間充質(zhì)干細(xì)胞（mesenchymal stem cells，MSCs）是一類起源于中胚層的具有自我更新與多向分化潛能的成體干細(xì)胞，其來源主要包括骨髓、臍帶、臍帶血、胎盤、牙髓、脂肪組織、肝 臟和肺等。MSCs 呈現(xiàn)纖維細(xì)胞形態(tài)特征，為長梭型或紡錘狀，貼壁生長，選擇性旁分泌水平較高，MSCs 具有很強(qiáng)的自我更新能力，其免疫原性較低且排異反應(yīng)小，在干細(xì)胞移植和治療研究領(lǐng)域更有優(yōu)勢。

       早期的 MSCs 研究主要集中在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（bone marrow-MSCs，BM-MSCs），但由于骨髓來源受限，分離困難且病毒感染率較高，并且隨著年齡增長 BM-MSCs 的數(shù)量和增殖分化能力呈現(xiàn)顯著下降的趨勢，因此 MSCs 研究開始轉(zhuǎn)向資源更豐富的臍帶、臍血等材料，其中，臍帶憑借其取材方便、容易進(jìn)行長期冷凍保存、很少涉及倫理問題等優(yōu)勢，逐漸成為一種很有前途的 MSCs 來源，從人臍帶動靜脈中間的華通膠中分離到人類臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞（human umbilical cord-MSCs，hUC-MSCs）具有定向分化、促進(jìn)細(xì)胞增殖、免疫調(diào)節(jié)和減輕炎癥反應(yīng)等特性，流式分析發(fā)現(xiàn) hUC-MSCs 表達(dá) CD73 +、CD105 +、AntiHLA -ABC，不表達(dá) CD29、CD34、CD45、Anti -HLA-DR，hUC-MSCs 能分泌多種細(xì)胞因子，具有多向分化和免疫調(diào)控能力，并且無異體排斥反應(yīng)，成為當(dāng)今干細(xì)胞治療領(lǐng)域中的新星。

       hUC-MSCs 的分離提取

       研究顯示從羊膜和臍帶分離到的單個核細(xì)胞中，MSCs的含量高達(dá)80%~100%，但是從臍帶血中分離的單個核細(xì)胞中只有8%，臍帶血中的MSCs數(shù)量極少導(dǎo)致從臍帶血中分離并能培養(yǎng)成功的概率只有7%~10%，甚至有研究提示這些極少的數(shù)量經(jīng)常檢測不到，無法進(jìn)行體外擴(kuò)增。分離純化 hUC-MSCs 的傳統(tǒng)方法包括組織貼壁培養(yǎng)法和酶消化-離心分離法。目前，隨著對 hUC-MSCs 的研究和認(rèn)識的深入，一些新型的分離培養(yǎng)方法逐漸被應(yīng)用，如采用流式細(xì)胞儀和免疫磁珠分選的方法，不過這兩種方法所需要的儀器和技術(shù)比較復(fù)雜，不能滿足臨床使用的需求。不過，來源于不同個體、不同組織部位的 MSCs 細(xì)胞亞群的組成是多樣的，其形態(tài)并非完全一致，表面標(biāo)志物也非單一性表達(dá)，目前，尚無單一性抗體可以對其進(jìn)行鑒定，因此，hUC-MSCs 的鑒定要通過復(fù)性篩選和細(xì)胞多向分化的結(jié)果進(jìn)行逆推。

       hUC-MSCs 的分化與增殖特性

       hUC-MSCs 具有促進(jìn)組織修復(fù)、調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的特性，被作為癌癥等疾病的強(qiáng)有力的治療藥物，也可以作為胚胎干細(xì)胞或其他多能干細(xì)胞的飼養(yǎng)層，與其他干細(xì)胞協(xié)同發(fā)揮作用。MSCs 具有黏附、克隆和表達(dá)細(xì)胞表面獨特表型的能力，具有高度的可擴(kuò)展性，能夠向不同的細(xì)胞系進(jìn)行分化，作為一種原始干細(xì)胞，可以通過定向誘導(dǎo)分化形成神經(jīng)組織、胰島樣細(xì)胞、上皮細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞等具有特定功能的成體細(xì)胞，參與受損組織的修復(fù)，從而恢復(fù)機(jī)體的正常功能，達(dá)到治療疾病的效果，成為再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域極具潛力的研究對象。hUC-MSCs 的分化能力顯著，除了成脂、成骨、成軟骨三系分化能力外，也有研究發(fā)現(xiàn)其具有向神經(jīng)細(xì)胞、上皮細(xì)胞、心肌細(xì)胞等的分化趨勢。

       hUC-MSCs 的免疫調(diào)節(jié)功能特性

       許多研究表明 MSCs 具有較強(qiáng)的免疫調(diào)節(jié)功能，MSCs 分泌許多生物分子和介質(zhì)，抑制促炎細(xì)胞因子的分泌，增加受損細(xì)胞的存活，可以調(diào)節(jié)樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞的細(xì)胞因子分泌，分泌的細(xì)胞因子可以誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向抗炎細(xì)胞轉(zhuǎn)變，由于缺乏細(xì)胞表面人類白細(xì)胞 DR 抗原和共同刺激分子，MSCs 具有較低的免疫原性，因此，MSCs可以影響細(xì)胞的免疫功能，發(fā)揮免疫抑制作用，在疾病治療中具有許多益處。研究發(fā)現(xiàn) MSCs 能夠向創(chuàng)傷皮膚組織及炎癥部位歸巢遷移，促進(jìn)皮膚組織再生、創(chuàng)面修復(fù)、減少瘢痕形成，緩解皮膚炎癥、改善纖維化、治療系統(tǒng)性硬皮病、減輕皮膚**損傷。MSCs 的干細(xì)胞特性使其在很多疾病治療研究中受到越來越多的重視，不過，由于疾病和病人情況本身存在的差異性，在很多疾病治療過程中仍然需要考慮包括移植方法和輸注量與療程等多方面因素。

       hUC-MSCs 的疾病治療應(yīng)用

       1、對器官損傷性疾病的治療

       器官損傷性疾病一般是由于原始組織細(xì)胞受損或者病變，導(dǎo)致組織水平穩(wěn)態(tài)遭到破壞，從而引發(fā)一系列炎癥、壞死及相關(guān)的并發(fā)癥，正常組織細(xì)胞會在一定程度上進(jìn)行自體修復(fù)，但當(dāng)受損程度嚴(yán)重時，就需要借助于醫(yī)療手段進(jìn)行輔助治療，MSCs 因其高效的分化增殖能力，移植后的異體排斥反應(yīng)小等優(yōu)勢成為一種極具潛力的治療手段?；贛SCs 的治療已被證明在損傷后誘導(dǎo)了許多類型的細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)成分和信號分子之間的復(fù)雜相互作用的過程，并且，MSCs 移植療法在促進(jìn)傷口愈合，維持組織穩(wěn)態(tài)，減少瘢痕形成等方面都發(fā)揮了很好的作用。有學(xué)者研究 hUC-MSCs下調(diào)HIF-1α 和VEGF表達(dá)對大鼠肝 臟損傷的作用，發(fā)現(xiàn)在治療8周后，肝損傷大鼠的肝 臟組織病理改善明顯，肝細(xì)胞脂肪變性程度減輕，脂滴空泡明顯減少，炎癥反應(yīng)減輕。MSCs 的治療主要通過旁分泌機(jī)制為傷口愈合提供幫助，盡管系統(tǒng)給藥的 MSCs 在損傷部位早期積累，但很少有MSCs 在組織內(nèi)永 久植入，這也說明了MSC作為細(xì)胞治療的安全性。

       2、對神經(jīng)性疾病的治療

       hUC-MSCs 可以從形態(tài)特征、表型和功能等方面誘導(dǎo)成神經(jīng)干細(xì)胞，從而達(dá)到對神經(jīng)性疾病的治療效果，作為一種新型的治療方法來治療各種外周或中樞神經(jīng)損傷。研究發(fā)現(xiàn) MG53 蛋白對阿爾茲海默病小鼠腦內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞有保護(hù)作用，可通過 Nrf2 通路調(diào)節(jié)腦內(nèi)氧化應(yīng)激狀態(tài)，從整體上提升小鼠的認(rèn)知能力，減輕其抑郁程度，并且與 hUC-MSCs 移植有協(xié)同增效的作用。 hUC-MSCs 是神經(jīng)退行性眼病的很有價值的治療方法，基于對 MSC 分化為神經(jīng)干細(xì)胞和神經(jīng)元的研究探索，可以通過局部 MSC 移植治療青光眼、視神經(jīng)炎、缺血性視神經(jīng)病變和糖尿病病變等神經(jīng)退行性眼病，與干細(xì)胞的靶向信號通路聯(lián)合進(jìn)行藥物開發(fā)。

       3、對內(nèi)分泌類疾病的治療研究

       在糖尿病的治療過程中，hUC-MSCs可釋放多種免疫抑制因子，如轉(zhuǎn)化生長因子-β1、一氧化氮等，抑制由于T 細(xì)胞增殖和胰島B 細(xì)胞凋亡產(chǎn)生的自身免疫破壞過程，此外，hUC-MSCs 能分泌多種細(xì)胞因子與 B 細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等產(chǎn)生相互作用，發(fā)揮其免疫調(diào)節(jié)作用，間接阻止糖尿病的發(fā)生。通過人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞和免疫干預(yù)方法治療 1 型糖尿病小鼠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞治療及免疫干預(yù)能夠改善 1 型糖尿病小鼠胰島功能，干細(xì)胞治療與免疫干預(yù)都有效，但二者聯(lián)合效果更佳。已開展的動物實驗及小樣本臨床研究觀察到MSCs 移植可改善2 型糖尿病動物的胰島 β細(xì)胞功能，降低 2 型糖尿病患者的胰島素用量，改善 HbA1c水平以及 C肽分泌，為糖尿病患者血糖控制提供了一種治療新策略。

       hUC-MSC臨床治療的安全性研究

       hUC-MSCs 在移植治療過程中可能發(fā)生輸血反應(yīng)、感染、溶血反應(yīng)、病毒感染等反應(yīng)。近年來有研究發(fā)現(xiàn)，干細(xì)胞移植可能導(dǎo)致微梗死、血栓性微血管病、肝靜脈閉塞癥等疾病。因此，在干細(xì)胞廣泛用于臨床前，應(yīng)對患者的整體情況進(jìn)行充分的評估，認(rèn)識其可能的安全性問題，并盡可能避免或減少不良反應(yīng)的發(fā)生。

       在早期 MSC 臨床前和臨床試驗中，移植 MSCs 的安全性在動物模型和人類試驗中都有很好的記錄，此外，hUC-MSCs 已被靜脈注射到非人類靈長類動物中，以測試安全性，沒有干細(xì)胞移植相關(guān)的**報道，所有的注射部位和器官都是正常的，沒有發(fā)現(xiàn)腫瘤，此外，將 hUC-MSCs 注射移植到異體大鼠模型，獲得了良好的植入和功能效果，沒有免疫排斥或腫瘤的發(fā)生，不過，相關(guān)應(yīng)用還必須進(jìn)行長期和大量的臨床研究，以確保 hUC-MSCs 的安全性。此外，在細(xì)胞輸注操作中需要進(jìn)一步研究 hUC-MSCs 細(xì)胞治療的幾個特征，如細(xì)胞來源、劑量、給藥途徑，特別是最理想的疾病治療階段。

       hUC-MSCs 具有許多吸引人的優(yōu)點，包括無創(chuàng)收集過程、體外分離純化高效、低感染風(fēng)險、非致瘤性、多能性顯著和低免疫原性，無異體排斥反應(yīng)，異源的MSCs 進(jìn)入體內(nèi)后，可以避免由于免疫監(jiān)視不力，細(xì)胞突變后引起腫瘤的風(fēng)險。目前，hUC-MSCs 在很多不同類型疾病的治療研究中都表現(xiàn)了很好的治療效果，對于器官損傷、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病等傳統(tǒng)治療方法存在很大缺陷的疾病治療中表現(xiàn)了相當(dāng)好的療效，在動物模型以及對人體的臨床使用中已經(jīng)為越來越多疾病的治療帶來了新的希望。

       參考文獻(xiàn)

       [1]張學(xué)娟,孫旭燕,楊衛(wèi)娟,張秀濤,高宗圣,孫洪濤.人類臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞的功能性與臨床應(yīng)用的研究進(jìn)展[J].中國當(dāng)代醫(yī)藥,2021,28(27):39-43.

       [2]馮磊,曹寧,梁素麗,馮春,郭鐳.臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞與臍血造血干細(xì)胞臨床應(yīng)用的研究進(jìn)展[J].中華婦幼臨床醫(yī)學(xué)雜志(電子版),2014,10(03):387-392.

       作者簡介：小泥沙，食品科技工作者，現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事營養(yǎng)食品及功能性食品的開發(fā)與研究。