研究表明:间充质干细胞(MSC)可有效改善流感病毒感染和肺损伤
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间充质干细胞(MSCs)作为干细胞家族中的重要成员,因其独特的免疫调节特性和强大的组织修复能力,在医学领域正逐渐展现出广阔的应用前景。尤其在治疗流感病毒感染和肺损伤方面,间充质干细胞已经取得了令人瞩目的成果。
流感病毒感染是全球性的健康问题,其高传染性和变异能力使得防控工作尤为艰巨。传统的治疗方法主要依赖于抗病毒药物和对症治疗,然而在某些情况下,尤其是重症流感患者,这些方法可能无法完全消除病毒症状,甚至可能导致肺部损伤等严重并发症。间充质干细胞凭借其免疫调节和组织修复的双重功能,为流感病毒感染的治疗提供了新的思路。
间充质干细胞具有广泛的来源,可以从多种成人组织中分离得到,如骨髓、脂肪、脐带等。这些细胞不仅易于获取,而且具有低免疫原性,能够在同种异体移植中减少排斥反应。更重要的是,间充质干细胞能够向炎症部位或损伤部位迁移,并在到达后发挥强大的免疫调节作用。在流感病毒感染的早期,间充质干细胞能够响应病原体相关分子模式(PAMPs)和损伤相关分子模式(DAMPs),通过释放炎性趋化因子,引导循环白细胞至炎症部位,从而积极参与抗病毒免疫反应。
研究表明,间充质干细胞在抗病毒免疫反应中主要通过调节多种免疫细胞活性来发挥作用。例如,它们可以影响树突细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞(NK细胞)、B细胞和T细胞的功能。特别是在流感病毒感染中,NK细胞作为天然免疫系统的重要组成部分,在病毒感染早期发挥着关键作用。间充质干细胞能够调节NK细胞的活性,促进其对病毒感染细胞的杀伤作用,从而有效清除病毒。
除了免疫调节外,间充质干细胞还具有强大的组织修复能力。在流感病毒感染导致的肺损伤中,间充质干细胞能够释放一系列免疫调节因子,如转化生长因子β(TGF-β)、吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)、白细胞介素-10(IL-10)、白细胞介素-1受体拮抗剂(IL-1Ra)和前列腺素E2(PGE2)等。这些因子能够抑制免疫细胞的过度激活,预防细胞因子风暴及随后的全身炎症反应,从而减轻肺损伤并促进组织修复。
在临床上,间充质干细胞治疗流感病毒感染和肺损伤已经取得了显著成效。多项临床试验表明,间充质干细胞治疗能够显著提高患者的存活率,降低死亡率,并加速康复进程。特别是在重症流感患者中,间充质干细胞治疗能够显著改善患者的肺部症状,减少肺部炎症,促进肺部组织的修复。这些临床试验的结果不仅验证了间充质干细胞在治疗流感病毒感染和肺损伤中的有效性,也为其在临床上的广泛应用提供了有力支持。
除了流感病毒感染外,间充质干细胞在治疗其他类型的肺损伤中也表现出显著的治疗效果。例如,在慢性阻塞性肺病(COPD)的治疗中,间充质干细胞能够显著降低患者血液中的C反应蛋白水平,改善系统性炎症症状。此外,间充质干细胞还被用于治疗急性呼吸窘迫综合征(ARDS)、肺纤维化等疾病,均取得了积极的治疗效果。
值得注意的是,间充质干细胞在治疗肺损伤中的机制并非单一途径。它们可以通过多种机制共同作用,包括抑制炎症反应、促进组织修复、调节免疫反应等。这种多途径的治疗方式使得间充质干细胞在治疗复杂疾病中具有显著优势。
此外,间充质干细胞在治疗流感病毒感染和肺损伤中的安全性也得到了广泛验证。多项临床试验表明,间充质干细胞治疗不会导致严重的副作用或排斥反应。这使得间充质干细胞成为一种安全、有效的治疗方法,尤其适用于重症患者或对传统治疗方法无效的患者。
加尔各答大学的研究人员在行业期刊BIO Integration杂志上发表了一篇文章Stem cell therapy advances: MSCs show potential in managing COVID-19 and influenza infections(干细胞疗法治疗新型冠状病毒和流感病毒感染)。
研究揭示,间充质干细胞(MSCs)疗法为缓解传染性病毒疾病的不良反应提供了有效策略。MSCs源自多种成人组织,其广泛的来源和再生能力使其成为治疗多种病症的理想选择。
面对病毒攻击,MSCs能够转变为促炎型态(MSC1),响应损伤与病原体相关分子模式,通过释放炎性趋化因子,引导循环白细胞至炎症部位。这一转变过程中,MSCs调节了包括树突细胞、巨噬细胞、NK细胞、B细胞及T细胞在内的多种免疫细胞活性,从而积极参与抗病毒免疫反应。
MSCs产生的干扰素(IFN)对增强免疫细胞功能至关重要,它促进了NK细胞和CTL的杀伤活性,增强了DC和巨噬细胞的抗原呈递,调节了CD4+T细胞的细胞因子生成,并控制了B细胞的抗体产生,这些对于清除病毒感染细胞至关重要。
进入组织修复阶段,MSCs则转变为抗炎表型,释放一系列免疫调节因子,如TGF-β、IDO、IL-10、IL-1Ra和PGE2,这些因子有效抑制了免疫细胞的过度激活,预防了细胞因子风暴及随后的全身炎症反应,进一步促进了组织修复过程。
研究人员强调,由于MSCs其强大的免疫调节特性,间充质干细胞作为一种潜在的治疗病毒性疾病的新方法,在许多实验中被广泛研究。此外,强大的免疫调节能力不仅允许组织修复,而且为减轻炎症反应和增强免疫调节提供了令人兴奋的前景,强调了MSCs在未来再生医学和疾病管理中的重要作用。
流感病毒是历史上大流行和流行病的罪魁祸首,并且仍然是全球健康问题,间充质干细胞疗法为流感病毒感染提供了一种潜在的解决方案。研究发现,新冠肺炎患者接受间充质干细胞注射后,生物分析指标显著回归正常范围,这一发现强调了间充质干细胞在治疗该病毒所致并发症方面的巨大潜力。
间充质干细胞在抑制免疫细胞过度反应、减轻肺损伤方面展现出独特优势,即便抗病毒药物应用广泛,流感症状仍难完全消除。其具备的抗炎及促进肺组织修复能力,有望用于治疗流感感染。
在应对新冠肺炎疫情中,间充质干细胞的潜力得到了广泛验证。全球范围内,已有超过百项临床试验聚焦于间充质干细胞在新冠肺炎及其并发症治疗中的应用,特别是针对重症患者的治疗策略。
第二军医大学的科研团队在国际学术期刊Stem Cells Transl Med上发表了Exosomal MicroRNAs Derived From Umbilical Mesenchymal Stem CellsInhibit Hepatitis C Virus Infection的研究成果,揭示脐带间充质干细胞来源的外泌体microRNA抑制丙型肝炎病毒感染的重大发现。
研究证实了脐带的来源的MSC分泌的细胞外囊泡(外泌体)能抑制丙型肝炎病毒在人真皮纤维细胞中的复制。脐带间充质干细胞(uMSCs)是一种广泛应用于再生医学的细胞,其分泌的外泌体在体外可抑制HCV感染,尤其是病毒复制,细胞毒性降低。
南京医科大学的研究人员在行业期刊Stem Cell Research & Therapy上发表了题为Treatment of severe COVID-19 with human umbilical cord mesenchymal stem cells(人脐带间充质干细胞治疗重度新冠肺炎)的研究成果。报告称,12名患者接受UC-MSCs治疗的患者在治疗的3天内,临床症状(如虚弱、疲劳、气短和氧合指数)有所改善。
迈阿密大学米勒医学院细胞移植中心的研究人员在行业期刊STEM CELLSTRANSLATIONAL MEDICINE上发表了题为Umbilical cord mesenchymal stem cells for COVID-19 acute respiratory distress syndrome: A double-blind, phase 1/2a, randomized controlled trial(脐带间充质干细胞治疗新冠肺炎急性呼吸窘迫综合征:一项双盲、1/2a期随机对照试验)的研究报告。报告称,间充质干细胞可发挥免疫调节和抗炎作用,并可对新冠肺炎急性呼吸窘迫综合征(ARDS)产生有益影响,24名受试ARDS患者经两次静脉注射同种异体间充质干细胞(UC-MSC)后,患者存活率提高,恢复更快。
解放军总医院第五医学中心团队公布了使用人脐带间充质干细胞(UC-MSCs)治疗COVID-19重症患者随访1年的结果,文章发表于《柳叶刀》子刊。结果显示:UC-MSCs给药对COVID-19患者肺部病变和症状的恢复具有长期益处。
此前国内外尚无关于UC-MSCs治疗COVID-19患者长期随访数据的报道,这是全球第一个,也是最大的一个前瞻性长期随访研究的MSC治疗严重新冠肺炎患者的临床试验。
中国医学科学院/北京协和医学院团队联合首都医科大学附属佑安医院及美国Versiti血液研究所Yan-Qing Ma 等,在 Cell Research 期刊发表了研究论文。
这项2期临床试验结果进一步证实了间充质干细胞治疗有助于新冠肺炎患者预后,研究团队还通过单细胞RNA测序进一步揭示了间充质干细胞治疗新冠的潜在机制,间充质干细胞通过调节免疫微环境和促进组织修复,来提高新冠肺炎患者的临床治疗疗效。
《Aging and Disease》期刊发表论文,在7名新冠肺炎患者中进行临床试验,发现间充质干细胞移植疗法能迅速、显著改善重症及危重症患者的预后,有效规避细胞因子风暴,且无明显副作用,为新冠肺炎患者的临床治疗提出新思路。
间充质干细胞在治疗流感病毒感染和肺损伤方面仍有巨大的发展潜力。随着研究的不断深入和技术的不断进步,我们可以期待间充质干细胞在临床应用上取得更多突破。例如,通过基因修饰等技术增强间充质干细胞的功能,提高其治疗效果;或者通过开发新的给药方式,如雾化吸入等,使间充质干细胞能够更直接地作用于肺部组织,从而提高治疗效率。
总之,间充质干细胞在治疗流感病毒感染和肺损伤方面已经取得了显著成果。其独特的免疫调节特性和强大的组织修复能力使得间充质干细胞成为一种具有广阔应用前景的治疗方法。随着研究的不断深入和技术的不断进步,我们可以期待间充质干细胞在未来为更多患者带来健康和希望。
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北京北联世纪干细胞生物科技是一所集临床、科研、国际学术交流为一体的全球生命科学研究公司,技术源头为美国圣地亚哥Biocentrium公司,公司致力于再生医学新技术的基础研究与临床应用转化,并将iPSC诱导多能干细胞培养技术平移到国内,同时与国内多家三甲医院开展科研课题。
现涵盖iPSC诱导多能干细胞,间充质干细胞、神经干细胞、血管内皮干细胞、软骨干细胞、羊膜干细胞、NK/NKT/CTL/CAR-T/CAR-NK/DC-CIK/INKT等免疫细胞;应用范围包括:疾病预防、两性生殖、神经系统疾病、脑部疾病、亚健康、免疫系统疾病、骨关节疾病等,同时可以通过个体化iPSC技术制备和分化成多种细胞,包括精原细胞、卵原细胞并形成精子/卵子。