间充质干细胞

间充质干细胞（ mesenchymal stem cells，MSC）MSC最初在骨髓中发现，因其具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自我复制等特点而日益受到人们的关注。

我国科学家2006年首次从新生婴儿废弃的脐带组织中得到了一种多能干细胞，称作脐带间充质干细胞(UC-MSC)。UC-MSC具有胚胎干细胞类似的增殖能力和多向分化潜能，并且抗原性很低。不产生免疫排斥反应，异体使用无需HLA配型。

近年来，越来越多的研究表明间充质干细胞在多发性硬化、类风湿关节炎、衰老脆弱症、帕金森等多种疾病的治疗上具有潜力。那么是什么赋予间充质干细胞如此强大的功能？

科学研究已经表明，间充质干细胞具有独特的生物学特性与功能，包括多向分化潜能、促进组织再生、分泌抗炎/营养性因子、调控组织微环境、免疫调节功能、促进免疫系统平衡的恢复以及归巢效应等。近期，科研团队在《干细胞》杂志上对间充质干细胞的作用机制提出了新的概念——抗氧化功能[1]。

氧化应激伴随着细胞损伤、炎症和代谢失调等，涉及很多疾病的病理学。越来越多的证据显示间充质干细胞在衰老、化疗等多种疾病动物模型中发挥抗氧化特性，这或许是间充质干细胞的细胞保护和抗炎特性的来源。

免疫功能受自由基和氧化还原系统的调节，白细胞和促炎症介质促进自由基的形成，扰乱氧化还原环境，这样就形成恶性的正反馈循环。如果间充质干细胞的抗氧化功能可以打破这种恶性循环，就可以恢复氧化还原系统，发挥抗炎症作用。

2013年发表的研究在小鼠缺血再灌注模型中[2]，使用间充质干细胞来源的外泌体进行治疗，发现外泌体能减少45%的梗死面积，而且增强缺血/再灌注心肌的活力。移植28天后，小鼠的左心室几何构造和收缩性能保持良好。

研究显示，间充质干细胞可在结肠炎、胰腺炎、关节炎、败血症、中风、心肌梗死、高氧性肺损伤等疾病中减少炎症和氧化应激。

间充质干细胞可以通过调控线粒体发挥抗氧化作用。间充质干细胞可改善线粒体功能失调，从而阻止紊乱的线粒体产生更多的自由基等氧化产物对细胞产生损伤。

氧化应激参与多种疾病的病理学过程，对机体组织造成损伤，而间充质干细胞的抗氧化性质或能解释其在多种疾病中具有潜在的利用价值。

未来，我们或可通过增强抗氧化酶的表达或促进线粒体的转移来改善间充质干细胞的抗氧化功能，有助于优化间充质干细胞对疾病的治疗和改善预后。

参考文献： 

[1] Stavely, R,  Nurgali, K.  The emerging antioxidant paradigm of mesenchymal stem cell therapy. STEM CELLS Transl Med.  2020; 1– 24. https://doi.org/10.1002/sctm.19-0446

[2] Arslan F, Lai RC, Smeets MB, et al. Mesenchymal stem cell-derived exosomes increase ATP levels, decrease oxidative stress and activate PI3K/Akt pathway to enhance myocardial viability and prevent adverse remodeling after myocardial ischemia/reperfusion injury. Stem Cell Res. 2013;10(3):301‐312. doi:10.1016/j.scr.2013.01.002