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间充质干细胞可以通过分泌含有抗炎相关细胞因子的外泌体调节免疫细胞的功能，发挥其抗炎效应，从而改善心肌梗死、急性肺损伤等疾病的预后。急性肺损伤是由非心脏疾病导致的急性、进行性加重的呼吸衰竭，急性肺损伤的病理特点为炎症导致的肺泡上皮细胞和肺泡毛细血管损伤。临床多种疾病均可引起急性肺损伤，严重感染时发病率可高达25%~50%，据估计在全世界范围内约占重症监护室住院人数的10%，死亡率可达40%以上，对-年国际上正式发表的72个急性肺损伤临床研究进行荟萃分析，例急性肺损伤病人的病死率为43%。我国上海市15家成人ICU年3月至年3月急性肺损伤病死率也高达68.5%。近来，RiteshA等的荟萃分析，提示肺内因素与肺外因素所致的急性肺损伤在病死率上无差异。目前急性肺损伤的主要治疗手段仅以支持治疗为主，治疗效果多不明显，导致其病死率仍居高不下，故急需探索急性肺损伤的新治疗手段，而在许多急性肺损伤相关研究中显示出可观应用前景的间充质干细胞的治疗方法成为“救命稻草”。运用间充质干细胞外泌体的由来间充质干细胞是一种具有自我更新能力和多向分化潜能的成体干细胞，不仅能促进损伤组织的再生修复，还展示出一定的免疫调节作用，已有多项研究证实了间充质干细胞治疗急性肺损伤动物模型具有肯定的效果。早期研究认为间充质干细胞是通过移行归巢至受损肺组织并分化为肺泡上皮细胞来修复肺损伤，但是许多研究发现间充质干细胞移植后在肺组织的存活数量有限，大部分均会在48h内被迅速清除。亦有研究显示，注射间充质干细胞培养基上清比注射间充质干细胞在抑制肺部炎症反应和肺泡损伤方面具有更显著的效果。因此，间充质干细胞定向分化为肺细胞并对肺组织起到直接修复的作用可能是非常有限的，而其旁分泌作用可能才是发挥其抑制炎症、促进损伤组织修复以及促血管生成等作用的主要机制。外泌体的概念外泌体是一种能被大多数细胞分泌的微小膜泡，具有脂质双层膜结构（见图）。外泌体携带与细胞来源相关的多种蛋白质、脂质和核酸，能作为信号分子传递给其他细胞参与细胞活动的重要调控。有研究表明外泌体可能是细胞间通讯的重要介质，且一系列的研究发现许多细胞能通过释放外泌体来参与炎症反应、免疫反应和受损细胞增殖修复的调节，因此，产生了是干细胞外泌体起决定性作用的猜想。

外泌体结构模式图

外泌体一旦从细胞中分泌出来，可以通过旁分泌或内分泌的方式改变邻近细胞或远处细胞的细胞活动。循环中的外泌体通过其特定的表面分子组合直接靶向特定的细胞，随后靶细胞通过胞吞作用、膜融合或受体介导的内化作用来摄取外泌体。最后，外泌体通过转移蛋白质、脂质及核酸来影响靶细胞的生理活动，介导细胞间信号转导及免疫调节等生物学效应。间充质干细胞来源外泌体的生物学功能间充质干细胞来源外泌体作为间充质干细胞分泌的囊泡，携带有来自间充质干细胞的某些蛋白质、脂质、DNA及RNA等生物活性物质，不同来源的间充质干细胞所分泌的外泌体具有一些共同的特性，可能通过抗炎、抗细胞凋亡、促进细胞再生等共同机制发挥作用。

抗炎作用

炎症反应是多种疾病发生发展的重要机制之一，在炎症过程中损伤因子的释放造成组织和细胞的破坏。失控的炎症反应在急性呼吸窘迫综合征和败血症的发病机制中起着重要的作用。研究表明，间充质干细胞可以通过分泌含有抗炎相关细胞因子的外泌体调节免疫细胞的功能，发挥其抗炎效应，从而改善心肌梗死、急性肺损伤等疾病的预后。

抗细胞凋亡作用

细胞凋亡不足或细胞凋亡过度等细胞凋亡调控异常可能导致多种疾病发生。许多研究表明间充质干细胞来源外泌体可通过调节凋亡过程，对与凋亡过度密切相关的疾病发挥抗凋亡作用。

促进细胞再生作用

再生是指为修复组织缺损而发生的同种细胞的增生，对维持组织、器官的完整和稳定，恢复组织、器官原有的结构和功能具有重要意义。间充质干细胞来源外泌体促进细胞再生的作用在多种疾病或损伤模型中已被证实。多项研究也证实了间充质干细胞来源外泌体在促进软骨再生中的作用。此外，间充质干细胞来源外泌体在脑损伤中亦有促进细胞再生的功能。目前为止，已有许多临床试验证实了间充质干细胞来源外泌体在急性肺损伤中的保护作用，同时，间充质干细胞来源外泌体还可以通过旁分泌多种细胞因子和生长因子来促进受损肺组织的修复。间充质干细胞来源外泌体对于急性肺损伤的保护作用，可能部分通过上述提到的抗炎、抗细胞凋亡和促细胞再生3种机制来发挥作用。外泌体治疗急性肺损伤的可能作用机制众所周知，在急性肺损伤的发展进程中，MAPK是决定促炎细胞因子表达的关键信号通路，因此，抑制MAPK通路可能作为治疗急性肺损伤的潜在机制之一。MAPK包括JNK、P38和ERK，是重要的细胞信号传导通路，其中JNK具有促细胞凋亡的作用；P38磷酸化可促进炎性细胞因子释放，引起过度炎症反应；ERK在调节细胞分化增殖中发挥重要作用。

间充质干细胞来源外泌体通过调控MAPK信号传导通路对急性肺损伤发挥保护作用

众所周知，在急性肺损伤的发展进程中，MAPK是决定促炎细胞因子表达的关键信号通路，因此，抑制MAPK通路可能作为治疗急性肺损伤的潜在机制之一。MAPK包括JNK、P38和ERK，是重要的细胞信号传导通路，其中JNK具有促细胞凋亡的作用；P38磷酸化可促进炎性细胞因子释放，引起过度炎症反应；ERK在调节细胞分化增殖中发挥重要作用。

间充质干细胞来源外泌体通过转移RNA对急性肺损伤发挥保护作用

研究者发现功能性RNA可以通过外泌体进行转移这一具有里程碑意义的发现之后，许多研究显示外泌体在细胞间通讯中发挥着传递RNA的生物学作用。特定RNA选择性装载到外泌体中，可以保护它免受细胞外核酸酶的影响，从而延长其半衰期并增强生物活性，即外泌体作为其载体可实现细胞间遗传信息的交换和细胞间的通讯。与直接输注间充质干细胞或单分子药物治疗相比，直接输注间充质干细胞来源外泌体优越性主要表现在：①间充质干细胞来源外泌体来自细胞并且可以被设计为非免疫原性，可以避免肿瘤转化和免疫应答激活；②间充质干细胞来源外泌体作为一种新型的无细胞疗法，其尺寸小可避免夹带在过滤器官中，因而能深入到大多数组织内部；③有良好的生物稳定性，可被修饰并装载感兴趣的药物；④保持良好的生物相容性，可携带多种类型的生物分子；⑤可对其表面特异性受体或抗体进行加工，以实现将治疗性的分子靶向送至目的细胞等。如上所述，越来越多的实验研究发现间充质干细胞来源外泌体可以预防早期缺氧引起的肺部炎症，修复内皮屏障，减轻肺水肿，恢复肺泡清除率，改善急性肺损伤患者的呼吸功能。显然，间充质干细胞来源外泌体的这些特性使得其在治疗急性肺损伤中存在良好的应用前景。

以上文章来源于领航干细胞

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