間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)目前被廣泛研究用于治療多種現(xiàn)有難治的疾病,目前,已在1000多項(xiàng)臨床試驗(yàn)中被提出。用于治療糖尿病、克羅恩病、支氣管肺發(fā)育不良、多發(fā)性硬化癥、肝功能衰竭、慢性自身免疫性蕁麻疹、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等患者。但是,在靜脈輸注間充質(zhì)干細(xì)胞后,它們?cè)隗w內(nèi)的生存時(shí)間、效果持續(xù)時(shí)間以及如何發(fā)揮治療作用仍是讓很多人所關(guān)心的問(wèn)題。本文將基于最新的科學(xué)研究,探討靜脈輸注干細(xì)胞在體內(nèi)能存活多久?效果能持續(xù)多久?作用階段?這些問(wèn)題,希望能對(duì)您有所啟發(fā)。
一、間充質(zhì)干細(xì)胞體內(nèi)存活多久
MSCs在靜脈輸注后的生存時(shí)間受多種因素影響,包括給藥方式、細(xì)胞的種類(lèi)和患者的個(gè)體差異因素。以下是一些相關(guān)研究的發(fā)現(xiàn):
?2008 年《美國(guó)生理學(xué)腎生理學(xué)雜志》一文表明在靜脈輸注后10到15分鐘,通過(guò)生物發(fā)光對(duì)標(biāo)記的MSC進(jìn)行全身計(jì)數(shù)顯示,其強(qiáng)度在24小時(shí)后下降到大約60%,72小時(shí)后下降到不到10%。
2012 年《前沿免疫學(xué)》 上的一項(xiàng)研究顯示,細(xì)胞輸注 1 小時(shí)后,大部分Cr-51(一種放射性標(biāo)記物)被發(fā)現(xiàn)在肺部,而在24小時(shí)后,主要發(fā)現(xiàn)在肝臟。組織培養(yǎng)顯示,在輸注后24小時(shí)內(nèi),肺部仍然存在可活的供體MSC,但之后它們消失了。在檢查的其他器官中,都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)活的MSC。細(xì)胞碎片可能被轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟。
通過(guò)輸注,成人和新生人類(lèi)來(lái)源的MSC可以在肌肉植入部位存活5個(gè)月,但在靜脈輸注、腹腔輸注或皮下輸注時(shí)只能存活1至4周。靜脈輸注、腹腔輸注、皮下輸注或肌肉植入后,觀察到3天內(nèi)細(xì)胞存活率相當(dāng)。
二、間充質(zhì)干細(xì)胞的效果能持續(xù)多久
盡管MSCs在體內(nèi)的生存時(shí)間相對(duì)較短,但它們的療效可能會(huì)持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間,由于它們能夠調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的功能并促進(jìn)修復(fù)過(guò)程。以下是一些研究發(fā)現(xiàn):一項(xiàng)關(guān)于間充質(zhì)干細(xì)胞治療的安全性研究顯示,在過(guò)去的15年中,MSCs在許多疾?。ㄈ缧募」K?、肝硬化、肢體缺血和脊髓損傷)中顯現(xiàn)出良好的治療作用。
在一項(xiàng)為期10年的隨訪研究中,研究人員觀察了靜脈輸注和腦脊液輸注人類(lèi)臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(hUC-MSCs)對(duì)復(fù)發(fā)性多發(fā)性硬化癥(RRMS)和神經(jīng)脊髓炎(NMO)患者的長(zhǎng)期安全性和可行性。
三、間充質(zhì)干細(xì)胞的作用機(jī)制
間充質(zhì)干細(xì)胞通過(guò)多種機(jī)制在體內(nèi)發(fā)揮治療作用,以下是主要的幾點(diǎn):
免疫調(diào)節(jié):MSCs具有強(qiáng)大的免疫調(diào)節(jié)功能,能夠影響多種免疫細(xì)胞的功能,包括T細(xì)胞、B細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞。通過(guò)抑制過(guò)度的免疫反應(yīng)和促進(jìn)免疫耐受,MSCs可以幫助治療各種免疫相關(guān)的疾病。
細(xì)胞因子、趨化因子和生長(zhǎng)因子的分泌:MSCs能夠分泌多種生物活性分子,包括細(xì)胞因子、趨化因子和生長(zhǎng)因子,這些分子可以促進(jìn)組織修復(fù)和再生,抑制炎癥和纖維化,以及促進(jìn)新血管生成。
外泌體(EVs)的產(chǎn)生:MSCs產(chǎn)生的外泌體是微小的囊泡,包含了蛋白質(zhì)、RNA和DNA,它們可以傳遞信號(hào)并影響接受細(xì)胞的功能。通過(guò)外泌體,MSCs可以間接影響許多生理和病理過(guò)程,包括免疫調(diào)節(jié)和組織修復(fù)。
直接細(xì)胞與細(xì)胞的相互作用:MSCs可以直接與周?chē)?xì)胞相互作用,包括免疫細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和其他細(xì)胞類(lèi)型,從而影響它們的功能。
支持組織修復(fù)和再生:MSCs可以促進(jìn)受損組織的修復(fù)和再生,例如,在心肌梗死或其他組織損傷后,MSCs可以通過(guò)促進(jìn)新血管生成和抑制纖維化來(lái)支持組織修復(fù)。
四、間充質(zhì)干細(xì)胞的起效階段
MSCs的作用機(jī)制通常是階段性的,而且可能存在一定的時(shí)間順序。以下是一個(gè)可能的時(shí)間順序和階段劃分:
初期階段(幾分鐘到幾小時(shí)):細(xì)胞定位和固定:MSCs在靜脈輸注后會(huì)迅速通過(guò)血流傳送到全身,并可能在特定的組織或損傷區(qū)域附著。?
立即的生物活性物質(zhì)釋放:MSCs能快速釋放一些生物活性物質(zhì),如細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子,以開(kāi)始調(diào)節(jié)炎癥和啟動(dòng)修復(fù)過(guò)程。
中期階段(幾小時(shí)到幾天):持續(xù)的生物活性物質(zhì)釋放:MSCs會(huì)繼續(xù)釋放生物活性物質(zhì),以促進(jìn)細(xì)胞增殖、抑制炎癥和調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。?外泌體的產(chǎn)生和釋放:MSCs產(chǎn)生外泌體,傳遞信號(hào)給周?chē)募?xì)胞,促進(jìn)組織修復(fù)和再生。?
后期階段(幾天到幾周):細(xì)胞分化和組織修復(fù):間充質(zhì)干細(xì)胞可能會(huì)分化成其他細(xì)胞類(lèi)型,如骨細(xì)胞或軟骨細(xì)胞,以支持組織的修復(fù)和再生。?長(zhǎng)期的免疫調(diào)節(jié):通過(guò)初始的免疫調(diào)節(jié)效應(yīng),間充質(zhì)干細(xì)胞可能會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)期的免疫調(diào)節(jié)影響,從而改善免疫介導(dǎo)的疾病癥狀。
每個(gè)階段的持續(xù)時(shí)間可能會(huì)根據(jù)個(gè)體的條件和具體的治療協(xié)議而有所不同。間充質(zhì)干細(xì)胞的生存時(shí)間可能較短,但它們產(chǎn)生的生物活性物質(zhì)和外泌體可能會(huì)持續(xù)一段時(shí)間,從而使治療效果持續(xù)存在。同時(shí),間充質(zhì)干細(xì)胞所誘導(dǎo)的免疫調(diào)節(jié)和組織修復(fù)效應(yīng)可能會(huì)有持續(xù)的影響,即使細(xì)胞本身已經(jīng)消失。
結(jié)論
間充質(zhì)干細(xì)胞的生存時(shí)間和效果持續(xù)時(shí)間是非常復(fù)雜且受多種因素影響的。然而,通過(guò)靜脈輸注間充質(zhì)干細(xì)胞仍然顯示出對(duì)多種疾病的潛在治療效果。更多的研究和臨床試驗(yàn)將有助于更好地理解間充質(zhì)干細(xì)胞的生存時(shí)間、效果持續(xù)時(shí)間和作用機(jī)制,以及如何最大化利用這些細(xì)胞的治療潛力。
參考文獻(xiàn):
Fischer, U. M., Harting, M. T., Jimenez, F., Monzon-Posadas, W. O., Xue, H., Savitz, S. I., … & Cox, C. S. (2009). Pulmonary passage is a major obstacle for intravenous stem cell delivery: The pulmonary first-pass effect. Stem Cells and Development, 18(5), 683-692. https://doi.org/10.1089/scd.2008.0253;.
Schrepfer, S., Deuse, T., Reichenspurner, H., Fischbein, M. P., Robbins, R. C., & Pelletier, M. P. (2007). Stem cell transplantation: The lung barrier. Transplantation Proceedings, 39(2), 573-576. https://doi.org/10.1016/j.transproceed.2006.12.012;.
Barbash, I. M., Chouraqui, P., Baron, J., Feinberg, M. S., Etzion, S., Tessone, A., … & Kedes, L. H. (2003). Systemic delivery of bone marrow–derived mesenchymal stem cells to the infarcted myocardium: Feasibility, cell migration, and body distribution. Circulation, 108(7), 863-868. https://doi.org/10.1161/01.CIR.0000084828.50310.6A;.
Squillaro, T., Peluso, G., & Galderisi, U. (2016). Clinical Trials With Mesenchymal Stem Cells: An Update. Cell Transplantation, 25(5), 829-848. https://doi.org/10.3727/096368915X689622;.
Wang, D., Zhang, H., Liang, J., Wang, H., Hua, B., Feng, X., … & Sun, L. (2019). A Long-Term Follow-Up Study of Allogeneic Mesenchymal Stem/Stromal Cell Transplantation in Patients With Drug-Resistant Systemic Lupus Erythematosus. Stem Cell Reports, 12(1), 2-10.
https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2018.11.010;.
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fimmu.2012.00297
免責(zé)說(shuō)明:本文僅用于傳播科普知識(shí),分享行業(yè)觀點(diǎn),不構(gòu)成任何臨床診斷建議!杭吉干細(xì)胞所發(fā)布的信息不能替代醫(yī)生或藥劑師的專(zhuān)業(yè)建議。如有版權(quán)等疑問(wèn),請(qǐng)隨時(shí)聯(lián)系我。