间充质干细胞治疗呼吸系统疾病
随着年龄的增加,肺纤维化、慢性阻塞性肺疾病在我国的发病率也逐步上升,预计到年,中国60岁以上老年人口将达到4.98亿,这些疾病的发生发展人数将会越来越多。
肺纤维化是成纤维细胞增殖,大量细胞外基质聚集,并伴炎症损伤、组织结构破坏为特征的一大类肺疾病终末期改变,也就是正常的肺泡组织被损坏后,经过异常修复导致的结构异常。绝大部分肺纤维化病因不明,称为特发性间质性肺炎,是间质性肺病中的一大类。而特发性间质性肺炎中最常见的以肺纤维化病变为主要表现形式的疾病类型,为特发性肺纤维化,是一种能导致肺功能进行性丧失的间质性肺疾病。
其严重影响人体呼吸功能,表现为干咳、进行性呼吸困难(自觉气不够用),且随着病情和肺部损伤的加重,患者呼吸功能不断恶化。
特发性肺纤维化发病率和死亡率逐年增加,诊断后的平均生存期仅2.8年,死亡率高于大多数肿瘤,被称为一种“类肿瘤疾病”。
目前对于肺纤维化、慢性阻塞性肺疾病的治疗主要包括非药物管理(肺康复、补充氧气、手术治疗)和药物管理(糖皮质激素、免疫抑制剂、支气管扩张剂和靶向药物)。但这些治疗方法也存在很多弊病,例如非药物管理中,患者很少能够按照要求进行肺康复训练,肺移植的来源和排斥反应都是很大的问题;在药物管理中,糖皮质激素和免疫抑制剂的应用会导致诸多并发症,且无法逆转已经存在的病变,支气管舒张剂的使用未被证实可以有效延长患者的生存期。
间充质干细胞作为一类具有自我更新分化能力和分泌活性的细胞,已被发现有抗炎特性及组织修复能力,具有改善衰老表型治疗慢性阻塞性肺疾病、肺纤维化的潜力。目前间充质干细胞的潜在治疗作用正在不断被发现,各项临床研究也在进一步展开中。
研究结果表明,间充质干细胞对众多呼吸系统疾病具有一定的治疗作用。从目前已有的研究来看,间充质干细胞主要从以下几个方面对肺纤维化、慢性阻塞性肺疾病起作用。
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端粒的调节
特发性肺纤维化患者通过药物治疗可减少其端粒的损耗,并改善患者的病情[1]。间充质干细胞可以改善受损老化细胞中端粒的磨损[2]。由此推断,间充质干细胞可能通过减少衰老肺泡上皮细胞、成纤维细胞等端粒的磨损,来延缓肺部疾病的进展,改善肺功能。
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减少氧化应激
间充质干细胞对组织的过度氧化应激有明显的改善作用。活性氧是细胞活动中消耗氧气而产生的物质,其与氧化应激密切相关。同时,超氧化物歧化酶是广泛分布于原核和真核细胞中的金属酶,其作为氧自由基的天敌,能对抗和阻断氧自由基对细胞造成的损害,并及时修复受损细胞。
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免疫失调
衰老使机体免疫力下降、免疫调节失衡,肺疾病与这种免疫功能的变化密切相关。年的两项研究表明,由于氧化应激、炎症和细胞凋亡,Klotho这种具有抗炎特性的抗衰老蛋白在肺泡巨噬细胞和慢性阻塞性肺疾病患者气道上皮细胞中显著减少。
间充质干细胞是干细胞家族的重要成员,来源于早期的中胚层和外胚层,最初在骨髓中发现,具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自我复制等特点。
其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慢性肺损伤,并降低炎性因子分泌水平。
间充质干细胞还有可归巢至肺部的功能,分化为肺泡上皮细胞、肺血管内皮细胞,从而发挥其保护作用。还可修复肺泡上皮细胞、增加肺泡表面活性物质的分泌。显著改善支气管肺发育不良,减轻肺部损伤,恢复肺泡结构及血管密度,降低肺部纤维化水平,改善肺部结构及功能,有效改善肺纤维化及肺部损伤,阻断肺部促炎因子的表达,减低肺部炎症水平,并最终逆转纤维化进程,恢复正常的肺部结构。未来间充质干细胞将是治疗相关肺疾病的新希望!
参考文献
[1]JouneauS,KerjouanM,RicordelC.DanazolTreatmentforTelomereDiseases.NEnglJMed.;(11):.
[2]BrooksRW,RobbinsPD.TreatingAge-RelatedDiseaseswithSomaticStemCells.AdvExpMedBiol.;:29-45.
[3]杨育坤,朱向情,阮光萍,王严影,阚晓丽,张学娟,于倩倩,王茂,何环宇,潘兴华.衰老与肺纤维化和慢性阻塞性肺疾病以及间充质干细胞的治疗作用[J].中国组织工程研究,,23(17):-.
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