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新综述:间充质干细胞有潜力治疗老年衰弱等退行性疾病

来源:博雅

日期: 2021.12.01

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近日,发表在《Int. J. Mol. Sci. 》杂志上的综述表明,间充质干细胞 (MSC) 移植在改善和预防肌肉骨骼退行性疾病方面具有巨大潜力[1]

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随着医疗的发展、生活水平的提升,人类的预期寿命越来越长,全球老年人口快速增加,与年龄相关的疾病正在成为日益严重的公共卫生问题,尤其是肌肉骨骼相关性疾病,骨质疏松症和肌肉减少症的患病率持续增长。肌肉和骨骼的退行性改变可能引起患者运动功能障碍,甚至导致残疾,这些都将严重影响患者的生活质量。同时肌肉骨骼的退行性改变与跌倒、抑郁风险增加相关,从而导致更高的死亡率。


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然而,目前尚无特殊的预防和治疗该类疾病的方法,只能采取一些干预措施来减缓和控制症状。近年来,间充质干细胞的研究进展带来了新希望!


肌肉与骨的老化


肌肉老化与骨骼肌质量和功能的逐渐丧失有关,导致肌肉退行性变的原因有:肌肉质量损失、肌肉纤维萎缩、肌肉纤维的损失、肌肉力量和功能的丧失等。骨老化与骨质流失有关,骨老化的发展非常复杂,它不仅涉及骨骼系统的失衡,而且在一定程度上涉及局部骨组织的失衡。与年龄相关的骨质流失的主要原因尚不明确,可能与性腺皮质激素的流失、成骨细胞活力降低、破骨细胞活性增加等有关。


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 图片来自文献[1]


间充质干细胞移植或是有效的干预措施


尽管营养调节、认知干预和体育锻炼可以改善退行性改变的发生和进展,并缓解患者症状和体征,但目前还没有安全有效的药物用于肌肉骨骼退行性改变的预防和治疗。


间充质干细胞移植治疗可能是一种有效的干预措施,用于减轻和预防肌肉骨骼退行性改变的发展。间充质干细胞是再生医学中最有前途的细胞类型之一。间充质干细胞迁移到全身组织发挥其修复和再生功能,除了组织特异性植入和分化外,间充质干细胞还通过旁分泌信号传导、线粒体转移和与受损细胞融合促进组织修复和再生[2]

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 图片来自文献[1]


间充质干细胞已被认为能够改善肌肉骨骼退行性改变,并在许多研究中移植到患者个体。间充质干细胞归巢到损伤部位,在那里它们起到减少炎症和促进细胞修复的作用。间充质干细胞通过降低血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和 血清C反应蛋白(CRP)水平,改善了虚弱患者的身体状况,并且无论年龄大小,对患者都是安全的。


临床试验证实:间充质干细胞移植治疗有效


迄今为止,已经有研究证实了间充质干细胞移植在退行性改变老年人中的作用。

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  图片来自文献[1]


 第一项研究[3]采用了间充质干细胞治疗了 15 名老年衰弱患者(平均年龄78 岁),使用50 、100或2 亿个细胞。六个月后,患者六分钟步行测试、 血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平、一秒用力呼气量 (FEV1)、简易精神状态检查 (MMSE) 和生活质量都有不同程度的改善。实验过程中没有记录到显着的不良反应。


第二项研究[4]将间充质干细胞以两种剂量(100 或 2 亿个细胞)与安慰剂进行随机双盲对照试验。参与者是30 名平均年龄为 76 岁的老年衰弱患者。试验1个月期间没有记录到与治疗相关的不良反应。身体机能、六分钟步行测试、短期身体机能测试、一秒用力呼气量 (FEV1)和血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)得到显著改善。


衰老和衰老相关的病理生理变化是不可避免的,目前除了体育锻炼、加强营养外还没有有效的治疗方法。间充质干细胞移植在减轻与衰老相关的病理生理变化方面具有良好的应用前景。截至目前,相关数据表明,间充质干细胞移植治疗在减少骨骼和肌肉老化衰弱方面具有巨大潜力。不过未来还需更多的基础研究和临床试验结果,来揭示这其中的作用机制、功效和安全性。


参考文献:

[1] Mahindran E, Law JX, Ng MH, Nordin F. Mesenchymal Stem Cell Transplantation for the Treatment of Age-Related Musculoskeletal Frailty. Int J Mol Sci. 2021 Sep 29;22(19):10542. doi: 10.3390/ijms221910542. PMID: 34638883; PMCID: PMC8508885.

[2] Spees J.L., Lee R.H., Gregory C.A. Mechanisms of mesenchymal stem/stromal cell function. Stem Cell Res. Ther. 2016;7:125. doi: 10.1186/s13287-016-0363-7. 

[3]  Golpanian S., DiFede D.L., Khan A., Schulman I.H., Landin A.M., Tompkins B.A., Heldman A.W., Miki R., Goldstein B.J., Mushtaq M., et al. Allogeneic Human Mesenchymal Stem Cell Infusions for Aging Frailty. J. Gerontol. Ser. A. 2017;72:1505–1512. doi: 10.1093/gerona/glx056.

[4] Tompkins B.A., DiFede D.L., Khan A., Landin A.M., Schulman I.H., Pujol M.V., Heldman A.W., Miki R., Goldschmidt-Clermont P.J., Goldstein B.J., et al. Allogeneic Mesenchymal Stem Cells Ameliorate Aging Frailty: A Phase II Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Clinical Trial. J. Gerontol. Ser. A. 2017;72:1513–1522. doi: 10.1093/gerona/glx137.


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