治疗|新冠疫情再度反复,干细胞疗法多有效调节新冠症状及其后遗症( 二 )


MSCs具有强大的抗炎和免疫调节功能 , 通过抑制肺部浸润的免疫细胞减轻急慢性肺损伤并降低炎性因子分泌水平 , 降低CSS发生的风险;同时通过分泌肝细胞生长因子(HGF)等因子 , 促进ARDS肺损伤中的肺泡-上皮屏障的修复 , 增强肺组织损伤修复能力 , 进一步降低肺部纤维化水平;MSC静脉输注后体内分布的第一站主要在肺 , 是治疗新冠病毒肺炎的一种具有良好临床前景的治疗选择 。

治疗|新冠疫情再度反复,干细胞疗法多有效调节新冠症状及其后遗症
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MSCs的可能作用机制如下:
1、免疫调节作用
免疫异常是重型新型冠状病毒肺炎患者病情进展的主要原因 , 而MSC既可调节固有免疫系统 , 又可调节获得性免疫系统 , 成为免疫异常最有潜力的治疗手段 。 研究表明 , MSC可通过一系列机制调节炎症 , 包括抑制 T 细胞的过度增殖 , 诱导CD4 + CD25 + FoxP3 + 调节性T细胞(Tregs)亚群 , 抑制B细胞过度增殖、分化和免疫球蛋白产生 , 抑制树突状细胞成熟 , 促进巨噬细胞向抗炎表型极化等 。 MSC 可降低IL-1α、TNF-α、IL-6、IL-12、IFN-γ等参与CSS的主要炎性因子分泌 , 增加IL-10、血管内皮生长因子(VEGF)等抑炎因子分泌 。
2、MSCs的组织修复和再生作用
MSCs通过分泌一系列的生长因子 , 如肝细胞生长因子 (Hepatocytes growth factor,HGF)、VEGF、基质细胞衍生因子-1(Stromal cell derived factor-1,SDF-1)、角质细胞生长因子(Keratinocytegrowth factor,KGF)、 成纤维细胞生长因子(Fibroblast growth factor,FGF)、胰岛素样生长因子-1 (Insulin-like growth factor-1,IGF-1) 等来促进细胞增殖和组织损伤修复 。 MSCs 具有潜在的干细胞多能分化功能 , 以及能够产生多种细胞因子、生长因子和胞外囊泡的特性 , 从而能通过影响 NF-κB等多种细胞信号通路来治疗或修复病毒引发的肺组织损伤 。 MSCs 静脉注射后 , 部分可以归巢于肺部 , 分化为肺泡上皮细胞、肺血管内皮细胞等 。
除生长因子外 , MSCs可以降低肺组织的转化生长因子-β (Transforming growth factor-β,TGF-β)、TNF-α和胶原蛋白的水平 , 增加 VEGF 分泌 , 改善肺部细胞微环境 , 保护和修复ARDS患者肺泡上皮细胞和肺血管内皮细胞 , 增加肺泡表面活性物质分泌 , 促进血管再生 , 进而发挥其损伤修复作用 。 有证据表明 , MSCs分泌的血管生成素-1(Angiopoietin-1,Ang-1)和KGF因子有助于修复 ARDS患者体内被病毒损伤的肺泡-毛细血管屏障 。
3、 MSCs 在氧化应激过程中的调控
氧化应激(Oxidative stress,OS)过程在急性肺损伤的过程中能够发挥重要作用 , 大量实验证据提示 , 合理使用 N-乙酰半胱氨酸等抗氧化制剂可抑制或减轻肺部过度氧化应激损伤 , 有助于新冠肺炎的治疗 。 MSCs 可以减少氧化应激最终产物 , 提升抗氧化应激能力 。 有体内实验表明 , 利用 MSCs 进行气道给药能够保护机体的线粒体功能紊乱 , 因此有潜力能够有效治疗氧化应激依赖的肺部炎症疾病 。
4、MSCs减轻ARDS进程和肺纤维化
MSCs可分泌抗纤维化蛋白, 降低胶原含量, 抑制炎性因子以实现抗纤维化作用 。 在博莱霉素诱导的肺纤维化模型中, MSCs能改善小鼠肺胶原沉积和肺纤维化评分; 骨髓或脂肪来源的MSCs可以影响Ⅰ型胶原和Ⅲ型胶原的表达进而减轻肝损伤或肌腱炎症 。 此外, MSCs的外泌体可调节巨噬细胞表型, 抑制高氧相关的炎症并防止肺纤维化和肺血管重构 。
5、在合并细菌感染时, MSCs促进细菌清除
新冠肺炎重型患者的中性粒细胞数在发病后13~15天显著增加 。 考虑重症患者可能在病毒感染同时合并细菌感染 。 MSCs固有的抗菌特性可能应用于新冠肺炎重型患者 。 研究证实, MSCs的抗菌机制包括: 调节免疫细胞功能; 或分泌细胞因子, 如KGF、人抗菌肽LL-37、脂钙蛋白2和防御蛋白等 。 虽然MSCs本身缺乏吞噬活性, 但可以刺激单核巨噬细胞增强吞噬细菌的作用 。