間充質干細胞是再生醫學領域極具吸引力的原材料

間充質干細胞 (MSC) 是一種無爭議的成體干細胞，它傾向于分化成骨骼組織中發現的特殊細胞，例如軟骨細胞 (軟骨細胞)、骨細胞 (成骨細胞) 和脂肪細胞 (脂肪細胞)。相比之下，源自胚胎的干細胞能夠發育成我們體內發現的所有不同類型的細胞，這使得它們比MSC更具多功能性，但也更具爭議性。誘導性多能干細胞也表現出更高的多能性，但作為經過修飾的細胞，它們面臨著更大的調控挑戰。

為什么說間充質干細胞是再生醫學領域極具吸引力的原材料？

間充質干細胞在再生醫學領域極具吸引力，主要原因如下：

生物學特性優勢

• 自我更新能力：間充質干細胞具有強大的自我更新能力，能夠在體外培養條件下不斷增殖，為臨床治療提供充足的細胞數量。例如，在適宜的培養環境中，間充質干細胞可以經過多次傳代，仍保持其干細胞特性和功能。
• 多向分化潛能：可以分化為多種細胞類型，如成骨細胞、脂肪細胞、軟骨細胞、神經細胞、心肌細胞等。這使其能夠參與多種組織和器官的修復與再生，為治療各種組織損傷和退行性疾病提供了可能。比如在骨關節炎的治療中，間充質干細胞可分化為軟骨細胞，促進受損軟骨的修復。

免疫調節功能

• 低免疫原性：間充質干細胞表面不表達或低表達主要組織相容性復合體（MHC）Ⅱ 類分子和共刺激分子，不易被免疫系統識別和攻擊，在異體移植時具有較低的免疫排斥反應風險，可作為通用的細胞治療產品應用于不同個體。
• 免疫調節作用：能夠調節免疫系統的活性，抑制過度的免疫反應，誘導免疫耐受。在自身免疫性疾病、炎癥性疾病以及器官移植后的免疫排斥反應等方面具有潛在的治療價值。例如，在類風濕關節炎的治療中，間充質干細胞可以通過調節免疫細胞的活性，減輕炎癥反應，緩解關節疼痛和腫脹。

來源豐富與易于獲取

• 多種組織來源：可以從骨髓、臍帶、胎盤、脂肪組織、牙髓等多種組織中分離獲取。這些組織來源廣泛，取材相對容易，且對供體的損傷較小。例如，臍帶間充質干細胞可以在新生兒出生時采集，不會對新生兒和產婦造成傷害。
• 體外培養容易：間充質干細胞在體外培養條件下易于生長和擴增，對培養環境和技術要求相對較低，便于大規模生產和臨床應用。目前已經建立了較為成熟的間充質干細胞培養和擴增技術體系，能夠為臨床治療提供穩定的細胞供應。

臨床應用前景廣闊

• 治療多種疾病：在多種疾病的治療中都展現出了潛在的療效，如心血管疾病、神經系統疾病、肝臟疾病、腎臟疾病、糖尿病、自身免疫性疾病、骨關節炎、創傷修復等。例如，在心肌梗死的治療中，間充質干細胞可以促進心肌細胞的再生和血管新生，改善心臟功能。
• 安全性較高：大量的臨床前研究和臨床試驗表明，間充質干細胞在治療過程中具有較好的安全性，未發現明顯的不良反應和副作用。這為其在臨床治療中的廣泛應用提供了有力的保障。

倫理問題相對較少

• 不涉及胚胎干細胞的倫理爭議：與胚胎干細胞相比，間充質干細胞來源于成體組織，其獲取和應用不涉及胚胎的破壞和倫理道德問題，更容易被社會和公眾所接受。在再生醫學領域的研究和應用中，較少受到倫理方面的限制和阻礙。

間充質干細胞的治療潛力

MSC于1991年首次被描述，最初是從骨髓 (BM) 中分離出來的。后來，MSC也成功地從其他組織中分離出來，包括新生兒臍帶血 (UCB)、脂肪組織 (AT)、肌肉和牙髓等。由于MSC具有調節免疫反應、支持造血和修復組織的能力，因此已廣泛用于治療免疫性疾病，例如克羅恩病、類風濕性關節炎、糖尿病和多發性硬化癥 (MS)。

MSCs 可以分化成多種細胞類型，但只有在實驗室中操作才能實現。它們的治療效力在于它們與其他特殊細胞進行交流的能力。MSCs 具有獨特的能力來調查受損組織并通過調節免疫系統和關閉炎癥來做出反應。MSCs還能夠產生營養因子，例如細胞因子和其他生物活性分子，以恢復身體結構和功能。

間充質干細胞的臨床挑戰

盡管自1995年以來，間充質干細胞 (MSC) 就已在臨床試驗中進行探索，但這些研究的結果往往達不到預期，盡管在各種疾病模型中收集的臨床前動物數據令人鼓舞。大多數臨床試驗失敗都是由于臨床前研究和人類轉化研究中存在重要的生物學和藥理學差異造成的。為了克服這些挑戰，一些研究人員現在正在探索工程 MSC。

首個基于MSC的細胞治療產品于2010年在韓國獲得批準。2010年至2018年間，僅有12種MSC產品獲得上市許可，其中包括11種全面批準和最近在中國獲得的1種有條件批準。

這些產品中只有一種在美國獲得批準，即Mesoblast的Ryoncil，于2024年12月獲得批準。還有第13種批準，即Alofisel 于 2018年獲得歐洲EMA的批準，但后來于2024年12月被撤回。

自2018年以來，臨床試驗結果不佳導致一些MSC研究人員將重點放在MSC衍生的外泌體上。當使用MSC來替代組織中受損或丟失的細胞時，它們會相對較快地從體內清除。因此，觀察到的治療效果似乎主要是由MSC分泌的外泌體介導的。這些外泌體將細胞因子、蛋白質、脂質和核酸片段遞送到受體組織，從而產生觀察到的益處。

截至2025年1月10日，ClinicalTrials.gov列出了429項正在進行的臨床試驗，研究來自各種細胞來源的外泌體，其中45項專門關注MSC衍生的外泌體（搜索詞：間充質干細胞衍生的外泌體）。

間充質干細胞臨床試驗

在ClinicalTrials.gov報告的1,715項MSC臨床試驗中，大多數研究使用脂肪來源的 MSC 和骨髓來源的MSC。有趣的是，這些臨床研究中近75%使用MSC來開發再生醫學產品。約14%的研究使用MSC進行疾病建模。其余11%的研究使用MSC進行藥物發現和細胞毒性測試應用。

迄今為止，PubMed.gov還記錄了有關MSCs的108,333篇科學論文。

由于 MSC 傾向于分化為軟骨細胞、骨細胞和脂肪細胞，因此大多數研究都針對關節炎等肌肉骨骼疾病。MSC 治療的其他主要適應癥包括脊髓損傷、心血管疾病和嚴重肢體缺血 (CLI)。

間充質干細胞對再生醫學的影響

MSCs具有多種令人著迷的特性，包括免疫調節作用、分化潛力和修復受損組織的能力，并且易于從不同來源獲取。

這些特性促使科學家和研究人員研究 MSCs 作為細胞治療、基因治療和組織工程應用（再生醫學的三大支柱）的有吸引力的原材料。此外，科學家、研究人員和生命科學公司的共同努力已促成12種基于MSC的細胞療法獲得批準、18種基于 MSC 的骨基質獲得批準用于商業用途，以及20種含有MSCs和MSC衍生外泌體的外用化妝品的開發。

這些進展為基于MSC的再生醫學開創了一個激動人心的新時代，具有將新興技術轉化為臨床的巨大潛力。這些技術包括對MSC進行生物工程改造以使其發揮目標功能、使用MSC衍生的外泌體代替整個細胞，以及在新興的清潔肉類行業中大量使用MSC?。隨著億萬富翁投資者注意到“細胞農業”領域萬億美元的潛力，實驗室培育的肉類正迅速成為農場培育肉類的真正替代品。

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