【研究证实】胎盘间充质干细胞：治疗糖尿病足、心肌梗死等疾病的理想候选者

血管生成失调是糖尿病足、严重肢体缺血和心肌梗死等多种疾病的常见现象。间充质干细胞(MSCs)具有血管生成的潜力，近年来已成为促进血管生成的细胞治疗的有力工具。日前，Cellular and Molecular Life Sciences杂志上发表了一篇综述[1]，强调了胎盘来源间充质干细胞在血管再生领域的优势和重要性，有望作为“治疗性血管生成”的替代工具。

“治疗性血管生成”定义为刺激血管生成以获得临床相关结果的手段。这一概念得到了进一步发展，多项实验证明某些因素，如特定生长因子、药剂、生物活性基质和其他组织工程产品等可用于增强损伤部位的血管生成潜力。当前，研究人员正在转向基于细胞的疗法，胎盘来源间充质干细胞则有望成为这一领域具有前景的候选者。

血管生成是从预先存在的脉管系统形成新血管的过程，并且在个体的整个生命周期中都可以观察到。多年研究发现抑制血管生成对癌症、类风湿关节炎等有治疗作用，但在心脏和脑缺血、心肌梗塞、肢体缺血等以缺乏适当血管发育为特征的疾病中，血管生成是先决条件，其中，血管内皮生长因子是血管生成信号的关键调节因子。

研究表明血管生成和血管内皮生长因子在糖尿病足、严重肢体缺血和心肌梗塞等多种疾病中起重要作用，在这些疾病中可以观察到“血管生成失调”现象。

间充质基质细胞具有血管生成潜力，最近已成为促进血管生成的细胞治疗的有力工具。在间充质干细胞的多种来源中，胎盘被认为是一种可能性较大的选择。

胎盘是一种高度血管化的器官，易于获得且在伦理上更有利，并具有丰富的间充质干细胞供应。

相比于其他部位获得的间充质基质细胞，胎盘衍生的间充质干细胞主要存在胎盘的血管生态位中，可释放大量对血管生成信号至关重要的细胞因子和趋化因子，为促血管生成信号提供了合适的生态位，对血管生成具有更高的效力，更有可能作为促进血管生成的靶向治疗细胞。其次，胎盘间充质干细胞迁移能力及增殖能力也更强，并具有更长期的生长能力。此外，胎盘具有较低水平的DNA甲基化，使其与人类基因组更兼容。

[1] 胎盘间充质干细胞

总的来说，因为胎盘间充质干细胞的解剖位置、分泌因子能力等，使其成为基于细胞治疗的理想候选者。

间充质干细胞现在是一种公认的治疗工具，用于治疗功能失调的血管生成，而胎盘间充质基质细胞作为合适的细胞来源引起了广泛关注。

[1]胎盘间充质干细胞和血管生成

血管样细胞分化能力：毛细管形成可用于测量细胞的体外血管生成潜力。常采用观察细胞在Matrigel（生长因子减少）表面上形成管状情况，量化分支点、节点、连接点等的数量来分析其潜力。几项研究表明，胎盘间充质基质细胞能够在体外在Matrigel上形成管状，且无需任何额外支持。

而在动物实验中，将胎盘间充质干细胞进行标记，发现这些细胞能够结合并整合到小鼠胎盘脉管系统的壁层中，并且还表达平滑肌细胞标志物。

众多临床前实验从不同方向入手，发现胎盘间充质干细胞可以激活周细胞(包裹在血管周围以提供收缩性的收缩细胞);可以产生负责维持和修复血管的祖细胞，从而有助于稳定毛细血管;还可以分化成平滑肌细胞，有助于重塑和稳定脉管系统。

以上种种表明，胎盘间充质干细胞存在直接分化为多种血管细胞的可能性，从而起到维护血管完整性及功能的作用。

[1]胎盘间充质基质细胞促进血管生成的可能机制

分泌因子及外泌体能力：胎盘间充质干细胞会分泌大量的生物活性分子，这些分子可以提高细胞存活率，并且具有免疫抑制、免疫调节和血管生成功能，还可以通过旁分泌因子诱导其他生态位细胞来促进血管生成。

一些研究者发现外泌体可以将miRNA转移到内皮细胞中，从而促进血管生成；可以激发细胞的血管生成潜力，可以修复受损的细胞。

研究还发现，在肢体缺血小鼠模型中，直接移植胎盘间充质干细胞可以增加血管数量、增加缺血部位血管密度及血流灌注。

另外有动物实验表明，在后肢缺血小鼠模型中肌肉内注射胎盘间充质基质细胞可减少内皮损伤并增强肢体功能；而I期到III期的临床试验表明，通过肌肉注射胎盘间充质干细胞治疗严重肢体缺血和外周血管疾病可以获得了积极的结果。

胎盘间充质干细胞易获得，可轻松分离，细胞产量高。胎盘间充质干细胞具有高度免疫调节性。一些临床前实验及临床试验初步证明了胎盘间充质干细胞及其分泌组可以通过调节生态位细胞来促进血管生成。不过，相比于其他部位来源的间充质干细胞，胎盘来源的间充质干细胞相关研究较少，需要进一步发掘以更好地了解这些细胞的潜力，证实其作为治疗性血管生成的理想细胞来源的潜力。

参考文献：

[1] Mathew, S.A., Naik, C., Cahill, P.A. et al. Placental mesenchymal stromal cells as an alternative tool for therapeutic angiogenesis. Cell. Mol. Life Sci. 77, 253–265 (2020).

链接：https://doi.org/10.1007/s00018-019-03268-1