干细胞疗法干预呼吸系统疾病

作者：张馨予

干细胞来源广泛，易于分离、培养和扩增，具有多向分化和低免疫原性，并且易接受外源基因的引入等诸多优点，为大规模应用于临床干预奠定了理论基础。因此，它也为干细胞干预呼吸系统疾病提供了有利条件。

01传统干预方法无显著效果

由于空气污染、吸烟、人口老化和其他因素，呼吸系统疾病的发病率和死亡率持续增加。呼吸系统疾病包括支气管哮喘、慢性阻塞性肺病、急性呼吸窘迫综合征和特发性肺纤维化等。

传统药物干预方法对呼吸道和肺上皮细胞的破坏性修复以及肺纤维化的逆转没有显著作用。目前研究发现，干细胞具有抗炎，改善肺气肿和抗凋亡的作用，并具有一定的上皮修复功能。

02 干细胞生物学的三个特征

干细胞作为近年来已被广泛研究的一类细胞，具有以下生物学特征：

自我更新：能够高度增殖和更新；

分化潜能：可分化为脂肪细胞、骨细胞、心肌细胞、体细胞等，其分化与局部微环境密切相关；

免疫原性低：具有特殊的细胞表型。它表达造血细胞的表面抗原CD105，CD73和CD90，而缺乏表面抗原CD45，CD34，CD14，CD11b，CD79，CD19和HLA-DR，同时表达低水平的人白细胞抗原（HLA）I类分子。

导致T细胞活化的第二信号丢失II类HLA分子不能诱导同种异体的免疫反应。它具有较低的免疫原性，可以避免宿主的侵袭，并具有一定的免疫调节作用，为临床安全应用干细胞提供了可能。

03 为呼吸系统疾病提供新途径

由于干细胞的自我更新和多向分化，它具有修复组织和再生细胞的能力，而其低免疫原性使其能逃避免疫反应，这些都是干预的重要基础。

肺组织结构特异，有丰富的毛细血管床、高容量和低抵抗力，并且在输入干细胞后很容易留在肺中，这为干细胞干预提供了有利条件。

在呼吸系统疾病中，已经在急性肺损伤、哮喘、慢性阻塞性肺疾病、肺癌、肺炎和特发性肺纤维化的动物模型中证明了干细胞移植的干预作用。

04 干细胞的四个主要作用机制

细胞分化

具有强大的分化能力，可以分化为特定的细胞，例如内皮细胞、上皮细胞、脂肪细胞和软骨细胞等，并呈现特定的细胞表型。

内源性干细胞分化——自体MSCs原位或通过血液循环到达靶器官，进行分化并起修复作用；

外源性干细胞分化——外源性干细胞可以迁移到肺组织，在损伤部位聚集并分化成特定的细胞。

干细胞疗法干预呼吸系统疾病

旁分泌

通过分泌一系列细胞因子进行组织修复和血管重塑，发挥旁分泌作用。

干细胞局部分泌血管内皮生长因子（VEGF），以进行肺组织修复和血管重建；分泌Bcl-2蛋白发挥抗凋亡作用；分泌的INF-γ，IL-10，HGF等细胞因子起抗炎作用；分泌纤连蛋白，骨膜素等，影响肺泡上皮细胞和气道上皮细胞的迁移，并起修复作用。干细胞通过分泌一系列细胞因子进行组织修复和血管重塑。

载体作用

免疫原性低，可以避免宿主攻击，因此逐渐被用作载体，携带其他靶基因或介质进行输液干预。

将带有角质形成细胞生长因子（KGF）基因的质粒转染到干细胞中进行体内输注可以显著抑制肺部炎症并改善微循环。

细胞间相互作用

作为抗原呈递细胞，干细胞与细胞之间的间隙相连，将线粒体等细胞器转移至靶细胞进行调节。

2019年11月，上海某医院进行了62例慢性阻塞性肺疾病患者的临床试验。结果表明，干细胞移植对于患者是安全可行的，并且C反应蛋白（CRP）明显下降，无副作用，病情稳定，生活质量显著改善。