综述:基于干细胞/祖细胞的杜氏肌营养不良症治疗

【字体: 时间:2025年09月04日 来源:Frontiers in Cell and Developmental Biology 4.3

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  这篇综述系统阐述了干细胞/祖细胞疗法(如MuSCs、MSCs、iPSCs等)在杜氏肌营养不良症(DMD)中的研究进展,重点探讨了细胞移植面临的免疫排斥、纤维化微环境等挑战,并提出了预 conditioning、联合基因编辑(如CRISPR/Cas9)等优化策略,为DMD的再生医学治疗提供了多角度解决方案。

  

干细胞/祖细胞疗法在杜氏肌营养不良症中的应用

引言

杜氏肌营养不良症(DMD)是一种X连锁遗传病,由肌营养不良蛋白(dystrophin)缺失导致进行性肌肉萎缩和心肌病变。尽管外显子跳跃(ASO)和微肌营养不良蛋白基因疗法(如AAV载体)已进入临床,但其疗效仍受限于蛋白表达不足和免疫反应。干细胞/祖细胞疗法通过补充健康肌源性细胞或调节微环境,成为极具潜力的替代策略。

内源性肌肉再生机制的失调

正常肌肉再生分为四个阶段:损伤后坏死释放DAMPs(如HMGB1)、M1型巨噬细胞主导的炎症反应、MuSCs(Pax7+)增殖分化,以及M2型巨噬细胞驱动的组织重塑。DMD中,dystrophin缺失导致肌膜稳定性破坏,钙离子(Ca2+)内流激活蛋白酶,引发肌纤维坏死。同时,MuSCs的极性分裂受损(如MARK2下调),FAPs异常分化为脂肪/纤维组织,形成恶性循环。

当前干细胞疗法的研究进展

  1. 1.

    肌源性细胞移植

    • 成肌细胞:早期临床试验(1990年代)因细胞存活率低而失败,近年通过iPSC-derived MPs(如MyoPAXon)在动物模型中实现长期嵌合。

    • DEC细胞:健康与DMD成肌细胞的PEG融合体,在小鼠中可恢复dystrophin表达并改善心功能,初步临床显示安全性。

  2. 2.

    免疫调节型细胞

    • MSCs:脐带(UC-MSCs)或脂肪(AD-MSCs)来源的细胞通过旁分泌(如MMP-1、miR-499)减轻纤维化,联合AAV疗法可增强耐受性。

    • CDCs:心脏球衍生细胞(Deramiocel)的exosomes通过miR-148a短暂恢复dystrophin,临床II期(HOPE-2)显示上肢功能改善。

  3. 3.

    基因编辑策略

    CRISPR校正的DMD-iPSCs可分化为肌祖细胞,但体内递送效率低。新型多重外显子跳跃(如靶向exon45-55)可覆盖60%患者突变,但规模化生产仍是瓶颈。

疗效提升的关键挑战

  • 预 conditioning:低氧或干扰素-γ处理可上调PD-L1,减少T细胞攻击;组蛋白去乙酰化酶抑制剂(givinostat)增强iPSC-MPCs的迁移能力。

  • 代谢调控:SIRT1激活剂(如SRT2104)改善线粒体功能,而钙通道阻滞剂(2-APB)缓解Ca2+超载,但需平衡副作用。

  • 递送系统:水凝胶包裹或3D类器官移植可提高细胞滞留率,如CRISPR校正细胞在NSG-mdx小鼠中存活6个月。

未来方向

非侵入性细胞来源(如尿液干细胞UDCs)和多重分化应激耐受(Muse)细胞成为新热点。大型动物模型(如CXMDJ犬)的验证将加速临床转化。联合疗法(如心脏补片+外显子跳跃)可能针对DMD的多系统病变提供全面解决方案。

(注:全文严格基于原文数据,未添加非文献支持结论)

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