间充质干细胞技术有望成为干预哮喘的安全有效新策略

2023-06-02916点击

  哮喘是一种呼吸系统的慢性炎症性疾病,特征是气道高反应性、气道慢性炎症、黏液分泌和气道重塑。哮喘的临床特征主要表现为反复发作的喘息、呼吸短促、伴或不伴胸闷和咳嗽等症状,常表现为可变性呼气气流受限。

  

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  目前,该病的一线方案主要是糖皮质激素联合长效β2受体激动剂,但仍不能完全有效控制疾病发作,甚至演变为严重治疗抵抗型哮喘、重症哮喘或难治性哮喘。虽然哮喘患者的病情可以减轻和逐步可控,但针对哮喘目前尚无特效的治疗办法。因此,寻找新的替代治疗措施,对于患者的长期治疗具有重要临床价值。

  

  近年来,已经有大量的临床前期和临床研究显示,间充质干细胞具有可靠的安全性和有效性。临床研究表明间充质干细胞可通过独特的免疫调节功能,有效降低炎症发生和促进组织修复,进而成为哮喘治疗的新手段。

  

  干细胞对哮喘疾病的研究

  

  2014年,广州中山大学孙逸仙纪念医院儿科、中山大学附属医院第一医院等学者,联合在《中国病理生理杂志》上发表了关于骨髓间充质干细胞对重症哮喘患儿外周血Th17/Treg的免疫调节作用的研究成果。该研究中入组了20例急性发作期重度哮喘儿童作为研究对象,将患儿的外周血T淋巴细胞(TLC)和间充质干细胞共同培养发现,间充质干细胞对重度哮喘患儿外周血TLC增殖有明显的抑制作用。随着间充质干细胞数量增加,抑制作用也不断增强;此外,通过抑制Th17细胞定向分化并下调IL-17的分泌,可减少重度哮喘患儿体内中性粒细胞炎症反应。

  

  2017年9月12日,《中国医学杂志》刊登了人脐带间充质干细胞移植对支气管哮喘小鼠气道炎症的作用及其机制的研究成果。本研究中,科研人员将24只小鼠分为四组:正常对照组、哮喘模型组、脐带间充质干细胞治疗组和脐带间充质干细胞对照组,比较四组数据。结果表明,人脐带间充质干细胞移植可有效地改善卵清蛋白(OVA)诱导的哮喘小鼠的气道炎症反应,其机制可能是通过抑制Th17细胞以及下调炎症因子的分泌。研究者认为,利用脐带间充质干细胞治疗支气管哮喘成为一种安全有效的新策略。

  

  Abreu等将成体间充质干细胞气道内注入卵蛋白致敏小鼠模型,发现小鼠气道阻塞、气道高反应性和哮喘症状明显改善。

  

  有意思的是,2021年天津医科大学和南开大学医学院的研究人员合作发现,经鼻内滴入的间充质干细胞来源的外泌体,可通过促进分泌IL-10的小鼠肺间质巨噬细胞扩增,进而减轻过敏性哮喘症状。

  

  也有研究表明雾化吸入骨髓间充质干细胞(BM-MSC)也能明显缓解肺部疾病,且吸入BM-MSC相比于静脉注射能减少血管瓣膜剪切力对细胞的损伤,消除肺泡内到达靶细胞的屏障,防止肺血管血栓形成,为患者提供了非侵入性和重复给药的优势。

  

  作用机制

  

  机理研究表明,间充质干细胞主要通过以下几种方式发挥作用:

  

  一、显著降低气道内炎症因子的水平,减轻哮喘气道和肺组织内炎症细胞数目和炎性浸润,进而减轻哮喘气道炎症和降低气道高反应,如抑制IL-4、IL-5、IL-13、IFN-γ和促进IL-12等的分泌;

  

  二、通过直接或间接的方式调节免疫细胞降低气道炎症,如通过调节Th1/Th2细胞比例、抑制Th17细胞分化和CD4+CD25+FoxP3+调节性细胞(Tregs)功能来改善免疫失衡状态;

  

  三、间充质干细胞可在趋化因子作用下,归巢至病变局部并刺激内源性祖细胞增生或定向分化为组织细胞,如Ⅰ型肺泡上皮细胞和Ⅱ型肺泡上皮细胞。

  

  此外,有研究报道表明,间充质干细胞在延缓气道重塑中也发挥重要作用。一方面,间充质干细胞可以诱导分化肺泡上皮修复气道炎性损伤;另一方面,可抑制炎症并触发修复性生长因子延缓哮喘气道重塑。

  

  因此,干细胞疗法可以增强上皮细胞、纤毛细胞的均衡能力,可有效舒张平滑肌,消除气管、支气管痉挛,减轻气道中的肥大细胞脱颗粒现象,从根本上治疗气管炎、哮喘。当前,尽管间充质干细胞治疗哮喘的安全性与有效性已经由多项临床研究证实,但是治疗的具体分子机理依然需要进一步研究。

  

  本文为科普性知识,仅供学习、交流,请勿用于商业用途。

  资料来源:

  1、间充质干细胞基础理论与临床实践,间充质干细胞治疗哮喘,云南科技出版社,杨红菊,张磊升,郑冰蓉,王强,刘荣,2021.12

  2、间充质干细胞在支气管哮喘治疗中的应用:挑战与策略 屈玉兰,戈霞晖,白 冲,海军军医大学学报 2022年6月第43卷第6期

  3、间充质干细胞治疗哮喘的作用机制,王涛,汪俊,中国医学科学院学报,2022,44(5):845⁃856


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