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本文重點摘要

《生物工程與生物技術(shù)前沿》雜志最新刊載文章，從生物學(xué)特性、作用機制、臨床轉(zhuǎn)化多個維度，深入解析間充質(zhì)干細胞的價值[1]。

這篇文獻表明：

（1）間充質(zhì)干細胞臨床應(yīng)用中發(fā)揮的核心機制在于：通過旁分泌作用釋放生物活性分子調(diào)控微環(huán)境；通過免疫調(diào)節(jié)作用維持免疫穩(wěn)態(tài)平衡；通過線粒體轉(zhuǎn)移作用修復(fù)靶細胞能量代謝。

（2）目前全球已注冊 1200 余項 MSC 相關(guān)臨床試驗，涵蓋多種疾病，已有超過17款間充質(zhì)干細胞產(chǎn)品獲批上市。

（3）質(zhì)量控制及標準等是間充質(zhì)干細胞臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用的關(guān)鍵，未來應(yīng)該建立涵蓋細胞質(zhì)量控制、試驗設(shè)計規(guī)范及監(jiān)管標準的安全性保障體系，為臨床轉(zhuǎn)化提供科學(xué)依據(jù)。

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本期撰文：海軍軍醫(yī)大學(xué) 鵪鶉

本文審核專家：江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院 李晶教授

間充質(zhì)干細胞（Mesenchymal Stem Cells, MSC）的研究始于 20 世紀 70 年代，科學(xué)家 Friedenstein 首次從骨髓中分離出具有貼壁生長特性的成纖維樣細胞集落，證實其具有多向分化潛能。

后續(xù)研究表明，間充質(zhì)干細胞 并非局限于骨髓組織，還可從脂肪組織、臍帶組織、胎盤組織、牙髓、經(jīng)血及毛囊等多種組織中分離獲取。

間充質(zhì)干細胞因其分化為骨、軟骨和脂肪等間充質(zhì)譜系的能力，以及其低免疫原性和強免疫調(diào)節(jié)特性，正在成為再生醫(yī)學(xué)中的有力工具。

圖片引用自文獻1

與依賴植入的傳統(tǒng)細胞療法不同，間充質(zhì)干細胞主要通過旁分泌信號發(fā)揮作用，分泌血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）、轉(zhuǎn)化生長因子β（TGF-β）和外泌體等生物活性分子。這些因子有助于組織修復(fù)，促進血管生成，并調(diào)節(jié)受損或發(fā)炎組織的免疫反應(yīng)。

最近的研究還發(fā)現(xiàn)，間充質(zhì)干細胞可通過納米管結(jié)構(gòu)或外泌體途徑，將自身健康的線粒體轉(zhuǎn)移至受損靶細胞內(nèi)，恢復(fù)靶細胞的能量代謝功能。這擴大了間充質(zhì)干細胞的臨床潛力。

除了旁分泌、免疫調(diào)節(jié)，

MSC還能修復(fù)靶細胞能量代謝

傳統(tǒng)認知中，MSC 的治療作用依賴于其向受損組織細胞的分化能力，但近年研究證實，MSC 的核心治療機制在于旁分泌作用、免疫調(diào)節(jié)作用及線粒體轉(zhuǎn)移作用的協(xié)同發(fā)揮，具體如下：

MSC發(fā)揮作用的機制[1]：

1. 旁分泌作用：釋放生物活性分子調(diào)控微環(huán)境

MSC 可通過旁分泌途徑釋放多種生物活性分子，包括抗炎細胞因子（IL-6、IL-10、IL-1Ra）、生長因子（VEGF、TGF-β）和組織保護因子（TSG-6），調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)并促進組織修復(fù)。

其中，VEGF 可促進血管內(nèi)皮細胞增殖與遷移，加速缺血組織的血管新生，在心肌梗死、下肢缺血等疾病中可改善局部血供；

TGF-β 與 HGF 可抑制成纖維細胞活化及膠原蛋白沉積，減少組織纖維化，對肝硬化、肺纖維化具有干預(yù)作用。

外泌體作為 MSC 分泌的納米級囊泡，可攜帶微小 RNA（如 miR-29c-3p）、蛋白質(zhì)等活性物質(zhì)，通過靶向遞送調(diào)控靶細胞功能。

例如在阿爾茨海默病模型中，MSC 外泌體可抑制 β- 淀粉樣蛋白聚集，減輕神經(jīng)炎癥反應(yīng)。

2. 免疫調(diào)節(jié)作用：維持免疫穩(wěn)態(tài)平衡

MSC 可通過多種途徑調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)功能，實現(xiàn)免疫抑制與免疫激活的精準調(diào)控。

在自身免疫病或炎癥性疾病中，MSC 可通過分泌 PGE2、IDO 抑制 T 淋巴細胞增殖及 Th17 細胞分化，同時促進調(diào)節(jié)性 T 細胞（Treg）擴增，減少促炎因子（如 IL-6、TNF-α）釋放；

對于巨噬細胞，MSC 可誘導(dǎo)其從促炎表型（M1 型）向抗炎表型（M2 型）轉(zhuǎn)化，降低炎癥反應(yīng)強度。

3. 線粒體轉(zhuǎn)移作用：修復(fù)靶細胞能量代謝

線粒體作為細胞的 “能量工廠”，其功能障礙是多種疾�。ㄈ缂毙院粑狡染C合征 ARDS、心肌缺血）的關(guān)鍵病理環(huán)節(jié)。

近年研究發(fā)現(xiàn)，MSC 可通過納米管結(jié)構(gòu)或外泌體途徑，將自身健康的線粒體轉(zhuǎn)移至受損靶細胞內(nèi)，恢復(fù)靶細胞的能量代謝功能。

全球超過17款產(chǎn)品落地，質(zhì)量及標準是未來發(fā)展的關(guān)鍵

目前，MSC 的臨床已覆蓋心血管、神經(jīng)、自身免疫、肺部、骨科等多個系統(tǒng)疾病，結(jié)果不僅發(fā)現(xiàn)MSC可以改善心臟功能與組織重構(gòu)、保護神經(jīng)細胞與改善功能障礙，并可抑制炎癥反應(yīng)與組織損傷、減輕肺部炎癥與纖維化程度。

目前全球已注冊 1200 余項 MSC 相關(guān)臨床試驗，涵蓋多種疾病，已有超過17款間充質(zhì)干細胞產(chǎn)品獲批上市。

當(dāng)然，在MSC臨床發(fā)展的過程中，也存在部分失敗案例。然而，MSC III 期臨床試驗失利并非源于細胞本身的治療潛力，而是受制于細胞質(zhì)量控制、試驗設(shè)計及監(jiān)管標準等外在因素，具體如下：

表格摘錄自文獻1

質(zhì)量控制貫穿于細胞采集、擴增、檢驗及存儲的全流程，確保每一環(huán)節(jié)的穩(wěn)定與可追溯；而質(zhì)量標準則為細胞身份、純度、活性、無菌及生物學(xué)功能設(shè)立了必須達到的“合格線”。

缺乏統(tǒng)一嚴格的質(zhì)量標準，不同批次的細胞產(chǎn)品可能存在巨大差異，直接導(dǎo)致臨床研究數(shù)據(jù)不可靠、效果不穩(wěn)定，甚至引發(fā)安全性風(fēng)險。

因此，建立并執(zhí)行全面質(zhì)量體系，是確保間充質(zhì)干細胞臨床應(yīng)用安全性、有效性與可重復(fù)性的根本前提。

小結(jié)

MSC 作為再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要細胞類型，臨床研究證實了其在多系統(tǒng)疾病中的應(yīng)用潛力，人體臨床試驗推動了多款產(chǎn)品的上市，為難治性疾病和健康問題提供了新的選擇。盡管 MSC 的臨床轉(zhuǎn)化仍面臨細胞質(zhì)量標準化、試驗設(shè)計優(yōu)化、監(jiān)管標準統(tǒng)一等挑戰(zhàn)，但隨著技術(shù)的進步與規(guī)范的完善，MSC 有望在心血管疾病、自身免疫病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更廣泛的臨床應(yīng)用，為患者帶來新的希望。未來需持續(xù)加強基礎(chǔ)研究與臨床研究的結(jié)合，推動 MSC 療法向標準化、精準化、產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展，充分發(fā)揮其再生醫(yī)學(xué)價值。

參考文獻

https://www.frontiersin.org/journals/bioengineering-and-biotechnology/articles/10.3389/fbioe.2025.1639439

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