间充质干细胞：在再生医学中的应用前景( 二 ) 撰文：步步先生来源：干细胞

图3.间充质干细胞的三大作用机制
间充质干细胞与骨重建
【间充质干细胞：在再生医学中的应用前景】当创伤、关节置换术或肿瘤切除手术后出现骨缺损时，医生通常推荐采用自体或异体骨移植作为一种治疗选择。然而，有限的供应、手术中感染和并发症的风险限制了这些方案（Garcia-Garetaetal.2015；Lozano-Calderonetal.2016）。因此，具有成骨潜能的MSCs成为骨重建的最佳选择。
经过大量研究比较，骨髓、脐带、牙髓等不同组织来源MSCs的成骨能力，但尚不清楚哪种来源细胞最适合。最近的数据表明，比起骨髓来源的MSCs ，脂肪来源可能具有更好的增殖能力，这意味着脂肪来源的MSCs可以为临床骨组织工程提供良好的候选材料（Burrowetal. ， 2017）。
间充质干细胞与软骨损伤
在骨关节受损中，由于血液供应不足，软骨不能很好地自我修复，也不能很快地自我修复。目前的软骨修复技术有两种，骨髓刺激和软骨移植，然而效果很有限。科学家们不得不寻找新的有效替代方法。
从20世纪90年代的临床前试验开始， MSCs就已被用于软骨再生，并且与生物材料紧密结合。
利用细胞外基质构建3D支架，可优化植入的MSCs增殖和分化。
载有MSCs和刺激因子（如BMP-2/-4、IGF-1、TGF等）的水凝胶，可促进软骨损伤修复（Yangetal. ， 2017）。
尽管进行了大量的临床试验，科学家们依然还没有就最佳细胞来源达成一致。因此，在MSCs临床普及用于促进软骨再生之前，我们还需要进行更多的研究。除了促进骨重建和软骨修复， MSCs也是支持肌肉骨骼组织再生（如韧带、肌腱和椎间盘）的良好候选者。随着社会老龄化严重，越来越多的人患有退行性脊柱病，遭受严重的背部疼痛，需要进行手术治疗。而基于MSCs的细胞治疗是修复椎间盘、维持生物力学和减轻疼痛，可替代手术的有效方案（Orozco等人， 2011) 。
间充质干细胞与神经修复
MSCs具有再生神经组织的潜能。研究方向主要集中在两个领域：
第一个方向是由严重创伤或缺血引起的神经损伤；
第二个方向是神经系统疾病（如多发性硬化症、渐冻人症症、缺血性卒中、帕金森病等）引起的功能障碍。
通过释放细胞因子和活性分子（如TGF-? ，调节损伤和修复过程）， MSCs可调节免疫反应和保护神经元结构（vanVelthovenetal.,2012）。
这意味着， MSCs在脑损伤和修复周围神经时，可能有着不错的结果。临床前研究证实， MSCs可促进神经系统功能恢复。然而，临床研究的报道却很少（Papaetal. ， 2018）。
间充质干细胞与器官修复
临床试验和动物模型均已证明， MSCs不仅可再生组织，而且可修复器官，如心脏、肝脏、角膜和气管。
在肝硬化患者中， MSCs有助于改善肝功能。事实上， MSCs可以分泌营养和免疫调节因子支持肝细胞功能，逆转肝脏纤维化和促进血管生成（Wangetal. ， 2017) 。对于研究人员来说，开发治疗肝衰竭的方法是紧迫的，因为需要肝移植的患者数量更多。
MSCs在再生医学方面的应用案例，包括治疗肾损伤和肺部疾病，还有大面积皮肤损伤的修复再生（Hanetal. ， 2019）。
图4.间充质干细胞的部分应用前景
4理性看待间充质干细胞
干细胞技术让传统医疗手段无效的患者重新燃起希望，但干细胞治疗也犹如开启了“潘多拉魔盒” ，人们充满了好奇、期待和恐惧。
MSCs：有魔力的神药
随着MSCs临床研究的飞速增长，我们对MSCs基础知识的认识不足逐渐凸显出来，这限制了对其生物学功能的全面了解。