综述：外周血干细胞捐献中通过循环运动提高临床疗效

本文创新性提出"采集中骑行（intra-apheresis cycling）"概念，探讨运动干预作为粒细胞集落刺激因子（G-CSF）辅助手段的潜力。通过间歇性骑行可双相性动员造血干细胞（HSCs）和效应免疫细胞（如CD56dim NK细胞），有望改善移植物质量、缩短采集时间并降低移植物抗宿主病（GvHD）风险，为优化自体/异体造血干细胞移植（HSCT）提供新思路。

　　

造血干细胞移植的现状与挑战

造血干细胞（HSCs）作为成人骨髓中的自我更新群体，每天再生约10亿个成熟血细胞。其移植已成为治疗血液恶性肿瘤、骨髓衰竭综合征和骨髓瘤的核心手段。全球每年超9万例移植中，外周血干细胞（PBSC）采集是主要方式，但面临三大瓶颈：G-CSF动员失败率高达40%（尤其自体移植）、采集过程耗时（3-4小时/天×连续多日）以及移植物抗宿主病（GvHD）风险（发生率30-70%）。

运动干预的生物学机制

运动通过双重机制动态调节HSCs：

1. 急性期动员：高强度运动通过β₂-肾上腺素能受体（β₂-AR）信号和血流剪切力，5分钟内使HSCs浓度提升2-3倍（峰值≈5细胞/μL），同时优先动员高β₂-AR表达的细胞亚群（如CD56^dim NK细胞增幅达10倍）。
2. 延迟期释放：运动后3小时，骨骼肌损伤诱导的G-CSF和CXCL12/CXCR4通路失调促使HSCs从骨髓龛外迁，该效应可持续24小时。动物实验显示，运动训练能重塑骨髓代谢微环境，增加HSCs储备量。

间歇运动的临床适配性

传统持续运动在PBSC采集中可行性低，而间歇骑行方案（如4分钟高强度+休息循环）展现出独特优势：

• 效率优化：2×2分钟极限骑行即可达到30分钟中等强度运动对HSCs的动员效果；
• 安全性：适用于体能差异大的群体，包括癌症患者（临床试验显示骨髓瘤患者耐受10分钟低强度骑行）；
• 协同作用：与G-CSF联用可弥补单药不足（运动提升HSCs采集效率，G-CSF维持基础浓度）。

移植物质量的潜在提升

运动诱导的免疫细胞动态变化可能改善临床结局：

• 抗GvHD：调节性T细胞（T_reg）和非经典单核细胞增加可抑制异体反应；
• 抗复发：细胞毒性NK细胞和γδ T细胞升高可能降低血液肿瘤复发率；
• 快速植入：HSCs剂量>4×10⁶/kg可缩短中性粒细胞恢复时间（<0.5×10⁹/L）。

实施路径与未解难题

当前需解决四大关键问题：

1. 个体化方案：根据年龄、体能和并发症（如糖尿病影响骨髓龛功能）定制运动强度；
2. 时序控制：平衡骑行/休息周期（如每30分钟1次）以维持细胞浓度；
3. 成本效益：临床级骑行设备投入与医疗资源节省的博弈；
4. 风险管控：避免G-CSF副作用（骨痛、脾破裂）与运动叠加的未知风险。

未来研究需聚焦运动-G-CSF协同剂量、免疫细胞亚群动态追踪（如记忆T细胞可能加剧GvHD），以及多中心临床试验验证。这一创新策略或将成为HSCT领域继Plerixafor后的又一突破性辅助手段。