間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 是一種無爭(zhēng)議的成體干細(xì)胞，它傾向于分化成骨骼組織中發(fā)現(xiàn)的特殊細(xì)胞，例如軟骨細(xì)胞 (軟骨細(xì)胞)、骨細(xì)胞 (成骨細(xì)胞) 和脂肪細(xì)胞 (脂肪細(xì)胞)。相比之下，源自胚胎的干細(xì)胞能夠發(fā)育成我們體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的所有不同類型的細(xì)胞，這使得它們比MSC更具多功能性，但也更具爭(zhēng)議性。誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞也表現(xiàn)出更高的多能性，但作為經(jīng)過修飾的細(xì)胞，它們面臨著更大的調(diào)控挑戰(zhàn)。

為什么說間充質(zhì)干細(xì)胞是再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域極具吸引力的原材料？

間充質(zhì)干細(xì)胞在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域極具吸引力，主要原因如下：

生物學(xué)特性優(yōu)勢(shì)

• 自我更新能力：間充質(zhì)干細(xì)胞具有強(qiáng)大的自我更新能力，能夠在體外培養(yǎng)條件下不斷增殖，為臨床治療提供充足的細(xì)胞數(shù)量。例如，在適宜的培養(yǎng)環(huán)境中，間充質(zhì)干細(xì)胞可以經(jīng)過多次傳代，仍保持其干細(xì)胞特性和功能。
• 多向分化潛能：可以分化為多種細(xì)胞類型，如成骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、心肌細(xì)胞等。這使其能夠參與多種組織和器官的修復(fù)與再生，為治療各種組織損傷和退行性疾病提供了可能。比如在骨關(guān)節(jié)炎的治療中，間充質(zhì)干細(xì)胞可分化為軟骨細(xì)胞，促進(jìn)受損軟骨的修復(fù)。

免疫調(diào)節(jié)功能

• 低免疫原性：間充質(zhì)干細(xì)胞表面不表達(dá)或低表達(dá)主要組織相容性復(fù)合體（MHC）Ⅱ 類分子和共刺激分子，不易被免疫系統(tǒng)識(shí)別和攻擊，在異體移植時(shí)具有較低的免疫排斥反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)，可作為通用的細(xì)胞治療產(chǎn)品應(yīng)用于不同個(gè)體。
• 免疫調(diào)節(jié)作用：能夠調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的活性，抑制過度的免疫反應(yīng)，誘導(dǎo)免疫耐受。在自身免疫性疾病、炎癥性疾病以及器官移植后的免疫排斥反應(yīng)等方面具有潛在的治療價(jià)值。例如，在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的治療中，間充質(zhì)干細(xì)胞可以通過調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的活性，減輕炎癥反應(yīng)，緩解關(guān)節(jié)疼痛和腫脹。

來源豐富與易于獲取

• 多種組織來源：可以從骨髓、臍帶、胎盤、脂肪組織、牙髓等多種組織中分離獲取。這些組織來源廣泛，取材相對(duì)容易，且對(duì)供體的損傷較小。例如，臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞可以在新生兒出生時(shí)采集，不會(huì)對(duì)新生兒和產(chǎn)婦造成傷害。
• 體外培養(yǎng)容易：間充質(zhì)干細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下易于生長(zhǎng)和擴(kuò)增，對(duì)培養(yǎng)環(huán)境和技術(shù)要求相對(duì)較低，便于大規(guī)模生產(chǎn)和臨床應(yīng)用。目前已經(jīng)建立了較為成熟的間充質(zhì)干細(xì)胞培養(yǎng)和擴(kuò)增技術(shù)體系，能夠?yàn)榕R床治療提供穩(wěn)定的細(xì)胞供應(yīng)。

臨床應(yīng)用前景廣闊

• 治療多種疾病：在多種疾病的治療中都展現(xiàn)出了潛在的療效，如心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、肝臟疾病、腎臟疾病、糖尿病、自身免疫性疾病、骨關(guān)節(jié)炎、創(chuàng)傷修復(fù)等。例如，在心肌梗死的治療中，間充質(zhì)干細(xì)胞可以促進(jìn)心肌細(xì)胞的再生和血管新生，改善心臟功能。
• 安全性較高：大量的臨床前研究和臨床試驗(yàn)表明，間充質(zhì)干細(xì)胞在治療過程中具有較好的安全性，未發(fā)現(xiàn)明顯的不良反應(yīng)和副作用。這為其在臨床治療中的廣泛應(yīng)用提供了有力的保障。

倫理問題相對(duì)較少

• 不涉及胚胎干細(xì)胞的倫理爭(zhēng)議：與胚胎干細(xì)胞相比，間充質(zhì)干細(xì)胞來源于成體組織，其獲取和應(yīng)用不涉及胚胎的破壞和倫理道德問題，更容易被社會(huì)和公眾所接受。在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用中，較少受到倫理方面的限制和阻礙。

間充質(zhì)干細(xì)胞的治療潛力

MSC于1991年首次被描述，最初是從骨髓 (BM) 中分離出來的。后來，MSC也成功地從其他組織中分離出來，包括新生兒臍帶血 (UCB)、脂肪組織 (AT)、肌肉和牙髓等。由于MSC具有調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)、支持造血和修復(fù)組織的能力，因此已廣泛用于治療免疫性疾病，例如克羅恩病、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、糖尿病和多發(fā)性硬化癥 (MS)。

MSCs 可以分化成多種細(xì)胞類型，但只有在實(shí)驗(yàn)室中操作才能實(shí)現(xiàn)。它們的治療效力在于它們與其他特殊細(xì)胞進(jìn)行交流的能力。MSCs 具有獨(dú)特的能力來調(diào)查受損組織并通過調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)和關(guān)閉炎癥來做出反應(yīng)。MSCs還能夠產(chǎn)生營(yíng)養(yǎng)因子，例如細(xì)胞因子和其他生物活性分子，以恢復(fù)身體結(jié)構(gòu)和功能。

間充質(zhì)干細(xì)胞的臨床挑戰(zhàn)

盡管自1995年以來，間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 就已在臨床試驗(yàn)中進(jìn)行探索，但這些研究的結(jié)果往往達(dá)不到預(yù)期，盡管在各種疾病模型中收集的臨床前動(dòng)物數(shù)據(jù)令人鼓舞。大多數(shù)臨床試驗(yàn)失敗都是由于臨床前研究和人類轉(zhuǎn)化研究中存在重要的生物學(xué)和藥理學(xué)差異造成的。為了克服這些挑戰(zhàn)，一些研究人員現(xiàn)在正在探索工程 MSC。

首個(gè)基于MSC的細(xì)胞治療產(chǎn)品于2010年在韓國(guó)獲得批準(zhǔn)。2010年至2018年間，僅有12種MSC產(chǎn)品獲得上市許可，其中包括11種全面批準(zhǔn)和最近在中國(guó)獲得的1種有條件批準(zhǔn)。

這些產(chǎn)品中只有一種在美國(guó)獲得批準(zhǔn)，即Mesoblast的Ryoncil，于2024年12月獲得批準(zhǔn)。還有第13種批準(zhǔn)，即Alofisel 于 2018年獲得歐洲EMA的批準(zhǔn)，但后來于2024年12月被撤回。

自2018年以來，臨床試驗(yàn)結(jié)果不佳導(dǎo)致一些MSC研究人員將重點(diǎn)放在MSC衍生的外泌體上。當(dāng)使用MSC來替代組織中受損或丟失的細(xì)胞時(shí)，它們會(huì)相對(duì)較快地從體內(nèi)清除。因此，觀察到的治療效果似乎主要是由MSC分泌的外泌體介導(dǎo)的。這些外泌體將細(xì)胞因子、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和核酸片段遞送到受體組織，從而產(chǎn)生觀察到的益處。

截至2025年1月10日，ClinicalTrials.gov列出了429項(xiàng)正在進(jìn)行的臨床試驗(yàn)，研究來自各種細(xì)胞來源的外泌體，其中45項(xiàng)專門關(guān)注MSC衍生的外泌體（搜索詞：間充質(zhì)干細(xì)胞衍生的外泌體）。

間充質(zhì)干細(xì)胞臨床試驗(yàn)

在ClinicalTrials.gov報(bào)告的1,715項(xiàng)MSC臨床試驗(yàn)中，大多數(shù)研究使用脂肪來源的 MSC 和骨髓來源的MSC。有趣的是，這些臨床研究中近75%使用MSC來開發(fā)再生醫(yī)學(xué)產(chǎn)品。約14%的研究使用MSC進(jìn)行疾病建模。其余11%的研究使用MSC進(jìn)行藥物發(fā)現(xiàn)和細(xì)胞毒性測(cè)試應(yīng)用。

迄今為止，PubMed.gov還記錄了有關(guān)MSCs的108,333篇科學(xué)論文。

由于 MSC 傾向于分化為軟骨細(xì)胞、骨細(xì)胞和脂肪細(xì)胞，因此大多數(shù)研究都針對(duì)關(guān)節(jié)炎等肌肉骨骼疾病。MSC 治療的其他主要適應(yīng)癥包括脊髓損傷、心血管疾病和嚴(yán)重肢體缺血 (CLI)。

間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)再生醫(yī)學(xué)的影響

MSCs具有多種令人著迷的特性，包括免疫調(diào)節(jié)作用、分化潛力和修復(fù)受損組織的能力，并且易于從不同來源獲取。

這些特性促使科學(xué)家和研究人員研究 MSCs 作為細(xì)胞治療、基因治療和組織工程應(yīng)用（再生醫(yī)學(xué)的三大支柱）的有吸引力的原材料。此外，科學(xué)家、研究人員和生命科學(xué)公司的共同努力已促成12種基于MSC的細(xì)胞療法獲得批準(zhǔn)、18種基于 MSC 的骨基質(zhì)獲得批準(zhǔn)用于商業(yè)用途，以及20種含有MSCs和MSC衍生外泌體的外用化妝品的開發(fā)。

這些進(jìn)展為基于MSC的再生醫(yī)學(xué)開創(chuàng)了一個(gè)激動(dòng)人心的新時(shí)代，具有將新興技術(shù)轉(zhuǎn)化為臨床的巨大潛力。這些技術(shù)包括對(duì)MSC進(jìn)行生物工程改造以使其發(fā)揮目標(biāo)功能、使用MSC衍生的外泌體代替整個(gè)細(xì)胞，以及在新興的清潔肉類行業(yè)中大量使用MSC?。隨著億萬富翁投資者注意到“細(xì)胞農(nóng)業(yè)”領(lǐng)域萬億美元的潛力，實(shí)驗(yàn)室培育的肉類正迅速成為農(nóng)場(chǎng)培育肉類的真正替代品。

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