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新研究| 围产组织干细胞显著促进烧伤愈合,重创伤口修复的福音

来源:博雅

日期: 2020.12.08

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2020年11月,知名转化医学期刊《Regenerative Engineering and Translational Medicine》在线发表了富血小板血浆冷冻凝胶(platelet-rich plasma cryogel, PRPCryogel)中封装脐带间充质干细胞(PRPCryogel-MSCs)对于大鼠模型II级烧伤创面的再生研究。


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与对照组相比,富血小板血浆冷冻凝胶联合间充质干细胞组在第21天和第28天的伤口闭合率更高。在第14天,间充质干细胞组以及富血小板血浆冷冻凝胶联合间充质干细胞组组的血管生成率最高, 在第28天,富血小板血浆冷冻凝胶联合间充质干细胞组的上皮再生率上升。总之,脐带间充质干细胞与富血小板血浆冷冻凝胶的结合可以被认为是烧伤愈合的有前途的方法。


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图片来源文献[1]



皮肤组织创伤与围产组织来源干细胞


皮肤是人体最外面的一层结构,也是人体最大的器官,皮肤对机体具有保护作用,同时也是神经系统的感觉器和效应器。除此之外,人体的代谢、免疫系统都离不开皮肤的参与。然而,人类在日常生活中不可避免的会造成皮肤损伤,包括擦伤、割伤以及烧伤等。一旦皮肤组织破坏形成大型创面,就会对机体产生重大影响,严重时甚至危及生命。


皮肤的创伤修复过程是非常复杂的,它需要多种细胞及组织的共同合作,包括细胞的增殖、迁移、基质合成、皮肤的收缩及生长因子相关信号过程的协同作用。而创面的程度决定了治疗方式,包括伤口清创,皮肤移植等。如对于大面积烧伤和三级烧伤,最常见的治疗方法是在受伤后24-72小时内尽早切除烧伤组织和进行自体皮肤移植,但是,如果是严重受伤,由于供体部位缺乏,导致自体皮肤移植条件达不到,就需要选择异种移植或真皮替代物。然而这些治疗方法通常会造成二次伤害,而且费用过高。


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图片来源文献[2]


围产组织包括胎盘以及脐带等。围产组织中含有多个种类的干细胞,而且数量非常丰富,间充质干细胞就是其中一种。脐带和胎盘间充质干细胞与其他组织来源的间充质干细胞相比,除了具有扩增能力强、多向分化潜能特点等共同特点之外,还有一定的独特优势,比如免疫原性更低,而且易分离、纯度高。围产组织来源的间充质干细胞已被证明在创面修复领域发挥重要作用。


围产组织间充质干细胞为糖尿病足患者带来福音


糖尿病足是由糖尿病造成的下肢血管病变,血管内皮功能被严重破坏,对下肢血液供应不足导致创面无法愈合的一种疾病。发病早期通过间充质干细胞、表皮生长因子和多种生物活性成分干预,有望改善创面的局部供血与组织再生和皮肤愈合情况。


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基于此,国内研究者对收治的100例二型糖尿病皮肤溃疡患者分别进行了常规治疗和脐带间充质干细胞移植治疗,观察和比较两种治疗方式的创面愈合时间和愈合效果[4]。经干细胞治疗后,愈合时间由50天缩短到22天,且治愈率达到70%,总体有效率为94%,显著高于常规治疗的患者。


围产组织间充质干细胞拯救烧伤患者


国内还有研究团队选取年龄在15至65岁的Ⅱ度烧伤患者 82 例作为研究对象,将所有患者分为两组,分别接受脐带间充质干细胞移植和常规烧伤治疗。免疫组化结果显示患者在接受脐带间充质干细胞移植三个月后,表皮细胞生长因子以及血管内皮生长因子表达上升趋势更加明显,新生血管数更多。由此可见,相较于常规治疗,脐带间充质干细胞移植对Ⅱ度烧伤患者的效果更好[5]。


围产组织间充质干细胞外泌体有望成为新的治疗载体


间充质干细胞移植治疗促进创面愈合是一个复杂的过程,有研究揭示了脐带中含有的大量α-2-巨球蛋白(α2M)的外泌体可能是促进伤口愈合的主要成分[6]。研究者对受试的8只黑鼠中的4只接受外泌体处理,另外4只接受其它处理,治疗后监测7天。外泌体处理后伤口愈合能力明显增强,伤口部位再生细胞数量更多,胶原沉积显著增加。


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该研究为脐带间充质干细胞外泌体治疗皮肤创伤的临床研究提供了可能,有望成为一种理想的替代治疗方法。


展望


目前,关于围产组织在创面愈合的研究正在如火如荼的开展,包括临床前研究和临床研究。总之,围产组织来源的间充质干细胞在抗炎和抗凋亡、防止烧伤创面进展以及改善伤口愈合等方面显示出令人鼓舞的结果。


迄今为止,局部应用是临床前研究中使用最广泛的给药途径,它们能够改善急性损伤的结果并减少自体皮肤移植的需要。未来仍需要进行更大规模的随机对照试验来研究干细胞治疗烧伤的安全性和治疗效果。该疗法的成熟将成为创面愈合领域的重大突破



参考文献

[1] Afzali L, Mirahmadi-Babaheydari F, Shojaei-Ghahrizjani F, et al. The Effect of Encapsulated Umbilical Cord-derived Mesenchymal Stem Cells in PRPCryogel on Regeneration of Grade-II Burn Wounds. Regenerative Engineering and Translational Medicine, 2020: 1-11.  https://link.springer.com/article/10.1007/s40883-020-00188-6

[2] Wang Y, Chen X, Cao W, et al. Plasticity of mesenchymal stem cells in immunomodulation: pathological and therapeutic implications. Nature immunology, 2014, 15(11): 1009. https://www.nature.com/articles/ni.3002

 [4] 何晏清.脐带间充质干细胞治疗2型糖尿病皮肤溃疡的临床研究[J].中国煤炭工业医学杂志,2014,17(04):532-534.

https://kns.cnki.net/KXReader/Detail?TIMESTAMP=637427587836718750&DBCODE=CJFD&TABLEName=CJFD2014&FileName=ZMGY201404005&RESULT=1&SIGN=KHJorrvfgW6iyH7F9L80czfqwcU%3d

[5] 蔡德南,陈斐,王木盛.脐带间充质干细胞移植对烧伤患者新生肉芽组织EGF及VEGF表达的影响[J].广东医学,2018,39(05):740-744.

https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDLAST2018&filename=GAYX201805021&v=46cLz24E37pCUekiUW1lykUjfRNklyQBy7Z6zWU2pZGNG1GTEvYu0JcoOr94ZjuK

[6] Bakhtyar N, Jeschke M G, Herer E, et al. Exosomes from acellular Wharton’s jelly of the human umbilical cord promotes skin wound healing. Stem cell research & therapy, 2018, 9(1): 193.

https://stemcellres.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13287-018-0921-2


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