综述:间充质干细胞及其衍生外泌体在疾病中的治疗作用

【字体: 时间:2025年06月05日 来源:Molecular Biomedicine 6.3

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  这篇综述系统阐述了间充质干细胞(MSCs)及其外泌体(MSCs-EXO)在心血管疾病(CVDs)、神经系统疾病、自身免疫病(ADs)和肌肉骨骼疾病(MSDs)中的治疗潜力。作者详细分析了MSCs的分类、特性、提取方法及作用机制(如旁分泌、免疫调节和组织再生),并总结了近5年临床应用的挑战与机遇,为再生医学提供了重要参考。

  

引言

干细胞的概念最早于1868年提出,而间充质干细胞(MSCs)作为一种多能干细胞,因其强大的增殖能力、归巢特性和低免疫原性,成为再生医学的研究热点。MSCs可从骨髓、脂肪、脐带等多种组织中分离,但其临床应用的异质性限制了推广。与此同时,外泌体(Exosomes)作为细胞间通讯的关键载体,因其安全性高、易保存等优势备受关注。

分类与特性

MSCs根据来源可分为骨髓来源(BM-MSCs)、脂肪来源(AD-MSCs)、脐带来源(UC-MSCs)等。BM-MSCs虽增殖能力强,但提取过程侵入性强;AD-MSCs产量高且创伤小;UC-MSCs因低免疫原性和高增殖率成为理想选择。外泌体是直径50-150 nm的囊泡,携带蛋白质、miRNA等生物活性分子,通过超速离心或聚合物沉淀法提取。

治疗机制

  1. 旁分泌作用:MSCs通过分泌抗炎因子(如IL-10)、生长因子(如VEGF)等促进组织修复。例如,缺氧预处理的UC-MSCs可增强血管生成能力。
  2. 免疫调节:MSCs-EXO通过调控巨噬细胞极化(M1→M2)减轻炎症,在骨关节炎(OA)和系统性红斑狼疮(SLE)中表现显著。
  3. 组织再生:MSCs通过抑制凋亡(如降低caspase-3活性)和促进血管新生(如上调miR-126)修复心肌梗死(MI)后的心脏组织。

疾病应用

  • 心血管疾病:临床试验显示BM-MSCs可改善左心室功能,但疗效受剂量和移植时机影响。
  • 神经系统疾病:脐带MSCs通过调节小胶质细胞缓解脊髓损伤(SCI)和阿尔茨海默病(AD)。
  • 自身免疫病:MSCs-EXO通过抑制B细胞异常活化治疗SLE,且无致癌风险。
  • 肌肉骨骼疾病:关节内注射AD-MSCs可促进软骨再生,联合富血小板血浆(PRP)效果更佳。

挑战与展望

MSCs的异质性、外泌体提取标准化及长期安全性仍需解决。工程化外泌体(如靶向修饰CXCR4)和联合疗法(如基因编辑)是未来方向。

全文以详实的证据链展现了MSCs和MSCs-EXO的转化潜力,为疾病治疗提供了新范式。

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