本文主要強調(diào)：

• 間充質(zhì)干細胞通過分泌營養(yǎng)因子賦予常駐細胞再生受損組織的能力。
• 與基于細胞的再生醫(yī)學(xué)療法相比，MSC分泌組具有關(guān)鍵優(yōu)勢。
• MSC分泌組含有調(diào)節(jié)先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)的免疫調(diào)節(jié)因子。
• MSC分泌蛋白組的內(nèi)容概況是根據(jù)局部微環(huán)境線索“個性化”的。
• 可以采用工程策略來調(diào)節(jié)/增強MSC分泌組的治療特征。
• MSC分泌組已被證明在呼吸系統(tǒng)、肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)疾病方面具有治療潛力。

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介紹

自Alexander Friedenstein首次報道間充質(zhì)干/基質(zhì)細胞（MSC）作為克隆祖細胞能夠產(chǎn)生成纖維細胞和其他中胚層細胞以來已經(jīng)半個世紀了，后來被認為具有再生醫(yī)學(xué)應(yīng)用的巨大潛力。

最初，人們推測，在給藥后，間充質(zhì)干細胞會遷移到受損部位，并進一步分化為終末期功能細胞，從而修復(fù)受損組織。然而幾十年過去了，許多基于動物研究甚至人體臨床試驗的報告都對這一理論提出了質(zhì)疑。間充質(zhì)干細胞已在眾多疾病模型以及一些臨床試驗中顯示出其治療效果。

更明顯的是，間充質(zhì)干細胞植入的速度和持續(xù)時間太有限，無法證明在組織修復(fù)中觀察到的顯著結(jié)果是合理的。因此，一種新的觀點開始形成，源自骨髓（BM）的間充質(zhì)干細胞能夠在不添加生長因子的共培養(yǎng)條件下確保造血干細胞的生長和活力。這些初步觀察結(jié)果擴展了MSC的功能，超出了其植入和分化的能力。研究顯示間充質(zhì)干細胞通過分泌營養(yǎng)因子賦予常駐細胞力量，誘導(dǎo)這些細胞再生受損組織。

事實上，有人提出，在組織損傷時，內(nèi)源性 MSC 會從血管周圍位置遷移，并通過生物活性因子的分泌和免疫細胞反應(yīng)的調(diào)節(jié)來創(chuàng)建再生微環(huán)境。如今，人們普遍認識到間充質(zhì)干細胞主要通過旁分泌信號發(fā)揮其治療作用，并且這些細胞可以根據(jù)局部微環(huán)境線索調(diào)整其旁分泌作用。

間充質(zhì)干細胞的這一特征是目前最受臨床關(guān)注的特征，最終導(dǎo)致對間充質(zhì)干細胞衍生的分泌組的使用和/或調(diào)節(jié)，針對不同類型的疾病和醫(yī)療狀況進行了多項研究。值得注意的是，一些研究涉及使用細胞分泌組或細胞本身的給藥，以評估其旁分泌效應(yīng)。盡管如此，涉及整個MSC衍生分泌組的臨床試驗已經(jīng)開始用于治療骨關(guān)節(jié)炎、缺血性中風(fēng)和其他腦血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病，如阿爾茨海默氏病、呼吸道疾病，包括冠狀病毒病19(COVID-19) 的重癥病例等。

這篇綜述重點介紹了如何優(yōu)化/增強間充質(zhì)干細胞衍生的分泌蛋白組，從而探索如何將其應(yīng)用于呼吸系統(tǒng)、肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)疾病。

間充質(zhì)干細胞的分泌組

MSC是紡錘形的基質(zhì)非造血細胞，在體外具有高度復(fù)制性，源自不同組織的中胚層。國際細胞治療協(xié)會 (ISCT) 描述了定義人類MSC身份的最低準則，并定義分離的細胞通常呈CD105、CD73和CD90陽性，而 CD45、CD34、CD14 或CD11b呈陰性。 CD79α，或CD19和MHCII類。

根據(jù)來源，間充質(zhì)干細胞可分為：

• i)新生兒組織，如胎盤、胎血、臍帶組織（華頓膠）和臍帶血；
• ii )成體組織，包括骨髓、胸腺、腦、肝、肺、腎、主動脈、肌肉、脾和脂肪組織。盡管所有不同來源的 MSC都必須滿足ISCT定義的標準，但它們在增殖和生長速率、分化和免疫調(diào)節(jié)潛力以及再生特性方面存在差異。此外，MSC衍生的分泌組本身可能根據(jù)來源組織、細胞培養(yǎng)條件或細胞微環(huán)境而呈現(xiàn)不同的內(nèi)容，這使得精確的作用機制的鑒定變得困難。

盡管如此，MSC的抗炎和免疫調(diào)節(jié)能力（表1）被認為對于恢復(fù)正常組織修復(fù)的局部和全身條件至關(guān)重要，同時還有MSC介導(dǎo)的促血管生成、抗凋亡和抗菌作用（表2）。

旁分泌因子	紊亂	有益成果總結(jié)	間充質(zhì)干細胞的類型	動物模型	參考號
肝細胞生長因子	多發(fā)性硬化癥	–增強神經(jīng)再生和突觸發(fā)生； –配合軸突生長； –減少單核細胞釋放的促炎細胞因子（IFN-γ、IL-17、TNF-α、IL-2、IL-12p70）并增加抗炎介質(zhì)IL-4和IL-10。	骨髓間充質(zhì)干細胞	EAE動物模型	[236,260]
白細胞介素10	多發(fā)性硬化癥	–IL-10釋放在MS復(fù)發(fā)階段之前典型地減少，并在MS緩解階段增加； –IL-10缺陷的動物通常會患上更嚴重的疾病。	hPDLSCs衍生的EV	EAE動物模型	[69,261]
白細胞介素1RA	急性肺損傷	–MSC-CM阻斷IL-1α依賴性T細胞系。使用IL-1RA抗體消除了這種效應(yīng)。 –暴露于BLM后7和14天，MSC給藥顯著降低肺中IL-1α mRNA。	小鼠-MSC和 hBM-MSC	BLM引起的肺損傷	[175]
前列腺素E2	敗血癥	–敗血癥中存在的內(nèi)毒素會刺激MSC中存在的TLR4，從而增強其PGE2的產(chǎn)生； –PGE2的釋放發(fā)揮抗炎作用，誘導(dǎo)巨噬細胞轉(zhuǎn)變?yōu)镸2狀態(tài)。	骨髓間充質(zhì)干細胞	CLP動物模型	[70] , [73]
TSG-6	心肌梗死	–TSG-6抑制中性粒細胞浸潤炎癥部位； –TSG-6對心臟功能的作用尚不明確，但有研究指出了這一方向。	骨髓間充質(zhì)干細胞	心肌梗死動物模型	[62]
IDO	移植物抗宿主病	–IDO抑制T細胞反應(yīng)； –IDO與自身免疫性疾病的調(diào)節(jié)有關(guān)，可誘導(dǎo)供體耐受。	骨髓間充質(zhì)干細胞	同種異體腎移植動物模型	[62,263,264]

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應(yīng)用	主要效果	參考
心血管疾病	?通過分泌VEGF、HGF、FGF、IGF-1和TB4對缺血心肌細胞產(chǎn)生細胞保護和再生作用。 ?通過抑制心臟成纖維細胞中I型和III型膠原蛋白的表達來發(fā)揮抗纖維化作用。 ?通過AKT和MAPK/ERK1/2途徑激活VEGF，加速再內(nèi)皮化。?通過降低細胞內(nèi)鈣含量和堿性磷酸酶活性來減輕血管鈣化。	[160]、 [161]、 [162]、 [163]、 [164]
骨組織疾病	?顱骨骨缺損中的骨再生可能通過VEGF和IGF-1的分泌來實現(xiàn)。 ?血管生成、骨再生以及通過VEGF在大鼠顱骨缺損模型中動員內(nèi)源性MSC的潛力。 ?通過招募內(nèi)源性MSC、誘導(dǎo)成骨細胞分化、血管生成、細胞增殖以及通過MCP-1/-3和IL-3/-6抑制炎癥和細胞凋亡，在牽張成骨的情況下加速愈傷組織形成。	[165]、 [166]、 [167]
腎臟疾病	?腎功能改善，增殖指數(shù)升高，凋亡指數(shù)降低，bFGF、IL-10、TGF-α和Bcl-2表達增加。 ?慢性腎病模型中腎功能惡化減少，腎小球濾過率更高，有效腎血漿流量更高，收縮壓、蛋白尿以及腎小管和腎小球損傷更低。 ?通過MSC分泌 IL-6，巨噬細胞極化為M2抗炎表型，并上調(diào)Arg-1表達。	[168]、 [169]、 [170]
腸道疾病	?通過下調(diào)促炎標記物 IL-1β、IL-6、TNF-α和TLR4編碼基因以及上調(diào)抗炎 IL-10來降低促炎反應(yīng)。 ?VEGF刺激MSC后，改善淋巴內(nèi)皮細胞的遷移效應(yīng)，并改變分泌蛋白水平（促炎細胞因子IL-6 和 IFN-γ 水平降低，TGF-β1、FGF-2和VEGF濃度升高） C）。	[158] , [159]

MSC分泌組的免疫調(diào)節(jié)特性

MSC分泌組的先天免疫反應(yīng)

已知MSC釋放的許多可溶性因子和EV可通過細胞間接觸以及大量細胞因子和調(diào)節(jié)因子來調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，這些細胞因子和調(diào)節(jié)因子影響多種免疫細胞的募集、增殖、激活、功能和存活（表1）。

間充質(zhì)干細胞在中性粒細胞募集和抑制方面表現(xiàn)出雙重活性。一些證據(jù)表明，通過釋放IL-6、TSG-6和超氧化物歧化酶（SOD3），BM-MSC可以減少靜息或激活的中性粒細胞的凋亡（表1） 。此外，間充質(zhì)干細胞還分泌CXCL8（也稱為IL-8）和巨噬細胞遷移抑制因子（MIF），以將中性粒細胞募集到受傷部位而聞名。這些分子的釋放被認為是保護中性粒細胞池并有助于解決感染的相關(guān)機制。相反，其他作者提到MSC抑制中性粒細胞活性（圖1）。

MSC分泌組的適應(yīng)性免疫反應(yīng)

還已知MSC可以抑制T細胞的增殖和活化，即CD4+T細胞 (Th) 和CD8⁺T細胞（T細胞毒性淋巴細胞，CTL）。事實上，UC-MSCs通過豐富的IDO表達誘導(dǎo)相關(guān)的T細胞凋亡和細胞停滯；而IDO還顯示出增強 CD4+CD25+T調(diào)節(jié)細胞 (Treg) 的擴增（圖1和表1）。除了凋亡和抗增殖作用外，間充質(zhì)干細胞似乎還能抑制Th1和Th17細胞的生成和功能，同時促進T輔助細胞2 (Th2) 細胞和Tregs，導(dǎo)致促炎細胞因子減少和IL增加-4和IL-10。

總而言之，盡管這種相互作用背后的機制尚未完全闡明，但有大量證據(jù)表明MSC-CM對先天性和適應(yīng)性免疫的不同細胞具有有益作用。

MSC分泌組的血管生成特性

血管生成是由刺激信號和抑制信號之間的平衡控制的過程，在血管生成過程中發(fā)揮作用。 VEGF、FGF-2、PDGF、SDF1、CXCL-1、RANTES、MCP-1和M-CSF是MSC分泌組中存在的因子，已知通過與內(nèi)皮細胞上相應(yīng)的受體結(jié)合并激活信號通路p38/來誘導(dǎo)血管生成。 MAPK、PI3K/AKT、MEK/ERK。 MSC分泌組的血管生成潛力已在不同疾病范圍中得到體現(xiàn)，例如創(chuàng)傷性腦損傷的神經(jīng)系統(tǒng)疾病和阿爾茨海默病，心臟病和骨組織再生等。

MSC分泌組的抗腫瘤特性

間充質(zhì)干細胞也被認為是可能的癌癥治療劑，因為它們表現(xiàn)出向腫瘤遷移的內(nèi)在能力。在促炎性腫瘤微環(huán)境 (TME) 中，會表達大量趨化因子和細胞因子，即VEGF、FGF、PDGF、CCL5和IL-8，這些趨化因子和細胞因子通過創(chuàng)建趨化因子濃度梯度。然而，間充質(zhì)干細胞和腫瘤細胞之間的相互作用仍然知之甚少，其促腫瘤作用的結(jié)果存在爭議。

改善MSC分泌組的當前趨勢

已有多項研究探索了調(diào)節(jié)環(huán)境因素的策略，以增強含分泌蛋白組的生物分子的有益作用，即通過預(yù)處理。它涉及通過將這些細胞暴露于通常模擬組織損傷微環(huán)境的特定因素，即缺氧、炎癥或疾病特異性細胞因子和/或藥物化合物，甚至通過使用三維 (3D) 細胞培養(yǎng)系統(tǒng)，對 MSC 產(chǎn)生的分泌蛋白進行體外調(diào)節(jié)。

缺氧預(yù)處理的MSC

雖然間充質(zhì)干細胞通常在常氧條件下培養(yǎng)，氧壓為21%，但組織內(nèi)的氧張力通常是低氧的，在BM和AT中分別在1-7%和10-15%之間。多項研究已經(jīng)證明，缺氧預(yù)處理的MSC經(jīng)?？梢栽鰪姴煌愋蚆SC的治療潛力，包括 BM-、UC-和 AT-MSC。

在皮膚傷口愈合的背景下，已證明從缺氧預(yù)處理的BM-MSC獲得的分泌蛋白組上調(diào)了FGF-2、IGF-1、TGF-β、IL-1β、IL-6的水平和IL-8并增強促進傷口愈合的多個關(guān)鍵過程，包括角質(zhì)細胞、成纖維細胞和內(nèi)皮細胞的增殖和遷移，以及血管生成（圖2）。

炎癥預(yù)處理的MSC

炎癥刺激通常存在于病理微環(huán)境中。因此，特定的炎癥細胞因子刺激可能是一種預(yù)處理策略，其中間充質(zhì)干細胞傾向于產(chǎn)生免疫調(diào)節(jié)因子作為生存機制，幫助微環(huán)境對抗過度的炎癥，從而提高間充質(zhì)干細胞衍生的分泌組的治療特性。

3D培養(yǎng)預(yù)處理MSC

預(yù)處理MSC的另一種策略似乎是在3D培養(yǎng)系統(tǒng)中培養(yǎng)MSC，該系統(tǒng)進一步模擬生理條件的復(fù)雜性，即允許更好的細胞與細胞和細胞與細胞外基質(zhì) (ECM) 相互作用（圖1）?？傮w而言，與傳統(tǒng)的2D培養(yǎng)物相比，MSC的球狀培養(yǎng)物被證明具有更強的免疫調(diào)節(jié)、促血管生成、抗纖維化和抗凋亡特性，也與更高水平的CXCL12、FGF-2、G- CSF、HGF、IGF-1、IL-6、TGF-β1和VEGF，以及幾種抗炎介質(zhì)的分泌增加等（圖3）。

MSC分泌組在再生醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

MSC衍生的分泌組的應(yīng)用已被研究通過對抗炎癥同時誘導(dǎo)組織再生（即肺、肝和腦組織）來治療不同的病理（圖4）。然而，據(jù)報道，這種無細胞方法對其他病理學(xué)也有有益的影響，包括骨組織、心血管、腸道和腎臟疾?。ū?）。

間充質(zhì)干細胞分泌組在呼吸系統(tǒng)疾病中的作用

有幾項研究揭示了MSC對肺纖維化和急性肺損傷的有益作用（圖5）。肺纖維化的特征是氣肺泡被基質(zhì)細胞（包括肌成纖維細胞）取代。肌成纖維細胞產(chǎn)生ECM蛋白，包括錯誤折疊的膠原蛋白，導(dǎo)致肺纖維化和呼吸道后遺癥。

肺纖維化可由多種肺部疾病引起，包括肺部感染、自身免疫性疾病、慢性炎癥和特發(fā)性原因。此外，急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）及其較輕微的急性肺損傷包括一組肺部疾病，其促炎反應(yīng)加劇，損害肺泡毛細血管屏障的完整性，從而導(dǎo)致肺蛋白通透性增加和肺水腫，纖維蛋白生成。肺泡液清除受損會阻礙氣體交換并引發(fā)低氧血癥和高碳酸血癥。

ARDS患者經(jīng)?；加卸嗥鞴偎ソ?，最常見的病因是膿毒癥綜合征。盡管ARDS可能有不同的起源，但肺部和非肺部起源的敗血癥是最常見的原因。由于缺乏針對ARDS的有效治療方法，MSC的使用為ARDS和急性肺損傷提供了一種有前景的治療方法。重要的是，SARS-CoV-2感染導(dǎo)致的肺纖維化負擔預(yù)計也會增加。

MSC分泌組在肝臟疾病中的作用

肝臟疾病是全世界死亡的主要原因之一。代謝性（例如，II 型糖尿病、NAFLD 或 NASH）、病毒性（例如，乙型肝炎）、化學(xué)或腫瘤來源的點狀肝損傷會激活肝臟獨特的內(nèi)在再生性肝反應(yīng)，旨在重新建立體內(nèi)平衡。然而，反復(fù)損傷可能導(dǎo)致纖維化，伴隨炎癥激活和肝實質(zhì)功能障礙的進展。

肝功能不全程度的增加會導(dǎo)致肝衰竭，而終末期疾病的唯一有效治療方法是肝移植。

目前，肝移植是第二常見的實體器官移植，但目前的移植率僅滿足全球需求的10％??。因此，許多研究小組將研究重點放在使用間充質(zhì)干細胞作為治療方法，特別是誘導(dǎo)損傷后的肝臟再生。

炎癥是受損肝臟出現(xiàn)的首要癥狀之一，例如非酒精性脂肪肝（NAFLD），會導(dǎo)致纖維化和肝功能衰竭。因此，MSC的免疫調(diào)節(jié)活性可能在肝臟病理中發(fā)揮作用。特別是，BM-MSC-CM誘導(dǎo)IL-1β、IL-6、MCP-1、MIP-2和TNF-α減少，并導(dǎo)致中性粒細胞浸潤和庫普弗細胞活化減少（圖5）。其他MSC分泌的細胞因子，如TGF-β、HGF、IL-10和IDO，也被證明能夠通過作用于T細胞和抗原呈遞細胞 (APC) 增殖來調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，從而減少惡化的免疫系統(tǒng)。肝臟疾病中的炎癥反應(yīng)。

此外，羊水來源的MSC分泌組中存在的抗炎分子膜聯(lián)蛋白-A1 (ANXA1)通過誘導(dǎo)肝祖細胞增殖、遷移和分化，同時減少炎癥，從而改善CCl 4誘導(dǎo)的肝損傷小鼠模型中的肝損傷。同樣，UC-MSC-CM可改善 NAFLD 小鼠模型中的肝功能障礙并減少脂質(zhì)積累、促炎細胞因子水平和細胞凋亡標記物的存在。

有趣的是，MSC衍生的EV還被證明可以改善肝纖維化，減少肝臟炎癥、膠原沉積、肝細胞凋亡，減少肝細胞的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，從而促進肝功能恢復(fù)。

總體而言，MSC衍生的分泌蛋白組已被證明具有免疫調(diào)節(jié)、抗凋亡、抗纖維化和血管生成作用，這些都是肝細胞功能和增殖的促進劑，從而改善肝損傷。

MSC分泌組在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的作用

盡管直到最近人們還認為中樞神經(jīng)系統(tǒng) (CNS) 是固定的且無法再生，但如今已明確神經(jīng)可塑性在人類的整個生命中持續(xù)存在。這一過程通過不同的機制發(fā)生，包括成熟神經(jīng)元突觸發(fā)生的調(diào)節(jié)，以及支持性神經(jīng)膠質(zhì)細胞（包括小膠質(zhì)細胞）的功能。

有趣的是，成體神經(jīng)系統(tǒng)特定微環(huán)境中神經(jīng)干細胞（NSC）和神經(jīng)祖干細胞（NPC）的存在也保證了神經(jīng)可塑性，它們反過來又構(gòu)成了生理細胞更新過程中丟失的細胞的儲存庫。

腦損傷后。值得注意的是，成年哺乳動物的NSC主要組織在兩個大腦神經(jīng)源性生態(tài)位中：側(cè)腦室壁的室下區(qū)（SVZ）和海馬齒狀回的顆粒下區(qū)（SGZ）。

在這些神經(jīng)源性微環(huán)境中，NSC可以分化為神經(jīng)元細胞、星形膠質(zhì)細胞或少突膠質(zhì)細胞。然而，這些細胞的半衰期以及與神經(jīng)可塑性相關(guān)的所有機制隨著衰老而急劇下降，與一些與衰老相關(guān)的認知缺陷和損傷有關(guān)，例如阿爾茨海默病和重度抑郁癥。

由于MSC衍生的分泌蛋白組具有免疫和神經(jīng)調(diào)節(jié)特性，因此將神經(jīng)細胞（包括NSC）暴露于MSC衍生的分泌蛋白組也可能代表一種新穎且可行的策略，以增強這些細胞的增殖和分化，延緩各種神經(jīng)和精神疾病與NSC耗竭相關(guān)（圖6）。

事實上，MSC已被證明能夠表達多種神經(jīng)調(diào)節(jié)分子，這些分子調(diào)節(jié)NSC的命運、軸突引導(dǎo)、神經(jīng)細胞粘附、神經(jīng)突生長因子、神經(jīng)遞質(zhì)受體和神經(jīng)營養(yǎng)因子。除了神經(jīng)調(diào)節(jié)特性外，MSC衍生的分泌蛋白組還被證明可以減少大多數(shù)腦損傷中觀察到的過度神經(jīng)炎癥。此外，MSC衍生因子，如BDNF、FGF-2、GDNF、IGF、NGF和神經(jīng)營養(yǎng)蛋白-3，被證明是神經(jīng)元/膠質(zhì)細胞群的重要生長因子(圖6)。

MSCs衍生的EV的給藥也已在不同的神經(jīng)和精神疾病領(lǐng)域進行了探索，包括缺血性中風(fēng)、帕金森病、神經(jīng)疼痛甚至抑郁癥。

關(guān)于缺血性中風(fēng)，為了應(yīng)對該事件后的神經(jīng)損傷，免疫系統(tǒng)已被激活。因此，炎癥介質(zhì)水平升高，中樞神經(jīng)系統(tǒng)免疫細胞募集。有趣的是，多項研究表明，MSCs的施用可以通過提高促血管生成因子VEGF來降低 TNF-α和NF-κB的水平。事實上，NF-κB的抑制與MSC的抗炎和抗凋亡作用有關(guān)。具體來說，BM-MSC 似乎可以刺激腦實質(zhì)細胞釋放神經(jīng)營養(yǎng)因子，包括BDNF和FGF。同樣，靜脈注射BM-MSC導(dǎo)致神經(jīng)營養(yǎng)因子 BDNF、FGF-2、HGF、IGF-1、NAP-2和VEGF分離，刺激神經(jīng)元生長和中風(fēng)后新血管形成。重要的是，正如已經(jīng)針對其他病理背景所述，MSC移植的主要作用似乎源自MSC分離的神經(jīng)調(diào)節(jié)分子，包括 BDNF、EGF、FGF-2和VEGF。

在多發(fā)性硬化癥 (MS) 的背景下，間充質(zhì)干細胞已顯示出有希望的效果。值得注意的是，多發(fā)性硬化癥的特點是中樞神經(jīng)系統(tǒng)白質(zhì)和灰質(zhì)的慢性炎癥性脫髓鞘，進而引起全身腦損傷。在多發(fā)性硬化癥中，脫髓鞘依賴于少突膠質(zhì)細胞損傷，部分是由免疫細胞（包括T細胞）造成的，這些細胞進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)并將髓磷脂識別為異物并對其進行降解。因此，MSC衍生的分泌蛋白組可以在MS病理生理學(xué)的不同方面發(fā)揮作用。例如，通過

• i)刺激少突膠質(zhì)細胞生成、髓鞘再生和軸突再生，
• ii)誘導(dǎo)抗凋亡信號通路和抗神經(jīng)膠質(zhì)疤痕激活，或iii)調(diào)節(jié)T細胞、B細胞和DC的活性，從而控制自身免疫成分這種疾病。

關(guān)于帕金森病，對6-羥基多巴胺 (6-OHDA) 動物模型的研究表明，施用hBM-MSC衍生的分泌組可顯著減少黑質(zhì)和紋狀體中的多巴胺能損失。奇怪的是，在接受hBM-MSC植入的動物中沒有觀察到相同的結(jié)果，這表明hBM-MSC分泌組可以比BM-MSC本身更大幅度地減少多巴胺能變性。

重要的是，研究表明，hUC-MSC衍生的EV可穿過血腦屏障 (BBB) 并到達中腦黑質(zhì)。一旦到達那里，他們就能夠減少帕金森病大鼠模型中阿樸嗎啡誘導(dǎo)的不對稱旋轉(zhuǎn)測試中的多巴胺能神經(jīng)元損失并改善行為缺陷，這表明這些EV對黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元的作用。

結(jié)論和未來展望

使用MSC衍生的分泌組（包括 EV）在多種人類疾病中進行的多項臨床試驗已經(jīng)證明了MSC衍生的分泌組的無可置疑的潛力及其相對于移植MSC的主要優(yōu)勢（表6）。同樣，隨著COVID-19的出現(xiàn)，人們做出了許多努力來尋找針對這種新疾病的新治療策略。

Disease	MSC product	Administration route	n	Trial ID	Outcomes
COVID-19	MSC-secretome	IV	20	NCT05122234	Concluded. Results not published.
COVID-19	MSC-sEVs	IV	60	NCT05216562	Unknown status
COVID-19/cytokine storm	Hypoxia MSC-secretome	IM	24	NCT04753476	Unknown status
COVID-19-associated pneumonia	BM-MSC-sEVs	Inhalation	24	NCT04276987	Concluded. Results not published.
COVID-19-associated pneumonia	MSC-sEVs	Inhalation	90	NCT04602442	Concluded. Results not published.
COVID-19-associated ARDS	BM-MSC-sEVs	IV	30	NCT05125562	Withdrawn
COVID-19-associated ARDS	BM-MSC-EVs	IV infusion	400	NCT05354141	Ongoing
COVID-19-associated ARDS	BM-MSC-EVs	IV infusion	N/A	NCT04657458	Ongoing
COVID-19-associated ARDS	BM-MSC-EVs	IV infusion	120	NCT04493242	The authors reported no adverse effects.
COVID-19-associated ARDS	MSC-sEVs	IV	55	NCT04798716	Ongoing
COVID-19-associated pneumonia	MSC- sEVs	Inhalation	30	NCT04491240	The authors reported no adverse effects.
Post-acute-COVID	BM-MSC-EVs	IV	60	NCT05116761	Ongoing
ARDS	MSC- sEVs	Inhalation	169	NCT04602104	Ongoing
ARDS	BM-MSC-EVs	Injectable	81	NCT05127122	Ongoing
Bronchopulmonary dysplasia	MSC-EVs	IV infusion	3	NCT03857841	The study was interrupted due to commercial analysis and inferential analysis was not performed.
Pulmonary infection resistant to carbapenem	AT-MSC-sEVs	Inhalation	60	NCT04544215	Concluded. Necrotizing colitis was reported at the lowest dose tested.
Ischemic stroke	UC-MSC-secretome	Intranasal or intraparenchymal	15	NCT05008588	Ongoing
Cerebrovascular diseases	MSC-sEVs enriched by miR-124	Intraparenchymal	5	NCT03384433	Ongoing
Cerebral palsy	UC-MSC-secretome	Intrathecal	78	NCT04314687	Ongoing
Alzheimer’s disease	MSC-sEVs	Intranasal	9	NCT04388982	Ongoing
Refractory Crohn’s disease	BM-MSC-EVs	IV	N/A	NCT04388982	Ongoing
Refractory Crohn’s disease	BM-MSC-EVs	IV	10	NCT05130983	Ongoing
Refractory ulcerative colitis	BM-MSC-EVs	IV	10	NCT05176366	Ongoing
Diabetes Mellitus type 1	UC-MSCs sEVS/m/lEVs	IV	20	NCT02138331	Concluded. Results not published.
Multiple organ failure	MSCs-sEVS	IV	60	NCT04356300	Ongoing

目前，由于間充質(zhì)干細胞分泌物的安全性和有效性還沒有得到充分證明，因此還沒有獲準使用間充質(zhì)干細胞分泌物進行治療。因此，在將間充質(zhì)干細胞分泌物作為一種有效的臨床應(yīng)用療法方面，仍有一些挑戰(zhàn)需要克服。

• 首先，為大規(guī)模生產(chǎn)間充質(zhì)干細胞衍生產(chǎn)品制定良好生產(chǎn)規(guī)范（GMP）指南至關(guān)重要。為保證達到 GMP 要求，必須制定間充質(zhì)干細胞生長和生產(chǎn)及其分泌物分離的標準方案，以準確定義間充質(zhì)干細胞衍生分泌物的生化成分（因為它是一種沒有明確化學(xué)成分的生物制品）。

• 此外，如果采用引物策略，則不同批次之間的引物必須具有可重復(fù)性，分泌物調(diào)節(jié)的時間也必須具有可重復(fù)性。此外，間充質(zhì)干細胞的通過數(shù)量和供體的可變性也不容忽視，因為間充質(zhì)干細胞的活性以及間充質(zhì)干細胞分泌組的特性會受到供體年齡和性別的影響，年長供體的BM-間充質(zhì)干細胞增殖率較低、成骨、成脂和神經(jīng)源能力也較低。

盡管如此，毫無疑問，MSC衍生的分泌蛋白組可以作為傳統(tǒng)藥物在安全性、劑量和功效方面進行分析，比使用干細胞移植具有優(yōu)勢。具有良好成本效益的經(jīng)濟方面以及更容易的儲存程序免除了潛在有毒物質(zhì)的使用也促進了MSC衍生的分泌組的臨床使用。

總而言之，接下來的幾年無疑將決定性地克服MSC衍生分泌蛋白組所面臨的重大挑戰(zhàn)，使其臨床應(yīng)用更適合再生醫(yī)學(xué)的最多樣化領(lǐng)域。

參考資料：Catarina M. Trigo, Joana S. Rodrigues, Sérgio P. Cam?es, Susana Solá, Joana P. Miranda,
Mesenchymal stem cell secretome for regenerative medicine: Where do we stand?,
Journal of Advanced Research,2024,,ISSN 2090-1232,
https://doi.org/10.1016/j.jare.2024.05.004.

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