质干细胞对哮喘的治疗作用,
主要通过免疫调节和抗炎来实现的。哮喘动物模型中的实验结果表明,间充质干细胞移植进入肺可以减轻哮喘的气道炎症。
慢性阻塞性肺疾病 (COPD)是呼吸系统疾病中高致死并且严重影响人类生存质量的一大疾病。由于目前仍缺乏有效的治疗方法,干细胞移植治疗 COPD 也逐渐成为一大热点。研究发现,间充质干细胞移植后可改变肺血管重构,改善肺功能。在大部分COPD 动物模型中验证,间充质干细胞具有抗炎、抗氧化应激、改变肺血管重构、修复肺组织和改善肺功能等多方面的作用可发挥抗炎改善肺气肿的作用。
干细胞具有特殊的免疫耐受和免疫逃避功能,因此也被逐渐应用于肿瘤治疗中。早年,
干细胞就被发现可以在肿瘤组织周围定位,随后的研究发现,干细胞表面有趋化因子受体,而肿瘤细胞释放趋化因子, 使干细胞在肿瘤组织周围聚集。最新的研究发现了这类趋化因子,
即『巨噬细胞迁移抑制因子』(macrophage migration inhibitory factor,MIF)和『趋化因子』CXCR4。
干细胞特殊的肿瘤组织定位作用,是发挥其他功能的基础。首先,它可以作为一种载体发挥抗肿瘤作用。高表达细胞因子 IL-12 的干细胞经小鼠体内输注后, 可以增加肿瘤特异性的 T细胞反应和抗肿瘤作用。另外,间充质干细胞可以捕获免疫细胞,使细胞停留在 G0/G1 期,抑制细胞分裂,减少了 T 细胞毒反应和 B 细胞免疫反应,激活调节性 T 细胞。在肺癌转移和乳腺癌转移的患者中,经静脉或者肿瘤局部进行干细胞移植,可以减缓肿瘤生长和转移。
间充质干细胞治疗呼吸系统疾病经历了十余年的动物实验阶段,如今已经开始步入临床前期试验阶段。治疗的疾病也已经从最初的急性肺损伤,发展到现在的慢性阻塞性肺疾病和肺部肿瘤等。慢性阻塞性肺病作为威胁人类生命的重要疾病,正在接受全新的细胞治疗。
干细胞作为一种易获得、 便于培养、
使用方便并且到目前并无明显毒副作用的治疗手段,在呼吸系统疾病中具有重要的治疗作用以及广泛的应用前景。随着临床试验的开展和作用机制研究的不断深入,将为呼吸系统疾病治疗增加更多有效的手段。