【自然】子刊：抗衰、抗癌及防癌，重点在控制炎症！盘点干细胞5大抗炎机制及应用

慢性炎症已被发现介导多种疾病，包括衰老、心血管疾病、癌症、糖尿病、关节炎、阿尔茨海默病、肺部疾病和自身免疫性疾病等。如何有效管理和控制慢性炎症，成为医学界亟待解决的重要课题。文献表明，间充质干细胞通过抑制炎症介质的产生、促进抗炎细胞因子的产生、促进巨噬细胞的极化、抑制补体系统的激活以及促进内皮细胞的修复等多种途径来发挥抗炎作用，为机体抗衰、抗癌症以及控制慢性病提供帮助。

在医学领域，炎症被誉为“万病之源”。慢性炎症，不同于我们日常生活中常见的由外伤或感染引起的急性炎症，它更像是一个“潜藏”的“悄无声息的杀手”，长期潜伏在我们的体内破坏着机体的健康。慢性炎症的发生与多种因素有关，包括不良的生活习惯、环境污染、压力等。

长期的慢性炎症会导致组织损伤，进而诱发各种慢性疾病，这些疾病不仅影响患者的生活质量，还可能导致严重的并发症，甚至危及生命。慢性炎症已被发现介导多种疾病，包括心血管疾病、癌症、糖尿病、关节炎、阿尔茨海默病、肺部疾病和自身免疫性疾病。

因此，如何有效管理和控制慢性炎症，成为了医学界亟待解决的重要课题。

2023年，《自然》子刊上的文章阐述了炎症与衰老的关联[1]。衰老的特征是全身性慢性炎症，并伴有细胞衰老、免疫衰老、器官功能障碍和与年龄有关的疾病。

衰老细胞分泌的因子，被称为衰老相关分泌表型(senescence associated secretory phenotype, SASP)，可以促进慢性炎症，并在正常细胞中诱导衰老。

同时，慢性炎症加速了免疫细胞的衰老，导致免疫功能减弱，无法清除衰老细胞和炎症因子，形成炎症与衰老的恶性循环。骨髓、肝脏、肺部等器官炎症水平持续升高，不能及时消除，导致器官损伤和衰老相关疾病。因此，炎症已被认为是衰老的内源性因素，消除炎症可能是抗衰老的潜在策略。

研究显示[2]，炎症与大多数癌症的发展和恶性进展有关。靶向控制炎症对于癌症预防和癌症治疗都是一种有吸引力的策略。

谈及癌症与炎症，可以分为外源性炎症和固有炎症。外源性炎症是由多种因素引起的，包括细菌和病毒感染、自身免疫性疾病、肥胖、吸烟、接触石棉和过度饮酒，所有这些因素都会增加癌症风险并刺激恶性进展。相比之下，癌症固有或癌症引发的炎症可由癌症启动突变触发，并可通过炎症细胞的募集和激活促进恶性进展。

图片来自文献[2]

外源性和内源性炎症均可导致免疫抑制，从而为肿瘤发展提供了环境。在临床试验中，改变生活方式，包括健康饮食、锻炼、戒酒和戒烟，已被证明对改善炎症和降低癌症相关死亡的风险有效。

间充质干细胞（MSC）做为成体干细胞中的一类，是一种具有多种潜力的基质细胞，如下图所示，MSCs可以分化成多种细胞类型。间充质干细胞可以移植到各种各样的人身上而不必担心排斥反应，因为它们已被证明具有防止免疫系统不良反应的能力，是一种干细胞疗法的理想“原料”[3]。

近年来，越来越多的研究表明，间充质干细胞在抗炎领域具有独特的优势。最近，发表在“ The American Society of Gene & Cell Therapy”上的一篇“Mesenchymal Stem/Stromal Cells (MSCs): Role as Guardians of Inflammatio”新综述就揭示了在抗炎这个领域，间充质干细胞（MSCs）具有令人瞩目的治疗潜力[4]。

（图片来源参考文献4）

1. 抑制炎症介质的产生

在炎症反应中，各种炎症介质如细胞因子、趋化因子和活性氧等起着关键作用。MSCs能够通过分泌特定的因子，直接抑制这些炎症介质的产生。例如，MSCs能够分泌前列腺素E2（PGE2），这是一种具有强大抗炎作用的分子，能够抑制多种炎症介质的产生和释放。

2. 促进抗炎细胞因子的产生

除了抑制炎症介质的产生外，MSCs还能够促进抗炎细胞因子的分泌。这些细胞因子如IL-10、TGF-β等，具有强大的抗炎和免疫调节作用。它们能够抑制炎症细胞的活化和增殖，促进炎症的消退和组织的修复。

3. 促进巨噬细胞的极化

巨噬细胞是炎症反应中的重要细胞类型，具有多种功能，包括吞噬病原体、释放炎症介质等。MSCs能够影响巨噬细胞的极化过程，促进其向抗炎型（M2型）转化。这种极化转变使得巨噬细胞从促炎状态转变为抗炎状态，从而减轻炎症反应。

4. 抑制补体系统的激活

补体系统是机体免疫系统的重要组成部分，参与了多种炎症反应的过程。MSCs能够抑制补体系统的激活，从而减少补体介导的炎症损伤。这种作用对于控制慢性炎症和自身免疫性疾病具有重要意义。

5. 促进内皮细胞的修复

内皮细胞是血管内壁的主要细胞类型，其完整性和功能对于维持血管稳态至关重要。在炎症反应中，内皮细胞常常受到损伤。MSCs能够通过分泌生长因子和其他活性分子，促进内皮细胞的修复和再生，从而维护血管稳态和减轻炎症反应。

参考文献：

[1]Inflammation and aging: signaling pathways and intervention therapies

https://www.nature.com/articles/s41392-023-01502-8

[2]Targeting Inflammation in Cancer Prevention and Therapy

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5142754/

[3].Gopalarethinam J, Nair AP, Iyer M, Vellingiri B, Subramaniam MD. Advantages of mesenchymal stem cell over the other stem cells. Acta Histochem. 2023 May;125(4):152041. doi: 10.1016/j.acthis.2023.152041. Epub 2023 May 9. PMID: 37167794.

链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0065128123000478

[4].Prockop, Darwin J, and Joo Youn Oh. “Mesenchymal stem/stromal cells (MSCs): role as guardians of inflammation.” Molecular therapy : the journal of the American Society of Gene Therapy vol. 20,1 (2012): 14-20. doi:10.1038/mt.2011.211

链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22008910/

[5].Mesa LE, López JG, López Quiceno L, Barrios Arroyave F, Halpert K, Camacho JC. Safety and efficacy of mesenchymal stem cells therapy in the treatment of rheumatoid arthritis disease: A systematic review and meta-analysis of clinical trials. PLoS One. 2023 Jul 27;18(7):e0284828. doi: 10.1371/journal.pone.0284828IF: 3.7 Q2 . PMID: 37498842; PMCID: PMC10374120.

链接：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10374120/

[6].Keung C, Nguyen TC, Lim R, Gerstenmaier A, Sievert W, Moore GT. Local fistula injection of allogeneic human amnion epithelial cells is safe and well tolerated in patients with refractory complex perianal Crohn's disease: a phase I open label study with long-term follow up. EBioMedicine. 2023 Dec;98:104879. doi: 10.1016/j.ebiom.2023.104879IF: 11.1 Q1 . Epub 2023 Dec 1. PMID: 38042747; PMCID: PMC10755113.

链接：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10755113/

[7] Clinical Applications of Mesenchymal Stem Cells in Chronic Diseases

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24876848/