我国学发文！间充质干细胞是“人体的修理箱”，对多种损伤有效

“人体的修理箱”——这是干细胞的一个热门标签。近年来，利用干细胞技术来修复器官组织是科学发展的热点。“干细胞研究与器官修复”被列为国家重点研发计划首批启动重点专项任务。

11月13日，一则有关治疗脓毒症诱导的肝损伤的高质量研究被发表在中科院2区顶级期刊上。这篇文章主要阐述了间充质干细胞（MSCs）通过协调M1/M2巨噬细胞极化的微妙平衡[1]，彰显出MSCs在肝损伤领域的强大修复能力。

经过深挖文献，我们可以明确“修复大魔王”MSCs的魅力可远远不止如此。本文汇总间充质干细胞在修复肺、气管等呼吸道损伤、修复骨坏死、修复关节软骨、修复肝脏、修复神经损伤、修复心血管等领域的进展。

如今，随着再生医学与细胞疗法的兴起，人们对间充质干细胞修复损伤寄予厚望。间充质干细胞（MSCs）以其显著归巢能力、免疫调节、抗炎作用和组织修复再生潜能而闻名。经过科技工作者的不断推陈出新，时至今日，在PubMed中键入 MSC，相关文献报道已达到四万余条。

今天我们主要根据文献，为大家详细解读MSCs在损伤修复领域的强大功力。

人体生命系统的结构层次由细胞、组织、器官、系统、个体5个方面组成。MSCs的修复作用从底层的细胞开始贯穿其中：MSCs具有多向分化潜能，当损伤发生时MSCs可以经过诱导，定向分化成损伤部位所需的细胞种类，包括骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、血管内皮细胞等[2]。这种分化能力决定了MSCs可以参与到 不同损伤类型的修复过程中。

图片引用自文献3

间充质干细胞具有多向分化的潜能，免疫原性低、来源广泛，能定向迁移至受损组织部位，通过直接分化、分泌细胞因子、生长因子及外泌体等方式重建受损组织与器官。

针对呼吸系统损伤，MSCs的作用主要包含两个方面：修复炎症损伤和防止肺纤维化。MSCs具有通过释放多种趋化因子、细胞因子、生长因子和细胞外囊泡，从而减少炎症并促进组织再生。肺炎方面已有证据表明，人脐带间充质干细胞有可能减少和治愈由 COVID-19 引起的炎症引起的肺部损伤[4]。

接受 MSC 治疗的 COVID-19 患者的胸部计算机断层扫描 (CT) 图像（图片引用自文献4）。

A. MSC治疗前；B. MSC治疗后1周；C. MSC 治疗后 2 周。

当肺部炎症迁延不愈将转化为慢性肺纤维化，MSCs可以促进已形成的肺纤维化消退[5]，并有望通过控制肌成纤维细胞及其前体细胞的分化实现抗纤维化。

自 2005 年以来，间充质干细胞在再生医学临床试验和不平衡免疫系统调节中的使用呈指数级增长。当初相当多的注册试验集中在骨科领域的治疗，包括骨关节炎、骨折愈合、骨坏死和骨质疏松症等。

一系列研究明确了MSCs的成骨分化能力。尤其，骨髓来源的间充质干细胞是临床上骨科领域使用最广泛的MSCs。通过旁分泌和调节组织再生的炎症阶段来促进骨再生的能力。最近，Raquel Cabrera-Pérez等人的研究证实，经过体外诱导的MSCs可以促进衰老骨骼修复与再生[6]。

风湿性疾病通常会对关节产生一定损害，例如骨关节炎中发生软骨降解。而MSCs在高炎症信号下表现出强大的抗炎和归巢能力，体外诱导 MSC可分化为透明软骨的软骨细胞，并且参与软骨的成熟与再生。利用基因组编辑方法CRISPR/Cas为有效治疗骨关节炎和其他退行性关节疾病提供了新的可能性。

先前的研究表明，滑膜来源的间充质干细胞（SMSCs）可促进半月板的修复和再生。国内最新一项研究，通过三维打印仿生半月板支架结合自体滑膜（含MSCs）移植来促进半月板再生[7]。

图片引用自文献7

我国是肝病大国，包括肝炎、肝硬化、肝癌在内的疾病谱蔓延在大部分地区。慢性肝损伤导致肝纤维化，进而导致终末期肝硬化、肝癌。以往，危重患者通常需要进行肝移植作为唯一选择。不断有研究表明，MSCs在治疗肝脏相关疾病中具有重要意义。

通过移植MSCs，刺激组织再生和肝脏修复，并实现抗纤维化和免疫调节作用[8]。不仅如此，在急性肝功能衰竭、肝脏缺血再灌注、肝移植后排异反应中MSCs同样可以发挥免疫优势。

脊柱外伤时，脊休克及脊髓离断通常意味着不可逆损伤，并最终导致瘫痪，丧失自理能力。最新文献表明，MSCs可以通过多种机制促进脊髓损伤修复，包括免疫调节、神经保护、神经再生等[9]，给脊髓损伤患者带来希望。

MSCs可以通过细胞间相互作用和旁分泌作用发挥神经保护和神经再生作用，支持脊髓损伤后的形态和功能恢复。此外，MSCs还可以发挥分化潜力，在体外刺激分化为神经元细胞。大量临床前和临床研究已证明MSCs在治疗 脊髓损伤中的有效性。

图片引用自文献9

缺血性脑卒中治疗不及时很容易导致脑组织大片坏死。诱导血管生成、抗细胞凋亡和免疫调节使MSCs 在治疗缺血性脑卒中方面具有天然优势。尤其，MSCs衍生的外泌体疗法在治疗缺血性脑卒中具有巨大潜力。Max I Myers等人的研究显示，与异体间充质干细胞相比，自体间充质干细胞的脑内移植可能是治疗慢性中风更为有效的方法[10]。此外，针对脑外伤、脑脊髓膜炎带来的神经损伤，MSCs依然可以发挥治疗作用。

心血管疾病复杂多样，针对心肌梗死、心肌重构、动脉粥样硬化、心肌缺血-再灌注损伤等问题，许多文献相继报道了MSCs在心血管领域的修复应用。Sid-Otmane C等人详细描述了MSCs通过自分泌、旁分泌和内分泌轴介导心脏修复[11]；我国学者的研究证实静脉注射MSCs可预防心肌缺血-再灌注损伤后微血管阻塞的形成[12]；还有研究揭示了人牙龈源性间充质干细胞（GMSC）在调节炎症和减轻动脉粥样硬化方面的重要作用[13]。

不仅如此，MSCs的修复作用还延伸到角膜破损、急性肾损伤、子宫内膜损伤等多方面。

MSCs因其宝贵的优势而成为临床和临床前试验中广泛使用的最重要的细胞之一。当然，受限于给药方式、作用时间窗、评估长期有效性等方面，MSCs临床应用也存在着一定的风险与挑战。这些问题将吸引更多科技工作者加入研究MSCs行列，为MSCs的推广贡献力量。