本文重点摘要
《生物工程与生物技术前沿》杂志最新刊载文章,从生物学特性、作用机制、临床转化多个维度,深入解析间充质干细胞的价值[1]。 这篇文献表明: (1)间充质干细胞临床应用中发挥的核心机制在于:通过旁分泌作用释放生物活性分子调控微环境;通过免疫调节作用维持免疫稳态平衡;通过线粒体转移作用修复靶细胞能量代谢。 (2)目前全球已注册 1200 余项 MSC 相关临床试验,涵盖多种疾病,已有超过17款间充质干细胞产品获批上市。 (3)质量控制及标准等是间充质干细胞临床转化应用的关键,未来应该建立涵盖细胞质量控制、试验设计规范及监管标准的安全性保障体系,为临床转化提供科学依据。
间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells, MSC)的研究始于 20 世纪 70 年代,科学家 Friedenstein 首次从骨髓中分离出具有贴壁生长特性的成纤维样细胞集落,证实其具有多向分化潜能。

后续研究表明,间充质干细胞 并非局限于骨髓组织,还可从脂肪组织、脐带组织、胎盘组织、牙髓、经血及毛囊等多种组织中分离获取。
间充质干细胞因其分化为骨、软骨和脂肪等间充质谱系的能力,以及其低免疫原性和强免疫调节特性,正在成为再生医学中的有力工具。

图片引用自文献1
与依赖植入的传统细胞疗法不同,间充质干细胞主要通过旁分泌信号发挥作用,分泌血管内皮生长因子(VEGF)、转化生长因子β(TGF-β)和外泌体等生物活性分子。这些因子有助于组织修复,促进血管生成,并调节受损或发炎组织的免疫反应。
最近的研究还发现,间充质干细胞可通过纳米管结构或外泌体途径,将自身健康的线粒体转移至受损靶细胞内,恢复靶细胞的能量代谢功能。这扩大了间充质干细胞的临床潜力。
除了旁分泌、免疫调节, MSC还能修复靶细胞能量代谢 传统认知中,MSC 的治疗作用依赖于其向受损组织细胞的分化能力,但近年研究证实,MSC 的核心治疗机制在于旁分泌作用、免疫调节作用及线粒体转移作用的协同发挥,具体如下: MSC发挥作用的机制[1]: 旁分泌作用:释放生物活性分子调控微环境 MSC 可通过旁分泌途径释放多种生物活性分子,包括抗炎细胞因子(IL-6、IL-10、IL-1Ra)、生长因子(VEGF、TGF-β)和组织保护因子(TSG-6),调节免疫反应并促进组织修复。 其中,VEGF 可促进血管内皮细胞增殖与迁移,加速缺血组织的血管新生,在心肌梗死、下肢缺血等疾病中可改善局部血供; TGF-β 与 HGF 可抑制成纤维细胞活化及胶原蛋白沉积,减少组织纤维化,对肝硬化、肺纤维化具有干预作用。 外泌体作为 MSC 分泌的纳米级囊泡,可携带微小 RNA(如 miR-29c-3p)、蛋白质等活性物质,通过靶向递送调控靶细胞功能。 例如在阿尔茨海默病模型中,MSC 外泌体可抑制 β- 淀粉样蛋白聚集,减轻神经炎症反应。 2. 免疫调节作用:维持免疫稳态平衡 MSC 可通过多种途径调节免疫系统功能,实现免疫抑制与免疫激活的精准调控。 在自身免疫病或炎症性疾病中,MSC 可通过分泌 PGE2、IDO 抑制 T 淋巴细胞增殖及 Th17 细胞分化,同时促进调节性 T 细胞(Treg)扩增,减少促炎因子(如 IL-6、TNF-α)释放; 对于巨噬细胞,MSC 可诱导其从促炎表型(M1 型)向抗炎表型(M2 型)转化,降低炎症反应强度。 3. 线粒体转移作用:修复靶细胞能量代谢 线粒体作为细胞的 “能量工厂”,其功能障碍是多种疾病(如急性呼吸窘迫综合征 ARDS、心肌缺血)的关键病理环节。 近年研究发现,MSC 可通过纳米管结构或外泌体途径,将自身健康的线粒体转移至受损靶细胞内,恢复靶细胞的能量代谢功能。 全球超过17款产品落地,质量及标准是未来发展的关键 目前,MSC 的临床已覆盖心血管、神经、自身免疫、肺部、骨科等多个系统疾病,结果不仅发现MSC可以改善心脏功能与组织重构、保护神经细胞与改善功能障碍,并可抑制炎症反应与组织损伤、减轻肺部炎症与纤维化程度。 目前全球已注册 1200 余项 MSC 相关临床试验,涵盖多种疾病,已有超过17款间充质干细胞产品获批上市。 当然,在MSC临床发展的过程中,也存在部分失败案例。然而,MSC III 期临床试验失利并非源于细胞本身的治疗潜力,而是受制于细胞质量控制、试验设计及监管标准等外在因素,具体如下: 表格摘录自文献1 质量控制贯穿于细胞采集、扩增、检验及存储的全流程,确保每一环节的稳定与可追溯;而质量标准则为细胞身份、纯度、活性、无菌及生物学功能设立了必须达到的“合格线”。 缺乏统一严格的质量标准,不同批次的细胞产品可能存在巨大差异,直接导致临床研究数据不可靠、效果不稳定,甚至引发安全性风险。 因此,建立并执行全面质量体系,是确保间充质干细胞临床应用安全性、有效性与可重复性的根本前提。 小结 MSC 作为再生医学领域的重要细胞类型,临床研究证实了其在多系统疾病中的应用潜力,人体临床试验推动了多款产品的上市,为难治性疾病和健康问题提供了新的选择。尽管 MSC 的临床转化仍面临细胞质量标准化、试验设计优化、监管标准统一等挑战,但随着技术的进步与规范的完善,MSC 有望在心血管疾病、自身免疫病、神经系统疾病等领域实现更广泛的临床应用,为患者带来新的希望。未来需持续加强基础研究与临床研究的结合,推动 MSC 疗法向标准化、精准化、产业化方向发展,充分发挥其再生医学价值。 参考文献 https://www.frontiersin.org/journals/bioengineering-and-biotechnology/articles/10.3389/fbioe.2025.1639439

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