《Frontiers in Immunology》：Systemic regulation of rheumatoid arthritis by mesenchymal stem cells: from immune homeostasis to microbiota modulation
类风湿关节炎（Rheumatoid Arthritis, RA）是一种以慢性滑膜炎和进行性关节破坏为特征的自身免疫性疾病。尽管传统疗法能有效缓解临床症状，但很大程度上无法逆转不可逆的关节损伤及潜在的免疫失调。间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells, MSCs）凭借其在免疫调节和组织修复方面的双重能力，已成为一种有前景的新型治疗策略。本综述阐述了MSCs及其衍生细胞外囊泡如何在RA中发挥多方面的抗炎和免疫抑制作用。在局部，这些机制包括调节Treg/Th17细胞平衡、抑制成纤维样滑膜细胞的增殖和侵袭、以及调控RANKL/OPG系统以抑制破骨细胞活性，同时主要通过分泌营养因子和旁分泌调节局部骨代谢来协调受损关节的修复与再生。重要的是，除了这些局部效应，本综述强调了新提出的“肠-MSC-免疫”轴，阐明了MSCs可能通过影响肠道微生物群组成和黏膜屏障完整性来系统性调节免疫稳态的潜在通路。尽管初步临床试验已证明基于MSC的干预措施具有良好的安全性和潜在的治疗可行性，但其治疗效果受到患者异质性和不利炎症微环境的显著影响。为了解决这些临床瓶颈并克服患者间的治疗异质性，研究人员讨论了针对微生物群的干预措施与MSC联合治疗的协同潜力。最后，提出了未来研究的关键优先事项，包括标准化MSC制备方案、优化给药方案以及通过大规模多中心临床试验验证长期疗效和安全性——这些努力最终将加速基于MSC的精准治疗在RA中的临床转化和临床应用。
1 引言
类风湿关节炎（RA）是一种主要影响滑膜关节的慢性、进行性自身免疫性疾病，可能涉及皮肤、眼睛、心脏、肾脏和肺脏的关节外表现。最终，患者可能出现以软骨损伤和肌腱及韧带严重功能障碍为特征的关节衰竭。RA导致进行性残疾和过早死亡，全身性并发症是患者发病率和死亡率增加的主要驱动因素。全球RA患病率估计为0.5%-1.0%。它可影响所有年龄和性别的人群，但在老年人中更常见，且女性更易患病。作为一种多关节炎，RA最常影响手、足和膝关节，也可能累及脊柱，但通常不累及远端指间关节。关节外受累是一个关键临床特征，可能导致心脏、肺、肾脏和肠道病变以及广泛的血管炎，这些并发症可能直接致命。当前的改善病情抗风湿药（Disease-Modifying Antirheumatic Drugs, DMARDs）主要针对炎症和疼痛管理；然而，它们带来了沉重的经济负担，并且缺乏修复已形成的关节损伤的再生能力。根据最新的EULAR/ACR指南，DMARDs被系统地分类为传统合成DMARDs（csDMARDs，如甲氨蝶呤、来氟米特）、生物DMARDs（bDMARDs，如TNF-α抑制剂）以及靶向合成DMARDs（tsDMARDs），例如Janus激酶（Janus Kinase, JAK）抑制剂。一线药物通常包括羟氯喹、甲氨蝶呤、来氟米特和柳氮磺吡啶。作为传统对症药物，非甾体抗炎药（Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drugs, NSAIDs）因其全身给药和缺乏特异性而疗效有限，并且与胃肠道并发症和肾毒性的显著风险相关——这些副作用已得到临床证据充分支持。间充质干细胞（MSCs）是一种能够自我更新和多向分化的成体干细胞，广泛存在于动物和人类的多种组织中。MSCs的关键生物学特性包括低免疫原性、抗炎作用、抗凋亡特性和免疫调节能力。它们被广泛应用于包括RA在内的多种疾病的治疗应用和研究。因此，凭借其强大的免疫调节和再生特性，它已成为一种非常有前景的治疗RA的细胞疗法。虽然临床前研究为MSCs调节免疫反应的机制提供了基础性见解，但其在RA中的临床转化仍处于初期阶段。尽管早期临床评估已初步探索了MSC干预的安全性和潜在可行性，但目前临床证据仍参差不齐，远未确定。需要进一步的大规模、标准化试验来阐明其在RA患者中的治疗疗效和长期安全性。鉴于传统疗法未满足的临床需求，MSCs已成为RA治疗中一个突出的研究焦点。本综述旨在聚焦概述RA的疾病特征和发病机制，并综合当前关于MSC作用机制的研究进展。具体而言，研究人员探讨了MSCs在关节微环境中的局部免疫调节机制，并强调通过新提出的“肠-MSC-免疫”轴进行的全身性调节。此外，通过讨论当前的临床转化挑战，研究人员强调了微生物群-MSC联合疗法在RA精准管理中的潜力。在现有关于MSC治疗RA文献的基础上，本综述融入了一种系统性免疫-代谢视角，以提供对MSC疗法的更广泛理解，旨在为解决当前临床瓶颈提供新线索。
2 RA的发病机制
2.1 免疫失调与炎症的启动
免疫稳态的破坏是RA发病和进展的核心驱动力，表现为广泛的自体耐受丧失和免疫细胞亚群的深刻失衡。在机制层面，调节性T细胞（Regulatory T cell, Treg）抑制功能的受损是这种稳态失衡的关键基石；其数量和功能的下降是自体耐受崩溃的关键因素之一。Treg细胞的功能缺陷使得促炎细胞亚群，特别是M1巨噬细胞和Th1细胞，得以广泛募集并触发炎症信号级联反应，而高度活化的Th17细胞及其特征性效应细胞因子IL-17在疾病的初始诱导阶段起主导作用。值得注意的是，这种免疫功能障碍绝不局限于局部关节部位，而是深度参与全身性炎症网络，并与细胞内代谢重编程和异常生物力学传导等病理过程密切相关。此外，肠道微生物群（包括肠道病毒组）也被证明通过远距离免疫调节机制广泛参与RA的早期发病。
2.2 细胞因子网络的扩增级联
上述上游免疫失衡进一步引导并引发大量的细胞因子级联反应，从而对关节组织造成慢性和持续性病理损伤。大量可靠的临床前和临床研究清楚表明，促炎细胞因子——特别是肿瘤坏死因子-α（Tumor Necrosis Factor-α, TNF-α）、白介素-1（Interleukin-1, IL-1）和白介素-6（Interleukin-6, IL-6）——在RA炎症反应的扩增和传播中占主导地位，其中IL-6在诱导和维持慢性局部及全身炎症方面尤为关键。它通过经典信号通路激活JAK-STAT通路，以及通过反式信号传导作用于广泛的靶细胞（包括滑膜成纤维细胞），从而诱导并维持慢性局部和全身炎症。此外，IL-6能够以JAK依赖性方式激活转录共激活因子Yap，从而诱导Snail表达并促进滑膜成纤维细胞的侵袭性表型转化；这是RA中滑膜增生和骨侵蚀的重要细胞基础。然而，这些炎症介质并非单独作用；它们不仅募集额外的外周免疫细胞浸润到滑膜组织，还经常与中性粒细胞胞外陷阱（Neutrophil Extracellular Traps, NETs）和活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）相互作用和通讯，从而形成一个自我强化的炎症恶性循环。尽管如此，临床上约有50%的患者对针对这些经典细胞因子的生物治疗无反应，表明这种现象背后存在更复杂的细胞因子网络。其中，Janus激酶（JAK）介导的细胞内信号通路，作为该网络下游的关键调节节点，已成为当前药物干预的重要靶点。
2.3 FLS的激活与滑膜重塑
在持续的细胞因子风暴驱动下，滑膜成纤维细胞（Synovial Fibroblasts, FLS）经历深刻的表型转化，成为关节损伤中的关键效应细胞。活化的RA-FLS表现出肿瘤样侵袭特性，包括不受控制的增殖能力、抗凋亡特性、高度活跃的迁移和侵袭活性以及显著的代谢重编程。在生理条件下，健康的FLS本身具有抑制T细胞活化、促进炎症消退和维持免疫耐受的“调节性”表型；然而，在RA的病理环境中，这种保护机制完全缺失。相反，转变为“促炎”表型的FLS开始自主分泌大量TNF-α和IL-6，建立一个自我维持的炎症回路，直接导致滑膜组织异常重塑和血管翳形成。有趣的是，来自不同解剖部位的FLS表现出独特的、部位特异性的生物学特征，这在分子水平上解释了为什么RA在临床上倾向于影响手部小关节。此外，这些致病性FLS在分子水平上高表达各种激活标志物，例如在IFN-γ驱动下HLA-DR
+CD90
+亚群的显著扩增。这种致病状态在分子水平上的特征还包括成纤维细胞活化蛋白（Fibroblast Activation Protein, FAP）的高表达，并且由于过氧化物酶体增殖物激活受体-γ（Peroxisome Proliferator-Activated Receptor-γ, PPAR-γ）的严重下调而进一步加剧，因为后者在正常生理条件下对抑制FLS的异常增殖和过度活化起关键作用。此外，通过单细胞转录组学和空间转录组学分析，研究人员识别出多个功能上不同的FLS亚群，例如位于衬里层的CD142
+成纤维细胞亚群，其在RA滑膜中的分布和丰度发生改变，并直接参与滑膜增生和基质重塑。
2.4 RANKL/OPG轴的偏移
滑膜组织和邻近免疫区室长期的高炎症状态直接破坏了骨代谢的微妙平衡。这种平衡在生理上由三个关键因子调节：核因子κB受体活化因子（Receptor Activator of Nuclear Factor κB, RANK）、其配体（RANKL）以及诱饵受体骨保护素（Osteoprotegerin, OPG）。在RA关节的微环境中，RANKL/OPG比率发生显著的病理性升高，从而成为触发异常破骨细胞生成和关节周围骨丢失的决定性开关。研究表明，滑液中NETs的积累与RANKL/OPG比率升高呈强正相关，表现出严重骨侵蚀的患者具有更高浓度的NETs；这一病理链已在体内实验中得到进一步验证：通过DNase降解或Padi4基因敲除抑制NET形成，能显著减轻关节炎小鼠的骨丢失。此外，有证据表明CD4
+ T细胞亚群的失衡在RA诱导的骨破坏中至关重要。Th17细胞通过分泌IL-17等细胞因子诱导滑膜成纤维细胞和成骨细胞表达RANKL，而Treg细胞通过分泌IL-10和TGF-β抑制破骨细胞生成。在RA微环境中，升高的Th17/Treg比率进一步增加了RANKL/OPG比率，从而与NETs协同驱动过度的破骨细胞活化。同时，其他辅助机制也发挥着重要作用；其中，免疫复合物可通过激活Fcγ受体（Fcγ Receptor, FcγR）直接或间接增强破骨细胞前体对RANKL的敏感性，而TLR2的高表达与特定的α2,3唾液酸修饰共同汇聚并作用于RANKL-RANK信号轴，显著加速破骨细胞融合和局部骨吸收过程。
2.5 破骨细胞驱动的不可逆关节破坏
作为体内唯一能够进行骨吸收的特异性多核细胞，破骨细胞在RA关节破坏中发挥核心作用。RA患者关节内持续的自身免疫反应和慢性炎症创造了一个高度“恶劣”的微环境，导致破骨细胞过度活化和加速增殖，同时伴有成骨细胞功能受损。这两种细胞之间的失衡最终导致骨重塑稳态完全崩溃，表现为边缘骨侵蚀、关节周围骨丢失和全身性骨质疏松症。这种病理性破骨细胞生成并非由单一因素驱动，而是由局部炎症信号（如IL-1β、TNF-α、M-CSF等）、遗传易感性和表观遗传修饰共同调控的复杂网络所驱动。此外，免疫复合物（IgG）可通过Fcγ受体促进破骨细胞分化，某些FcγR信号分子（如FcγRI）已被确定为潜在治疗靶点。值得注意的是，作为RA中的炎症介质，中性粒细胞胞外陷阱也能通过增强破骨细胞生成来刺激骨丢失，表明阻断NETs可能是对抗骨侵蚀的新策略。当前和未来的转化医学研究必须关注同时靶向成骨及其上游炎症级联反应的双重治疗策略。这不仅有助于阻止关节结构的进行性破坏，从而改善畸形、功能障碍和生活质量下降等临床结局，而且有望克服当前改善病情抗风湿药（DMARDs）能控制炎症但难以完全阻止骨侵蚀的局限性。
3 MSC治疗RA的机制
RA的核心病理网络由三个关键机制驱动：全身免疫稳态失衡、成纤维样滑膜细胞（FLS）的异常增殖以及骨和软骨的进行性破坏。MSCs及其衍生物通过多靶点机制干预这些病理过程，显示出显著的治疗潜力。在此，研究人员从免疫调节、滑膜抑制和骨软骨修复三个生物学维度，阐明了完整MSCs、来源特异性MSC谱系以及MSC来源的细胞外囊泡（MSC-EVs）的具体作用机制。
3.1 抗炎与免疫调节作用
3.1.1 MSCs的直接免疫调节作用
MSCs可通过细胞间接触和分泌可溶性因子（如PD-L1）直接影响CD4
+ T细胞的分化命运。例如，过表达PD-L1的MSC源外泌体（Exo-PD-L1）可直接诱导Th17细胞凋亡，同时上调Treg细胞比例，从而恢复Treg/Th17平衡。此外，内质网应激预处理的MSCs（ERS-MSCs）可通过环氧化酶途径抑制RA中的滤泡辅助T细胞（Tfh），从而发挥免疫调节作用。另外，研究发现，在胶原诱导性关节炎（CIA）模型中，MSCs可通过多种途径促进Treg分化并抑制Th17生成。例如，研究表明，一种间充质干细胞衍生的纳米药物递送系统（NDDS）可显著促进CIA小鼠脾脏中的Treg分化，同时降低Th17细胞比例，从而逆转Treg/Th17失衡并减轻滑膜增生和软骨损伤。此外，MSCs不仅调节T细胞亚群，还通过影响其他免疫细胞发挥免疫调节作用。MSCs可促进巨噬细胞向抗炎表型极化，并诱导T细胞向调节方向分化，从而下调促炎因子并上调抗炎因子。这些效应共同构成了MSCs直接免疫调节的核心机制，即从根本上纠正CD4
+ T细胞亚群的失衡，恢复免疫稳态。MSCs还可以调节树突状细胞（Dendritic Cells, DCs），恢复其免疫抑制功能；耐受性树突状细胞通过分化为Tregs来抑制自身免疫反应，而MSCs能够促进这一免疫耐受恢复过程。
3.1.2 不同组织来源MSCs的免疫调节特异性
MSCs的免疫调节靶点和功效因其组织来源不同而表现出显著异质性。骨髓来源间充质干细胞（Bone Marrow-Derived MSCs, BM-MSCs）是最早用于RA研究的细胞类型之一；它们通过分泌富含PD-L1的外泌体（Exo-PD-L1）直接靶向滑膜T细胞，从而增强免疫抑制功能。BM-MSCs还可以调节树突状细胞的功能，诱导其分化为耐受性树突状细胞（tolDCs），从而促进Treg分化并恢复免疫耐受。人脐带间充质干细胞（Umbilical Cord-Derived MSCs, UC-MSCs）专注于关键转录因子的系统性调控。它们能够下调Th17细胞分化的关键转录因子RORγt的表达，同时上调Treg细胞分化的核心因子Foxp3，从而精确降低CIA小鼠脾脏中Th17细胞的比例并提高Treg水平，直接改善全身免疫耐受。此外，研究人员观察到UC-MSCs可通过分泌肿瘤坏死因子-α相关凋亡诱导配体（TRAIL）诱导白血病细胞凋亡，并通过分泌吲哚胺-2,3-双加氧酶（IDO）阻断细胞周期。尽管这些机制在肿瘤模型中有报道，但它们提示了UC-MSCs强大的免疫抑制潜力。人脂肪来源间充质干细胞（Adipose Tissue-Derived MSCs, AT-MSCs）则主要作用于致病性CD4
+ T细胞的功能活化。研究表明，AT-MSCs可降低外周血和脾脏中粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（Granulocyte-Macrophage Colony-Stimulating Factor, GM-CSF）阳性CD4
+ T细胞的频率，同时促进Tregs靶向浸润到滑膜炎症部位，从而实现从全身到局部的双向免疫抑制。除UC-MSCs和AT-MSCs外，其他来源的MSCs在RA治疗中也展现出独特特性。研究明确表明，从RA患者滑液中分离出的间充质干细胞（SF-MSCs）具有显著的疾病特异性特征。长期暴露于慢性炎症微环境（包括缺氧和促炎细胞因子）导致RA动物模型中SF-MSCs的增殖能力受损、细胞衰老加速、免疫调节特性减弱以及抗关节炎潜力降低。具体而言，与早期RA患者相比，从病程较长的RA患者滑液中分离出的SF-MSCs更频繁地表现出细胞衰老、免疫调节功能减弱和抗关节炎潜力丧失。进一步研究揭示，即使是早期RA患者的SF-MSCs，当置于模拟RA关节的慢性炎症环境（如缺氧和促炎因子刺激）中时，也会出现与晚期RA相似的细胞衰老和免疫调节功能下降。这些发现表明，RA患者自身的SF-MSCs因长期暴露于疾病微环境而功能受损。如果用于自体MSC治疗，其免疫调节活性和组织修复能力可能显著低于健康供体的MSCs；因此，自体MSC治疗的疗效和安全性需要谨慎评估。
3.1.3 MSC-EVs的独立免疫调节作用
为了规避活体自体MSCs在恶劣的RA微环境中发生衰老和功能下降，MSC-EVs作为一种有前景的无细胞替代物应运而生。作为MSCs旁分泌途径的关键载体，MSC-EVs具有低免疫原性和易于穿越生物屏障的优点，使其能够独立于完整细胞发挥免疫调节功能。研究表明，人牙髓MSC来源的外泌体（GMSC-EVs）在静脉注射后可特异性归巢至RA发炎关节。利用其包裹的miR-148a-3p，它们精确靶向并调节IKKβ/NF-κB信号通路，在转录水平阻断炎症信号，从而有效恢复关节腔内的Treg/Th17平衡。此外，除了直接调节Treg/Th17平衡，MSC-EVs还可以在多个上游节点抑制炎症级联反应；MSC-EVs可调节先天性和适应性免疫细胞的功能，包括抑制树突状细胞和巨噬细胞的异常成熟和活化。通过这种机制，它们能够“减少促炎因子如IL-6和TNF-α的释放”，从而阻断炎症信号的正反馈回路。MSC小细胞外囊泡（MSC-sEVs）还可以通过降解RAR相关孤儿受体γt（RORγt）蛋白，特异性地将Th17细胞转化为IL-17分泌低的“ex-Th17”细胞，从而直接减弱Th17介导的炎症反应。
3.2 抑制RA成纤维样滑膜细胞的增殖和侵袭
除了对循环和局部免疫细胞的调节作用外，MSCs还直接靶向致病性滑膜基质。RA-FLS的肿瘤样异常增殖和侵袭性迁移是滑膜血管化和关节软骨进行性侵蚀的关键驱动因素。MSCs及其衍生物可通过多种机制逆转FLS的致病表型，包括物理接触、环境诱导和核酸递送。
3.2.1 MSCs对RA-FLS的抑制作用
一旦活体MSCs归巢至关节腔，它们可以通过形成物理细胞间连接或释放抑制性旁分泌信号直接调节RA-FLS的生物学行为。研究证实，在接受MSC治疗的RA动物模型中，滑膜组织中观察到基质金属蛋白酶（MMP）表达降低和软骨侵蚀减轻；这与MSCs对RA-FLS病理分泌功能的抑制作用密切相关。
3.2.2 预处理策略增强MSCs抑制作用的特异性
MSCs对RA-FLS的抑制效能受到培养微环境动态调节的显著影响。实验表明，用干扰素-β（IFN-β）对MSCs进行体外炎症预刺激可显著增强其抗侵袭阻断能力。经IFN-β预处理激活的MSCs能够更有效地抑制RA-FLS的迁移活性，并大幅下调其表面侵袭和活化标志物的表达，为临床上通过微环境调节优化MSC疗法提供了可靠的方法学途径。此外，研究人员采用工程学方法增强MSCs的功能。例如，过表达CXCR7可提高MSCs的迁移和骨软骨分化能力，同时增强其对RA-FLS的免疫调节活性。此外，MSCs与纳米载体（如脂质体、聚合物胶束）的联合应用能够实现药物或基因的靶向递送，从而选择性抑制RA-FLS的致病行为。
3.2.3 MSC-EVs靶向调控RA-FLS的分子机制
细胞外囊泡（EVs）被侵袭性RA-FLS高效摄取，并利用其携带的非编码RNA（circRNAs, miRNAs）自上而下地重塑滑膜疾病网络。一方面，通过miR-140-3p轴：人脐带间充质干细胞来源的外泌体富含miR-140-3p，该分子被RA-FLS高效摄取。通过靶向下游信号分子，它抑制FLS的异常增殖和炎症因子分泌，从而缓解RA的进展。另一方面，通过miR-100-5p/mTOR轴：巨噬细胞来源的小细胞外囊泡携带miR-100-5p，该分子能够靶向哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路，从而重塑RA微环境并调节RA-FLS的生物学行为。此外，血浆外泌体miRNA图谱分析已揭示RA患者血浆外泌体中有14个异常表达的miRNA（如miR-146a和miR-155）；这些miRNA通过调节T细胞分化、FLS迁移和破骨细胞活化参与滑膜免疫-基质对话。
3.3 减少骨软骨损伤并促进修复与再生
终末期RA的病理特征是破骨细胞过度活化和成骨细胞及软骨细胞功能完全衰退，最终导致不可逆的骨侵蚀和关节畸形。得益于MSCs调节代谢平衡、分泌蛋白酶抑制剂以及直接分化的能力，它们在硬组织的保护和修复中展现出独特的治疗优势。
3.3.1 MSCs分化为骨或软骨的骨再生效应
营养支持和旁分泌驱动的骨软骨保护
虽然MSCs在体外具备成骨和成软骨分化能力，但在高度发炎的RA关节内，它们的直接结构性植入受到严重限制。相反，当前证据强烈表明，MSCs主要通过分泌丰富的营养因子和细胞外基质调节剂来保护受损关节。MSCs并非直接作为构建模块，而是通过改变局部代谢微环境，为内源性软骨细胞和成骨细胞提供关键的营养支持，从而间接促进关节软骨缺损的内在修复，并减轻RA特征性的进行性骨侵蚀。破骨细胞的分化和活性主要由RANKL及其诱饵受体OPG调控。RANKL/OPG比率的增加是骨吸收的关键事件。多项研究表明，MSC干预可降低RANKL/OPG比率，从而抑制破骨细胞的存活、增殖和分化。
3.3.2 旁分泌调节RANKL/OPG平衡抑制破骨细胞活化
MSCs分泌的EVs富含miRNA、蛋白质和脂质，是它们旁分泌功能的重要载体。在RA治疗中，MSC来源的EVs已被证明能减轻炎症并抑制骨吸收。例如，通过基因工程使MSCs产生高表达PD-L1的外泌体（Exo-PD-L1），鉴于活化的滑膜T细胞是RANKL的主要来源——RANKL是促进破骨细胞分化和骨吸收的关键因子——Exo-PD-L1可通过抑制T细胞活性直接减少RANKL的产生，从而在源头阻断骨侵蚀的病理过程。值得注意的是，MSC-EVs还可以通过调节RANKL/OPG轴影响骨代谢。例如，在骨质疏松模型中，MSC-EVs能增加OPG水平并降低RANKL表达，从而保护骨量。
4 三方对话：肠道微生物群、MSCs与免疫系统——对RA治疗的意义
MSCs及其EVs在调节全身免疫和保护关节方面已显示出显著疗效；然而，其启动全身免疫耐受和在进入体内后介导信号转导的完整机制尚未完全阐明。近年来，肠-关节轴作为RA发病机制的关键组成部分受到广泛关注。该通路揭示了肠道微生物群、黏膜屏障功能与周围关节炎症之间的双向调节关系。然而，当前研究进展仍局限于相关性分析；需要进一步研究来阐明其潜在机制，并对这些发现进行有针对性的综合。在此，研究人员评估了现有研究，并提出了关于潜在微观机制的假设。
4.1 肠道微生物群失调与RA发病的关联
RA患者的肠道微生物群组成与健康个体存在显著差异；这种失调可增加肠道黏膜通透性，使脂多糖等细菌成分和代谢物进入循环，从而触发全身性免疫反应。大量临床样本和多组学研究揭示，RA患者的肠道微生物群在疾病早期、甚至在明显症状出现之前就已出现显著紊乱。例如，与健康个体相比，新诊断RA患者肠道中普雷沃菌属（Prevotella copri）的比例高达75%，其丰度与疾病严重程度直接相关。微生物群失调（如P. copri过度生长）可损害肠上皮完整性，增加肠道通透性，使细菌抗原或代谢物进入循环并激活全身免疫反应。此外，该细菌促进肠道内促炎性辅助性T细胞17（Th17）和滤泡辅助性T细胞（Tfh）的分化，从而加剧全身炎症和自身抗体产生。此外，纵向研究发现，RA患者的肠道微生物群特征不仅与疾病活动度（如DAS28评分）相关，还可能预测治疗反应。因此，肠道微生物群及其代谢物的独特性意义重大，既可作为RA诊断的新兴生物标志物，也是关键的治疗靶点。
4.2 MSCs与RA中肠道微生物群的相互作用
多项研究表明，宿主微生物群（包括肠道微生物群）可以影响MSCs的自我更新能力、多向分化潜能和免疫调节功能。例如，微生物群通过代谢物或信号通路调节MSCs的成骨分化。相反，MSC移植本身可以重塑肠道微生物群的组成和代谢物谱。在炎症性肠病（IBD）和克罗恩病（CD）等自身免疫性疾病模型中，MSC治疗显著改变了肠道微生物群的多样性和丰度，并调节了粪便代谢物通路。类似地，在使用人羊膜间充质干细胞（hAMSCs）治疗1型糖尿病小鼠的研究中，16S rRNA测序显示治疗组肠道微生物群的结构、多样性和丰度发生显著变化，同时伴有血糖水平改善和胰岛素分泌细胞增加。这些发现表明，MSCs可能通过肠-关节轴间接影响RA的进展：MSCs可能调节肠道微生物群——可能恢复微生物稳态并减少致病菌——从而间接减轻RA中的关节炎症。
4.2.1 调节肠道微生物群组成
尽管来自MSC治疗RA患者的直接微生物组分析数据仍然有限，但来自其他黏膜免疫紊乱疾病的有力证据表明，MSC治疗能显著改善肠道微生物群失调并减轻肠道炎症，例如在IBD患者中。此外，MSC治疗可能增加产生短链脂肪酸（Short-Chain Fatty Acids, SCFAs）的细菌丰度。SCFAs（如丁酸盐、丙酸盐和乙酸盐）是有益肠道细菌通过发酵膳食纤维产生的关键代谢物；它们在维持肠道屏障完整性、调节免疫耐受和抑制炎症反应中发挥作用。基于其他免疫介导性炎症模型的研究结果，研究人员假设，对RA患者静脉输注MSCs有可能影响肠道微生物群特征。如果适用于RA，这可能会减弱有害细菌如P. copri的过度生长，同时可能增加能够产生SCFAs的有益细菌的丰度。因此，这可能从源头限制肠道源性炎症触发因子的产生，并可能降低由肠道源性抗原驱动的全身性炎症。
4.2.2 修复肠道黏膜屏障并防止内毒素易位
MSCs具有固有的组织修复和抗炎能力，使其能够直接修复受损的肠道上皮屏障。MSCs及其分泌物释放抗炎因子如IL-10和TGF-β，从而改善肠道的局部免疫状态；来自肠道损伤模型的临床前证据表明，MSC治疗能够减轻上皮细胞损伤并促进紧密连接结构的恢复，这理论上可以降低全身自身免疫反应背景下的肠道通透性，从而防止脂多糖（LPS）等炎症物质进入血液。此外，MSCs已被证明能修复化学或辐射诱导的肠道屏障损伤，通过上调紧密连接蛋白和抗炎通路减轻病理变化。因此，研究人员假设，在RA背景下，MSCs也能发挥其强大的屏障修复作用并降低肠道通透性。
4.2.3 MSC-EVs介导肠道到全身的免疫调节
MSC-EVs含有PD-L1蛋白和各种免疫调节性microRNA，能够精确靶向肠道相关淋巴组织（Gut-Associated Lymphoid Tissue, GALT）。研究人员提出了一个理论模型，其中MSC-EVs可能首先与肠道黏膜固有层内的树突状细胞和T细胞相互作用，可能促进肠道局部外周调节性T细胞（pTregs）的产生；因此，研究人员假设这些在肠道中诱导成熟的抗炎免疫细胞可能通过肠系膜淋巴结进入血液，并可能迁移到发炎关节的滑膜中发挥抗炎作用。然而，目前缺乏直接证实肠道教育性Tregs特异性归巢至RA关节的谱系示踪证据，这是一个关键空白，未来需要空间转录组学研究来解决。
4.2.4 肠道微生物群干预联合治疗的可能性
研究发现，如牛膝多糖等天然物质可通过调节肠道微生物群、肠道屏障和代谢物来缓解RA症状。这提供了一种具有实际应用价值的治疗方法：MSC疗法可与益生菌、肠道调节饮食或靶向肠道药物联合使用。通过将MSCs的免疫调节作用与微生物组干预改善肠道的作用相结合，可以实现双向协同效应，从而增强针对肠-关节轴的治疗疗效。
4.3 当前假设的局限性与未来研究方向
尽管上述关于MSCs通过肠-关节轴治疗RA的假设在理论上成立，但目前存在明显不足：尚无直接的体内实验或多中心临床数据证明MSCs通过靶向肠-关节轴治疗RA。大多数现有研究仅专注于MSCs的系统性免疫调节功能，或单独分析了肠道微生物群在RA中的致病作用；尚未在单一的关节炎动物模型中将两者结合进行系统性验证。未来研究必须更深入地探究这种关系背后的关键分子机制，并识别造成这些差异的关键靶点。通过结合MSCs的再生和免疫调节特性，这种方法可为未来的精准医学提供强大的治疗工具，可能解决当前难治性RA治疗中的临床瓶颈，并应对诸如某些生物制剂50%失败率等挑战。
5 MSC治疗疗效的异质性
尽管传统的改善病情抗风湿药（DMARDs）和生物制剂仍是RA临床治疗的主要手段，但它们通常伴有感染风险和继发性失效。在过去的15年中，MSC疗法已成为一种非常有前景的替代干预措施，显示出普遍良好的安全性和不同程度的临床疗效。表1总结了近年来关键临床试验的全面信息。然而，对这些试验的严格审查显示，临床结局（如DAS28和HAQ缓解率）存在显著异质性，因此需要基于细胞来源、给药方案和试验设计进行结构化的深入解读。
首先，MSCs的组织来源是驱动临床异质性的关键生物学因素。如表1所示，UC-MSCs是目前临床研究中研究最广泛的谱系（如Wang等、He等、Qi等）。UC-MSCs已一致显示出强大的诱导全身免疫重塑能力。例如，Wang等进行的一项大规模随机对照试验（n=172）表明，UC-MSC输注显著降低了DAS28评分和关节肿胀，仅伴有轻微、短暂的发热。类似地，Park等在Ia期试验中评估的脐带血来源间充质干细胞（UCB-MSCs）显示出剂量依赖性的DAS28和视觉模拟评分法疼痛评分降低。相比之下，骨髓来源间充质干细胞（BM-MSCs）通常更适用于高度难治性病例。Ghoryani等将BM-MSCs（1×10
6细胞/kg）给予13名难治性RA女性患者，显著上调了抗炎基因（FOXP3, IL-10, TGF-β1）的表达，并在6个月时获得持续的DAS28缓解，表明BM-MSCs具有有利于长期免疫耐受和局部结构保护的独特机制特征。此外，脂肪来源MSCs（AD-MSCs）在多中心环境中显示出良好的耐受性安全性（álvaro-Gracia等），而关节腔内递送BM-MSCs已成为一种有效的局部干预措施（Shadmanfar等）。
其次，给药方案的差异对治疗效果持续时间有显著影响。早期临床试验通常依赖于单次高剂量静脉输注。尽管这种方法耐受性良好，但在慢性、重度自身免疫性疾病背景下，单次剂量的免疫调节效应可能随时间减弱。Wang等证实了这一点：与接受单次剂量的患者相比，接受间隔（3、6或8个月）重复维持治疗的患者表现出更稳定和持续的疾病活动度降低。因此，最近的试验设计已明显转向重复、低剂量的分次给药。例如，álvaro-Gracia等采用了分次方案（第1、8、15天输注），总体耐受性良好。此外，最近的试验探索了联合策略以增强疗效，例如将UC-MSCs与IFN-γ整合（He等），在3个月时产生超过90%的ACR20应答率。这表明，持续或脉冲式MSC干预可能对于克服RA的复发性质至关重要。
最后，必须从试验设计和患者基线特征的角度客观解释所报告的有效性。表1中列出的研究涵盖了广泛的证据级别。早期的开放标签、单臂研究（如Park等、Ghoryani等）对于确立安全性和剂量耐受性（I/Ia期）至关重要；然而，由于潜在的安慰剂效应和缺乏严格的平行对照，其有效性数据需谨慎解读。相比之下，I/II期随机对照试验（如Wang等、álvaro-Gracia等、Shadmanfar等）提供了更严格的、安慰剂对照的有效性证据。展望未来，准确解读和增强MSCs的疗效迫切需要这些临床变量的标准化，推动转化医学从单臂探索性试验稳步过渡到按特定病理表型分层的多中心随机对照试验。
6 主要挑战与未来方向
前述微生物群-MSC联合疗法是解决MSC治疗RA临床转化中主要挑战（如治疗疗效异质性和MSC在恶劣滑膜微环境中存活率低）的有前景策略。尽管MSCs及其衍生物在RA的全身免疫调节和局部关节保护中已显示出明确疗效，但未来的转化研究必须超越“现象学观察”，精确靶向本综述中识别的特定病理机制和临床转化瓶颈。鉴于当前文献中的空白，未来的突破应聚焦于以下五个领域。
6.1 验证“肠-MSC-免疫”轴的因果网络与微生物组协同作用
关于本综述提出的“肠-关节轴”新兴概念模型，未来研究的首要任务是从“相关性推断”转向“因果验证”。研究应引入无菌小鼠模型或粪菌移植技术，直接验证MSCs的疗效是否依赖于特定肠道微生物群的存在。此外，通过结合宏基因组学和非靶向代谢组学，追踪MSC给药后滑液中肠道源性代谢物（如SCFAs或色氨酸代谢物）的浓度动态，以精确阐明MSCs如何通过调节黏膜屏障来阻止肠道源性抗原向关节部位的迁移。
6.2 靶向特定致病机制的下一代工程化MSCs和EVs
如前所述，RA晚期破坏高度依赖于RANKL/OPG轴的失调和RA-FLS的恶性增殖。未来的细胞工程不应局限于使用天然MSCs，而应聚焦于开发靶向特定病理通路的工程化制剂。例如，利用CRISPR-Cas9技术敲除MSCs中介导内源性RANKL产生的特定激酶（如CDK8），从而获得更有效的骨保护作用；或者利用体外装载技术，使MSC-EVs富集具有抗FLS增殖和抗凋亡活性的特定非编码RNA（如circFBXW7或miR-34a），从而开发出精确靶向“滑膜-骨”界面的下一代无细胞纳米递送平台。
6.3 利用单细胞和空间多组学分析原位空间异质性
鉴于RA-FLS在不同解剖部位的高度异质性以及MSC定植部位的不确定性，未来的机制研究必须向单细胞分辨率发展。通过结合单细胞RNA测序和空间转录组学，可以精确绘制MSCs或其囊泡进入体内后在增生滑膜内的空间分布轨迹。这将有助于阐明MSCs如何与特定的滑膜巨噬细胞亚群（如促炎性M1样受体亚群）或侵袭性FLS亚群进行“单细胞水平”的原位物理接触和旁分泌相互作用，从而揭示其在微环境中的精确免疫重塑网络。
6.4 针对特定微环境的代谢预适应
鉴于RA关节腔内以极度缺氧、高乳酸、营养匮乏和高氧化应激为特征的恶劣微环境（这是移植细胞早期凋亡的关键驱动因素），未来的细胞预处理策略应超越单一炎症因子（如IFN-β）的激活。探索特定的代谢重编程和适应性修饰（如短期缺氧预处理、小分子激活糖酵解通路或特异性调节线粒体自噬），以增强MSCs及其衍生EVs在面临严重代谢应激时的原位存活率和旁分泌效能，是克服当前治疗瓶颈的关键生物学方法。
6.5 关注治疗异质性：基于生物标志物的患者分层与来源匹配
如前文临床证据所示，MSC治疗RA的疗效存在显著异质性；因此将其视为通用的“万能药”不符合转化医学原则
