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间充质干细胞治疗急性肺损伤的应用价值

时间:2017-03-08

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一、间充质干细胞的归巢和定值

所谓间充质干细胞的归巢,是指自体的或外源性间充质干细胞在多种因素的作用下定向趋向性迁移至靶向组织并定植的过程。目前间充质干细胞的移植方式大致分为4种:经静脉、经动脉、局部移植和体腔内移植。静脉移植的优点损伤小,注射方便。专家研究发现经静脉移植后15 分钟,80%的细胞可以在肺内发现。而到第 4 天时,迅速下降到只有0.01%。同时,他们还发现干细胞在肺内形成微栓子释放抗炎因子,进而加强抗炎作用。

另有专家在对间充质干细胞在肺脏的归巢定植进行定量分析,研究发现向小鼠体内移植间充质干细胞,其中 47%的间充质干细胞定植在脂多糖诱发急性肺损伤的小鼠肺脏中,而健康小鼠肺脏中38%,表明MSC有显著向损伤肺组织聚集现象。

二、间充质干细胞的分化和修复作用



在急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征过程中,细胞会发生坏死和凋亡,细胞之间的连接收到破坏,组织局部留下缺失和龛影,导致肺泡毛细血管膜屏障结构受到破坏,通透性增加。多项研究表明移植入体内的外源性MSC能够在肺损伤区域分化为肺主要功能细胞,如肺泡上皮细胞、肺血管内皮细胞等,并发挥其相应的作用来修复损伤组织。

Neuri nger 等研究认为,骨髓间充质干细胞可以修复肺泡上皮细胞,增加肺表面活性物质分泌,并可治疗新生儿或成人急性呼吸窘迫综合征,Roj as 等发现间充质干细胞对博来霉素所致的急性肺损伤有保护作用,归巢的间充质干细胞分化为肺上皮细胞核肺血管内皮细胞从而保护受损的肺组织。

以上的研究表明MSC植入后可在肺内分化为有功能的肺泡上皮细胞,替代损伤的肺泡上皮细胞,减轻肺损伤。

三、间充质干细胞的免疫调节作用:

急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征的发病机制错综复杂,其实质是炎症反应的综合征,包含大量的炎症反应和免疫调节反应,因此减少炎症反应被认为是改善其预后的一个重要方向。

针对 急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征 时失控性释放的炎性反应以及多种免疫细胞和炎性介质参与了 急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征 发病,急性呼吸窘迫综合征 的免疫调节疗法己成为近年来的研究热点之一。

多项研究表明在肺损伤模型中间充质干细胞能够在 急性肺损伤 时下调促炎细胞因子,同时上调抗炎细胞因子,减轻肺水肿,从而对 急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征 起到一定的治疗作用。

四、MSC对肺泡液体清除作用:

急性肺损伤可以引起肺泡上皮屏障的破坏,出现肺水肿。肺泡清除率降低被证实是导致肺换气功能障碍发生的重要原因,与 急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征 病死率之间关系密切。

Lee等的实验发现内毒素介导的急性肺损伤发生l h后将间充质干细胞注入肺支气管中, 间充质干细胞通过旁分泌角质细胞生长因子的含量增高,上调Na.KATP泵的活性,增强肺泡液体的转运,平均淋巴细胞排出量 恢复到正常水平,减轻肺水肿,从而降低肺损伤。

五、MSC对细胞凋亡的抑制作用:

肺泡上皮细胞丧失和凋亡是ALI 发生的另一重要病理机制。许多学者研究发现骨髓间充质干细胞通过旁分泌角质细胞生长因子、血管内皮生长因子、肝细胞生长因子等生物活性物质延缓肺实质细胞凋亡,促进肺实质细胞增殖,说明间充质干细胞对细胞凋亡具有潜在的调控作用。 间充质干细胞可能通过调整细胞凋亡基因的表达,分泌抗凋亡和促进增殖分化的细胞因子,加强细胞修复和促进增殖分化,这是间充质干细胞治疗急性肺损伤 的另一个新的研究方向。

间充质干细胞已经为急性肺损伤提供了一个新思路和方法,随着间充质干细胞和组织工程的不断深入研究,相信人们不久以后就可以让间充质干细胞成为治疗急性肺损伤的有效手段。

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