導(dǎo)語：間充質(zhì)干細(xì)胞/基質(zhì)細(xì)胞（MSC）因其獨(dú)特的治療特性而成為再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有前途的工具，因為它們可以分化成多種細(xì)胞類型并發(fā)揮旁分泌作用。為了提高間充質(zhì)干細(xì)胞的治療特性，人們探索了多種策略。

間充質(zhì)干細(xì)胞的治療特性有哪些

間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）具有多種治療特性，使其在再生醫(yī)學(xué)和臨床應(yīng)用中展現(xiàn)出巨大的潛力。以下是其主要特性：

• 自我更新和多向分化能力：間充質(zhì)干細(xì)胞具有自我復(fù)制和多向分化的能力，能夠在特定條件下分化為骨、軟骨、肌肉、脂肪等多種細(xì)胞類型。這種特性為組織修復(fù)和再生提供了基礎(chǔ)。

• 免疫調(diào)節(jié)功能：間充質(zhì)干細(xì)胞不表達(dá)主要組織相容性復(fù)合體（MHC）II類分子，因此具有低免疫原性，可以抑制T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞的增殖反應(yīng)，從而減少免疫排斥反應(yīng)。這一特性使得間充質(zhì)干細(xì)胞在異體甚至異種移植中具有優(yōu)勢。

• 旁分泌作用：間充質(zhì)干細(xì)胞能夠分泌多種細(xì)胞因子和生長因子，如血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）、成纖維細(xì)胞生長因子（FGF）等，這些因子參與免疫調(diào)控、抗炎治療和組織修復(fù)。

• 歸巢特性：間充質(zhì)干細(xì)胞具有向損傷組織靶向遷移的能力，這與其表達(dá)的趨化因子受體有關(guān)。這一特性有助于它們在體內(nèi)定位到受損區(qū)域并發(fā)揮治療作用。

• 抗炎和抗纖維化作用：間充質(zhì)干細(xì)胞通過分泌抗炎因子和抑制促炎因子的產(chǎn)生，能夠減輕炎癥反應(yīng)和纖維化過程。

• 血管再生能力：間充質(zhì)干細(xì)胞能夠分化為內(nèi)皮細(xì)胞，促進(jìn)血管生成，改善血液循環(huán)，從而促進(jìn)組織修復(fù)。

• 安全性：相比其他類型的干細(xì)胞，間充質(zhì)干細(xì)胞的安全性較高，未發(fā)現(xiàn)惡性腫瘤、免疫排斥反應(yīng)等并發(fā)癥。此外，其低免疫原性和易于分離擴(kuò)增的特點也降低了倫理風(fēng)險。

• 廣泛的應(yīng)用前景：間充質(zhì)干細(xì)胞已被應(yīng)用于多種疾病的治療，包括血液系統(tǒng)疾病、心血管疾病、肝硬化、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、自身免疫性疾病等。

• 工程化和基因編輯技術(shù)的應(yīng)用：通過基因工程技術(shù)改造的間充質(zhì)干細(xì)胞在藥物遞送和基因治療方面展現(xiàn)出更大的潛力。

總之，間充質(zhì)干細(xì)胞憑借其獨(dú)特的生物學(xué)特性和廣泛的應(yīng)用前景，在再生醫(yī)學(xué)和臨床治療中具有重要的價值。

在本次綜述中，將分析間充質(zhì)干細(xì)胞的治療特性，并對用于增強(qiáng)其治療能力的最重要方法進(jìn)行更新和概述。

間充質(zhì)干細(xì)胞的治療特性有哪些？用什么方法可以增強(qiáng)特性？

2024年9月27日，圣地亞哥洛斯安第斯大學(xué)在國際期刊《Stem Cell Research and Therapy》上發(fā)布了一篇《如何增強(qiáng)間充質(zhì)干細(xì)胞的治療特性？深入了解增強(qiáng)方法》的研究結(jié)果。

用什么方法可以增強(qiáng)間充質(zhì)干細(xì)胞的治療特性？

1、改變培養(yǎng)條件

缺氧經(jīng)常被用來增強(qiáng)間充質(zhì)干細(xì)胞的治療特性，模仿其天然的低氧生態(tài)位 (5-10%)，因為在較高氧水平 (20%) 下培養(yǎng)會改變它們的特性。

增效法	間充質(zhì)干細(xì)胞	結(jié)果
缺氧培養(yǎng)	骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞	缺血肢體模型中肢體再生增強(qiáng) 促進(jìn) ATP 產(chǎn)生 改善器官功能 減少炎癥介質(zhì) 生長因子表達(dá)增加 減少纖維化組織 改進(jìn)遷移 提高生存率 提高組織保存率 增強(qiáng)軸突再生
降低培養(yǎng)溫度（35℃）	脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞	防止細(xì)胞凋亡 允許長期增殖 減少炎癥表型

2、使用商業(yè)藥品/藥物

商業(yè)藥品通過激活特定信號通路、調(diào)節(jié)生物分子表達(dá)以及結(jié)合其他治療手段，可以有效增強(qiáng)間充質(zhì)干細(xì)胞的治療特性，從而為臨床提供更有效的治療方案。

增效法	間充質(zhì)干細(xì)胞	結(jié)果
粉防己堿	骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞	PEG2 產(chǎn)量更高 對自然殺傷細(xì)胞有更高的免疫調(diào)節(jié)作用 誘導(dǎo) Treg 分化
褪黑激素	骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞	提高自我更新能力 提高分化能力 延緩衰老 通過傳代細(xì)胞提高再生能力
2,4-二硝基苯酚	骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞	提高生存能力 增強(qiáng)歸航 增強(qiáng)生長因子的分泌 血管生成增加 提高再生能力
過氧化氫	骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞	提高生存率 增強(qiáng)遷移
寡霉素	骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞	增強(qiáng)免疫抑制能力
丙戊酸	臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞	減緩疾病進(jìn)展 增強(qiáng)植入 增強(qiáng)再生效果
吡格列酮	脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞	提高 MSC 的分化能力 改善受損組織細(xì)胞的增殖 修復(fù)受損組織，改善再生

3、使用生物分子

間充質(zhì)干細(xì)胞需要促炎刺激才能發(fā)揮其治療作用。在此基礎(chǔ)上，評估了用促炎分子預(yù)處理間充質(zhì)干細(xì)胞以增強(qiáng)其治療特性的潛力。

增效法	間充質(zhì)干細(xì)胞	結(jié)果
白介素-1α 白介素-1β	骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞	促進(jìn)生存 促進(jìn)移民 促進(jìn)神經(jīng)保護(hù)因子的分泌 促進(jìn)中風(fēng)模型的功能恢復(fù) 減少中風(fēng)模型的腦損傷
干擾素-γ	骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞	提高生存率 抑制T細(xì)胞增殖 整體增強(qiáng)免疫調(diào)節(jié)活性 增強(qiáng)遷移 傷害減少
全反式維甲酸	骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞	增加PEG2 增強(qiáng)血管生成 增強(qiáng)傷口再生 上皮化程度較高
IL-17A	骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞	抑制T細(xì)胞增殖 誘導(dǎo) Treg
干擾素-γ 腫瘤壞死因子-α	骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞	抑制T細(xì)胞增殖 抗炎細(xì)胞因子分泌增加 改善免疫抑制特性
脂多糖	脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞	生長因子分泌增加 增強(qiáng)肝臟再生
成纖維細(xì)胞生長因子-2	牙髓間充質(zhì)干細(xì)胞	血管形成增加 生長因子分泌增加

4、使用生物材料

生物材料已成為增強(qiáng) 間充質(zhì)干細(xì)胞治療特性的一種新方法，因為它將細(xì)胞嵌入 3D 基質(zhì)中，該基質(zhì)能夠容納由交聯(lián)的天然或合成親水聚合物構(gòu)成的大量液體。這為 MSC 提供了具有所需特性的受控微環(huán)境。

增效法	間充質(zhì)干細(xì)胞	結(jié)果
水凝膠	臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞	增強(qiáng)生存能力 增加軟骨形成 膠原蛋白 II 表達(dá)增加
	骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞	增強(qiáng)生存能力 提高 ECM 產(chǎn)量 增強(qiáng)差異化 增強(qiáng)新血管形成 減少炎癥 提高 ECM 產(chǎn)量 增強(qiáng)傷口再生
微球培養(yǎng)物	骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞	增強(qiáng)血管生成 抗炎介質(zhì)增加
	脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞	體外增強(qiáng)擴(kuò)增 增強(qiáng)遷移 延緩衰老 增強(qiáng)傷口再生
	臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞	抗炎介質(zhì)增加 增加促再生因子

結(jié)論

本綜述中討論的策略為通過關(guān)注細(xì)胞培養(yǎng)條件、商業(yè)藥物、生物分子和生物材料，研究發(fā)現(xiàn)這些方法可以增強(qiáng)間充質(zhì)干細(xì)胞的治療特性并最大限度地發(fā)揮其功效。

強(qiáng)調(diào)了優(yōu)化各種因素以增強(qiáng)間充質(zhì)干細(xì)胞治療特性的重要性，以此作為改善再生醫(yī)學(xué)和疾病管理治療的一種方法。這些策略需要進(jìn)一步探索和完善，并且無疑將有助于未來基于間充質(zhì)干細(xì)胞的療法的進(jìn)步。

參考資料：Guerrero, C.A.G., Fuentes, P., Araya, M.J., et al. How to enhance the therapeutic properties of mesenchymal stem cells? Insights into enhancement methods. Stem Cell Research 15 , 331 (2024). https://doi.org/10.1186/s13287-024-03935-6

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