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干细胞MSC分泌因子与抗衰老--曙光乍现


2019-04-29 11:25:26      来源:
      间充质干细胞是一种具有多向分化潜能的成体干细胞, 主要有骨髓间充质干细胞、脐带间充质干细胞、牙髓间充质干细胞和脂肪间充质干细胞等,具有来源丰富,采集方便,无伦理学争议,免疫排斥反应较弱,而且体外扩增迅速,分化方向能较好调控等优点,其有效性和安全性已经被很多临床前研究及临床试验证实,在临床应用前景十分广泛。

间充质干细胞

MSC可能的作用机制
      目前,间充质干细胞移植治疗的背后机制尚未完全被确定,旁分泌释放各种因子和免疫调节因子以及直接分化为细胞替代损伤组织被认为是可能性最大的两种机制。




MSC的免疫调节作用
    MSCs对机体的免疫功能也具有很强的调控作用, 主要表现为通过调控免疫细胞的增殖、分化和免疫因子分泌而抑制免疫反应, 对于各种炎症相关疾病具有很好的应用前景。


MSC的旁分泌效应
      现已证实,MSC能表达 、合成 、分泌生长因子、细胞因子、调节肽及气体信号分子等多种生物活性因子,调节代谢、免疫、细胞分化、增殖、迁移、营养、存活、凋亡和组织器官功能。研究表明移植MSC的分泌功能不仅直接影响植入干细胞自身的存活和分化,而且是干细胞移植发挥治疗效应的重要机制之一。


MSC旁分泌功能的应用
   (1)MSC旁分泌与心肌损伤修复
    Tang等研究发现, MSC可以分泌血管内皮生长因子(VEGF), HGF, 成纤维细胞因子(FGF), 胰岛素样生长因子-1(IGF-1)及肾上腺髓质素等, 参与新生血管形成, 抑制心肌细胞凋亡, 促进心肌前体细胞增生分化, 抗心肌纤维化, 从而改善心室重塑的作用。
   (2)MSC旁分泌与缺血性脑疾病
    Chen等用外伤后脑细胞提取物与MSC共同培养1, 4和7 天后应用ELISA测定MSC培养上清液脑源性神经营养因子(BDNF), 神经生长因子(NGF), VEGF, 碱性成纤维细胞因子(bFGF), HGF等营养因子, 发现水平明显升高, 且表现为一定的时间依赖性, 说明在脑细胞提取物微环境下, MSC可以分泌多种营养因子。这些营养因子可以抑制缺血半暗带细胞的凋亡, 清除自由基, 有抗炎和抗谷氨酸兴奋性毒性作用, 从而促进脑梗死后神经功能的恢复。Li等研究发现营养因子除减少缺血半暗带的细胞凋亡, 还可以增加脑室周围的内源性神经干细胞及祖细胞的增殖和分化。Lindholm等研究表明神经营养因子可加强神经再生, 突触形成、神经传递及促进神经递质的释放。综上各研究表明MSC分泌的多种细胞因子可能在脑损伤功能修复中起着重要的作用。
(3)MSC分泌因子与抗衰老
      皮肤的老化是一个复杂的生物学过程,主要涉及真皮层,如基质金属蛋白酶水平增加导致细胞间基质(ECM)胶原蛋白和弹性纤维降解增加,TGF-1β信号传导障碍导致胶原蛋白合成减少等,此外皮下组织血管减少以及结构变化也是皮肤老化的重要因素。研究证实bFGF是一种多功能细胞生长因子,具有调节细胞生长和组织修复作用;干细胞生长因子SCF具有促进各种组织干细胞生长和分化作用;TGF-β1是促进皮肤胶原蛋白合成的重要信号因子;IFN-γ具有免疫调节、抗病毒和抗肿瘤作用,在皮肤病治疗领域,除用于抗病毒和细菌感染等皮肤病外,作为一种强有力的抗纤维化因子也被用于瘢痕疙瘩的治疗。有研究表明MSC可以分泌大量的细胞因子,如血管内皮生长因子(VEGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、干细胞生长因子(SCF)等,这些因子具有对抗氧化应激、修复创伤、调节皮肤色素代谢等作用,同时干细胞可以通过旁分泌和细胞接触调节皮肤真皮干细胞的分化,因此通过补充细胞因子激活真皮层细胞活力在皮肤抗衰老领域有很大的潜力。从MSC中获得的细胞培养产物已被证实具有皮肤抗衰老功效。

    随着对间充质干细胞(MSC)认识的深入,其自身的优越性逐渐显现出来,对于MSC研究的某些成果已开始应用于临床,MSC的旁分泌效应使其显示出具有直接调节先天性与适应性免疫系统的作用、促进上皮细胞增值、促进缺血性组织的血管再生等等,MSC的这些特性发现开启了MSC移植治疗糖尿病、自身免疫系统疾病、心脑血管疾病、组织损伤性等疾病的新纪元。目前我们还成功用小分子化合物处理间充质干细胞,促进MSC的分泌效应,发挥更佳的临床治疗效果,让患者再次享受健康的生活。未来,一起见证!


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