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间充质干细胞与支气管哮喘

间充质干细胞与支气管哮喘 中源协和辽宁细胞资源库
2016-12-08
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导读:支气管哮喘(简称:哮喘)是一种常见病、多发病,大家熟知而又非常喜爱的著名歌星邓丽君就被哮喘夺去了生命。目前,

支气管哮喘(简称:哮喘)是一种常见病、多发病,大家熟知而又非常喜爱的著名歌星邓丽君就被哮喘夺去了生命。目前,全球哮喘患者约3亿人,中国哮喘患者约3000万。哮喘是影响人们身心健康的重要疾病。每年5月的第一个周二为世界哮喘日,旨在提醒公众对疾病的认识,提高对哮喘的防治水平。

哮喘患者的常见症状是发作性的喘息、气急、胸闷或咳嗽等症状,少数患者还可能以胸痛为主要表现,这些症状经常在患者接触烟雾、香水、油漆、灰尘、宠物、花粉等刺激性气体或变应原之后发作,夜间和(或)清晨症状也容易发生或加剧。很多患者在哮喘发作时自己可闻及喘鸣音。症状通常是发作性的,多数患者可自行缓解或经治疗缓解。

很多哮喘患者在确诊之前常常经历很长时间的误诊过程,被诊断为慢性支气管炎、咽炎等,由于错误的诊断导致治疗方案的错误,不仅延误治疗,给患者造成身体上的痛苦,也给患者带来精神上、心理上的痛苦,经济上的付出也白白浪费掉。并且他们会经常使用抗生素,由于抗生素对哮喘病没有治疗作用,反复使用容易造成耐药。当然合并细菌感染时,抗生素会有效。

近年来,间充质干细胞独特的免疫调节功能使其在自身免疫性疾病领域成为热点。现已证明间充质干细胞可通过分泌生长因子、细胞因子、抗纤维化因子或者血管生成介质等实现旁分泌反应,并发挥免疫调节功能。最近有研究证实诱导哮喘早期移植间充质干细胞可上调外周 CD4+ CD25+ 调节性 T 细胞,降低支气管肺泡灌洗液中炎症细胞的数量,明显抑制支气管哮喘(简称哮喘)小鼠的气道炎症。因此,全面了解间充质干细胞生物学特性有助于更深入探讨其与哮喘之间的联系,为哮喘治疗开辟新的途径。

间充质干细胞由于具有来源广泛,易在体外培养,诱导和扩增以及免疫原性低等特性,成为组织工程,细胞工程和基因工程理想的种子细胞和研究热点。大量的研究突出间充质干细胞的治疗作用主要在两个方面:一是调节 T 细胞介导的免疫反应;二是移植间充质干细胞并使其归巢到缺血和损伤组织。


间充质干细胞与气道炎症

       

       哮喘发病与机体免疫系统功能异常有密切关系。细胞活化及 T 细胞亚群之间的平衡状态已越来越引起重视,成为哮喘发病机制研究的一个热点。有研究表明,诱导哮喘早期移植间充质干细胞可上调外周血 CD4+CD25+ 调节性 T 细胞,降低支气管肺泡灌洗液中炎症细胞的数量,明显抑制哮喘小鼠的气道炎症;这在 Kavanagh 等的研究中也得到证实,移植间充质干细胞后卵蛋白诱导的小鼠气道炎症明显减轻,抗原特异性 IgE 减少、调节性 T 细胞增多,支气管肺泡灌洗液中 IL-4 减少、IL-10 增多,这说明间充质干细胞对气道炎症发挥抑制作用不仅仅是依赖调节性 T 细胞,还存在别的独立的抑制炎症机制。

       

 间充质干细胞与哮喘气道重塑

        气道重塑是哮喘特征性病理改变之一,即使是轻度的哮喘患者也存在气道重塑的现象。发生气道重塑涉及气道结构的多种组分,包括上皮组织的丧失、上皮下纤维化、新血管生成、胶原沉积、成纤维细胞和肌成纤维细胞增生和气道平滑肌细胞的增生肥大等。

       1、目前已经有实验证实间充质干细胞可定植于肺并分化为肺上皮细胞以缓解由脂多糖引起的急性肺损伤和博莱霉索引起的慢性肺损伤。而将人间充质干细胞与小气道上皮细胞共培养发现一部分间充质干细胞迅速分化为上皮细胞并回复上皮细胞单层,其他间充质干细胞直接与上皮细胞融合。最近有报道称间充质干细胞通过修复哮喘气道上皮细胞促进气道上皮重建。因而我们可以考虑凭借干细胞技术来修复气道上皮细胞,增强上皮防御能力,防止哮喘疾病进展。

 2、有研究证实哮喘气道中肌成纤维细胞增多,可能是哮喘气道炎症募集循环中的骨髓间充质干细胞来源的成纤维细胞至气道所致;从哮喘患者肺组织中分离的成人支气管成纤维细胞样细胞经流式细胞仪检测发现细胞表面标志物呈骨髓来源的间充质干细胞样的结果。这些结果都提示增生的肌成纤维细胞有一部分可能来自于间充质干细胞的迁移分化,因此确切了解间充质干细胞迁移到靶组织的机制,对哮喘疾病的治疗可能有重大意义。

 3、间充质干细胞作为具有多向分化潜能的干细胞,虽然初步研究证实外源性干细胞可定植于肺,并可分化为多种细胞参与气道重塑,但目前其具体迁移分化机制与产生的生物效应并不明确。目前更多的研究倾向于间充质干细胞通过分泌生长因子、细胞因子、抗纤维化因子或者血管生成介质等旁分泌反应,直接或间接启动细胞内机制,参与组织修复和免疫调节等生物效应,由此可见,间充质干细胞可能通过旁分泌效应减轻气道重塑。

结论和展望

       哮喘是严重威胁人类健康的重要疾病之一,但目前常规的治疗方法仍有一部分患者得不到缓解。近年有越来越多的研究发现移植 MSCs 可定向迁移至肺参与修复和重建并抑制纤维化,同时早期移植间充质干细胞可显著抑制哮喘气道炎症。目前已有大量的临床前期和临床研究显示间充质干细胞移植的安全性和无毒性,因此,基于间充质干细胞的治疗可望给哮喘治疗开辟一个新的方向。












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