間充質干細胞(MSCs)憑借其獨特的自我更新、多向分化和強大的免疫調節與旁分泌功能,已成為再生醫學領域顛覆性的治療工具,在超過130種疾病中展現出修復組織損傷、逆轉炎癥進程的潛力。然而,其臨床轉化效能高度依賴于兩大核心要素:
- 一是精準的注射策略——通過靜脈全身輸注、病灶局部靶向注射(如心肌內、關節腔)、中樞特殊遞送(鞘內/鼻內)等多元化途徑,直接決定細胞歸巢效率與療效;
- 二是嚴格的安全性保障——過去15年涵蓋3546例患者的62項臨床試驗證實,MSCs治療僅伴隨短暫發熱等輕微不良反應,無嚴重長期風險。
隨著全球首款脂肪間充質基質細胞治療腦卒中藥物進入FDA臨床試驗,以及我國首個臍帶MSCs藥物“艾米邁托賽”上市,深入解析不同疾病適配的遞送方式、明確治療邊界與風險控制,已成為推動這一“活細胞藥物”從實驗室邁向臨床的關鍵命題。
一、間充質干細胞的基礎概念與特性
1.1、什么是間充質干細胞?
間充質干細胞(MSCs)是一種具有多重潛力的干細胞,廣泛應用于醫學研究和臨床治療。以下是關于間充質干細胞的關鍵信息:
主要來源:骨髓、脂肪組織、臍帶/胎盤、牙髓等。比較不同來源的優缺點(獲取難易度、細胞數量、增殖分化能力、免疫原性、倫理考量)。
1.2、間充質干細胞的核心特性
多向分化潛能: 向成骨細胞、軟骨細胞、脂肪細胞等分化的能力(強調其“間充質”屬性)。
免疫調節特性: 抑制過度免疫反應(T細胞、B細胞、NK細胞、樹突狀細胞),促進調節性T細胞產生——這是其治療多種疾病的核心機制之一。
歸巢能力: 向損傷或炎癥部位遷移的能力。
旁分泌作用: 分泌大量生物活性因子(生長因子、細胞因子、外泌體等),促進組織修復、血管生成、抗凋亡、抗纖維化等,而不僅僅是直接分化替代。
低免疫原性: 不表達或低表達主要組織相容性復合物II類分子,降低免疫排斥風險,使得同種異體移植成為可能。

二、間充質干細胞注射方法有哪些?
間充質干細胞(MSCs)的注射方法根據疾病類型、靶器官特性及治療目標可分為全身性輸注和局部靶向注射兩大類。以下是主要方法的系統分類及臨床應用要點:
2.1、全身性系統性輸注
適用于免疫調節或全身多器官修復,操作簡便但靶向性較弱。
靜脈輸注
方法:通過外周靜脈(如肘前靜脈)滴注細胞懸液,輸注時間約1-2小時,輔以生理鹽水沖洗管路。
特點:細胞經體循環分布全身,依賴“歸巢效應”遷移至損傷部位;部分細胞滯留肺循環,到達深部器官(如腦、心臟)的效率較低。
主要應用:系統性紅斑狼瘡(SLE):標準方案為1×10?個細胞/kg體重,分1-2次輸注,改善免疫指標且安全性高;全身抗衰老:通過歸巢效應定位衰老組織,促進代謝修復。
動脈輸注
方法:經導管選擇性注入靶器官供血動脈(如胰背動脈、腦動脈)。
特點:局部細胞濃度高,規避肺循環損失;需介入操作,技術門檻較高。
應用:糖尿病:胰背動脈注射顯著減少胰島素用量;腦卒中:頸動脈注射改善神經功能效率優于靜脈。

2.2、局部靶向精準注射
適用于局部組織修復,需精確定位但細胞滯留率高。
2.2.1、病灶直接注射
心肌內注射:心外科手術中直視下注入缺血心肌,聯合冠脈搭橋(CABG)實現“血運重建+細胞修復”。
骨骼/肌肉注射:骨不連治療:X線引導下穿刺至脛骨骨折處注入細胞;糖尿病足:多點肌注(間距3–5cm)聯合股動脈輸注,促進血管新生。關節腔/皮膚:治療骨關節炎或局部抗衰(如填充皺紋)。
2.2.2、中樞神經系統特殊途徑
鞘內注射(腰椎穿刺):將細胞注入蛛網膜下腔,通過腦脊液循環進入腦實質,避開血腦屏障。
主要應用:腦卒中后神經功能修復,改善NIHSS評分及生活自理能力。
顱內立體定向注射:導航定位下直接注入腦損傷區(如紋狀體),但侵襲性高且可能加重機械損傷。
鼻內噴霧:非侵入性給藥,經鼻黏膜吸收后入腦,患者可居家操作(如干細胞外泌體噴霧)。
2.2.3、組織工程復合應用
聯合生物材料(如水凝膠、支架),局部植入增強細胞定植,用于骨/軟骨缺損修復。
4、無細胞療法:條件培養基與外泌體
通過提取MSCs分泌組分替代活細胞,規避移植存活問題:
方法:靜脈或局部注射條件培養基(含VEGF、HGF等因子)或外泌體(含miRNA);
優勢:安全性高、易標準化,如治療特應性皮炎時抑制STAT3通路減輕炎癥。
以下表格總結了主要注射方式的核心特點:
| 注射方式 | 適用疾病 | 核心優勢 | 主要局限性 | 典型應用場景 |
|---|---|---|---|---|
| 靜脈輸注 | SLE、全身性炎癥、抗衰老 | 操作簡單、全身調節 | 肺循環滯留、靶向效率低 | 激素治療失敗的SLE |
| 動脈輸注 | 局部缺血(胰腺、腦) | 靶向性強、局部濃度高 | 需介入技術、操作復雜 | 糖尿病胰背動脈注射 |
| 病灶直接注射 | 骨不連、心肌缺血、糖尿病足 | 精準修復、細胞存活率高 | 需影像引導/手術、侵入性 | 脛骨骨折骨不連 |
| 鞘內/腦室注射 | 腦卒中、神經退行性疾病 | 繞過血腦屏障、CNS分布佳 | 腰穿/手術風險、感染可能 | 腦卒中后神經修復 |
| 鼻內噴霧 | 腦部疾病、便捷給藥需求 | 無創、患者自操作性高 | 臨床數據較少、吸收效率待優化 | 外泌體治療腦梗死 |
三、間充質干細胞注射能治療哪些疾病,是否所有的疾病注射方式都是一樣的?
間充質干細胞(MSCs)因其自我更新、多向分化和免疫調節等特性,已成為再生醫學領域的重要工具,在多種疾病的治療中展現出潛力。以下結合臨床研究數據,系統分析其適應癥及給藥方式的差異:
3.1、間充質干細胞治療的疾病范圍
3.1.1、自身免疫性疾病
系統性紅斑狼瘡(SLE):通過靜脈輸注MSCs(常用劑量1×10?個細胞/kg體重),可調節T細胞平衡、抑制炎癥因子釋放。臨床研究顯示,81例難治性SLE患者經異體MSCs治療后5年生存率達84%,34%達到臨床緩解。
干燥綜合征:采用靜脈輸注或淚腺局部注射。一項針對24例患者的試驗表明,靜脈輸注臍帶MSCs后唾液流速增加,疾病活動指數(SSDAI)顯著改善。
3.1.2、神經系統疾病
腦卒中與脊髓損傷:靜脈或鞘內注射MSCs可遷移至損傷部位,分泌神經營養因子并抑制炎癥。16例腦卒中患者接受骨髓MSCs輸注后運動功能改善,脊髓損傷患者膀胱功能及感覺評分顯著提升。
腦癱與神經退行性疾病:105例腦癱患者研究中,MSCs移植組的運動功能評分顯著高于單核細胞移植組。
3.1.3、呼吸系統疾病
COVID-19相關肺損傷:靜脈輸注MSCs(推薦劑量1-3×10?cells/kg,間隔3-7天)可降低炎癥因子(如IL-6)、改善氧合指數。全球159項臨床試驗中,臍帶MSCs顯著減少ICU停留時間及肺纖維化進展。
慢性肺病(COPD、肺纖維化):臍帶MSCs通過旁分泌作用促進肺泡修復,但需更大規模試驗驗證療效。
3.1.4、心血管疾病
缺血性心力衰竭:經心內膜局部注射或靜脈輸注MSCs可促進血管新生、減少心肌纖維化。Meta分析顯示,MSCs治療使左室射血分數(LVEF)平均提升6.37%,梗死面積減少18.9%。
3.1.5、內分泌與代謝疾病
糖尿病:靜脈輸注MSCs可改善胰島功能,降低空腹血糖及HbA1c水平。三項臨床試驗(NCT03920397等)驗證了其安全性。
3.1.6、消化系統疾病
克羅恩病(CD):創新性采用腸鏡下潰瘍局部注射+靜脈輸注聯合策略。17例難治性患者中,47%達到內鏡應答,黏膜炎癥通路(如TNF-α)顯著抑制。
3.1.7、生殖系統與皮膚損傷
卵巢早衰(POF)與不孕癥:靜脈輸注MSCs可提升雌激素水平、改善卵巢功能。
嚴重燒傷:局部應用自體或臍帶MSCs可加速傷口愈合,60例患者研究顯示愈合率提高且住院時間縮短。
3.2、注射方式的差異:因疾病類型與靶器官而異
并非所有疾病采用相同注射方式!需根據病理部位、疾病機制及治療目標個性化選擇:
3.2.1、全身性輸注(靜脈/動脈)
適用疾病:系統性免疫疾病(如SLE)、全身性炎癥(COVID-19)、代謝性疾病。
特點:操作簡便,但靶向性弱,部分細胞滯留于肺循環。
案例:SLE治療中,標準方案為靜脈輸注1×10?個細胞/kg,分1-2次完成。
3.2.2、 局部靶向注射
心肌內注射:適用于缺血性心臟病,需在心導管或手術中精確定位。
關節腔/淚腺注射:用于骨關節炎或干燥綜合征的眼部癥狀,直接修復局部組織。
病灶內注射(如腸鏡/皮膚):克羅恩病腸鏡下潰瘍局部注射、燒傷創面敷貼,顯著提升細胞滯留率。
3.2.3、中樞神經系統特殊途徑
鞘內注射(腰椎穿刺):繞過血腦屏障,適用于腦卒中、脊髓損傷。
鼻內噴霧:無創遞送外泌體至腦部,居家操作便捷,但臨床數據較少。
3.2.4、創新復合策略
聯合生物材料:如水凝膠包裹MSCs植入骨缺損部位,增強定植與緩釋效應。
腸鏡+靜脈雙途徑:克羅恩病治療中結合局部高濃度給藥與全身免疫調節。
3.3、總結與臨床決策建議
選擇注射方法需綜合評估:
疾病性質:全身性疾病(如SLE)首選靜脈輸注;局部缺血/損傷(如心肌梗死、骨不連)適用動脈或病灶注射;
病理部位深層特性:CNS疾病傾向鞘內/鼻內給藥以跨越血腦屏障;
細胞存活需求:局部注射存活率高,但侵入性強;靜脈輸注依賴歸巢,可聯合“細胞預激活”(如TNF-α預處理)提升靶向性;
臨床操作可行性:靜脈/鼻內適合多次治療,顱內/心肌注射需手術條件。
疾病類型 首選注射方式 劑量范圍 核心機制 系統性紅斑狼瘡 靜脈輸注 1×10? cells/kg 免疫調節、T細胞平衡 缺血性心肌病 經心內膜注射 0.5-2×10? cells/kg 促血管新生、抗纖維化 克羅恩病 腸鏡局部+靜脈聯合 1-2×10? cells/kg 抑制TNF-α、修復腸黏膜 腦卒中 鞘內/靜脈注射 1-3×10? cells/kg 神經營養、血腦屏障修復 干燥綜合征(眼干) 淚腺局部注射 按淚腺體積50%計算 腺體修復、免疫抑制 表:不同疾病類型推薦的MSCs注射方式對比 四、在諸多間充質干細胞注射的方式中,安全性怎么樣?
根據現有臨床研究和薈萃分析,間充質干細胞(MSCs)不同注射方式的安全性存在差異,但整體可控。以下結合不同注射途徑的安全性數據及臨床證據進行綜合分析:
4.1、靜脈輸注(IV)——安全性最佳,應用最廣泛??
??總體安全性??
??大規模臨床驗證??:過去15年對3546名患者(涵蓋62項臨床試驗)的薈萃分析顯示,靜脈輸注間充質干細胞未報告嚴重不良事件(如腫瘤、感染、血栓栓塞),僅少數患者出現短暫發熱(48小時內自行緩解)。
??多疾病驗證??:在心血管疾病、糖尿病、肺纖維化等20余種疾病治療中均未發現安全性問題。例如,急性呼吸窘迫綜合征患者靜脈輸注后生存率提高且無顯著副作用。
??潛在風險??
- ??短暫性反應??:約6%患者可能出現輕微發熱、頭痛或疲勞,通常無需干預。
- ??特殊人群注意??:既往有腎臟疾病或免疫缺陷者需謹慎,極少數個案報告上肢血栓(與基礎疾病相關)。
??優勢??:侵入性最小、可重復性強,依賴干細胞”歸巢效應”精準遷移至損傷部位。
4.2、局部注射——安全性可控,但操作依賴性高??
??關節腔內注射(IAT)??
- ??安全性??:針對膝骨關節炎的16項臨床研究(875例患者)顯示,關節腔注射后無嚴重不良反應,主要風險為注射部位短暫疼痛或腫脹。
- ??適用性??:直接靶向病變關節,修復軟骨效果顯著。
??鞘內注射/蛛網膜下腔注射(IT)??
- ??安全性??:用于神經系統疾病(如脊髓損傷、多發性硬化癥)時,20例患者研究中僅報告頭痛和疲勞,無嚴重神經毒性。
- ??風險??:操作復雜,需嚴格無菌環境以避免感染或腦脊液滲漏。
??其他局部途徑??
??心肌內注射(IC)??:心臟收縮可能導致干細胞”沖刷逃逸”,增加操作損傷風險。
??肛周局部注射??:已上市藥物Alofisel(治療克羅恩病肛瘺)Ⅲ期數據顯示,6%患者出現肛周膿腫(低于對照組),無長期后遺癥。
4.3、特殊注射途徑的風險提示??
動脈注射(IA)??:適用于靶向器官(如心肌梗死),但技術要求高,不當操作可能致血管損傷或栓塞。
??鼻內滴注??:操作簡便且可繞過血腦屏障,但臨床數據有限,長期安全性需進一步驗證。
4.4、安全性總結與選擇建議??
| ??注射方式?? | ??安全性評級?? | ??主要風險?? | ??適用疾病?? |
|---|---|---|---|
| ??靜脈輸注(IV)?? | ★★★★★ | 短暫發熱(<6%) | 全身性疾病(免疫疾病、糖尿病等) |
| ??關節腔注射(IAT)?? | ★★★★☆ | 局部疼痛/腫脹 | 骨關節炎、軟骨損傷 |
| ??鞘內注射(IT)?? | ★★★☆☆ | 頭痛、感染風險 | 脊髓損傷、神經退行性疾病 |
| ??動脈注射(IA)?? | ★★☆☆☆ | 血管損傷、栓塞 | 心梗、局部器官缺血 |
??關鍵結論??:
- ??靜脈輸注整體安全性最高??,適用于多數全身性疾病,不良事件發生率低且可逆。
- ??局部注射需嚴格操作規范??,在特定疾病中效果顯著但依賴技術經驗。
- ??長期安全性??:現有隨訪(最長15年)未發現致瘤性或不可逆損傷,但仍需更多長期數據支持。
建議??:具體注射方式應根據疾病類型、靶組織位置及患者基礎狀況個性化選擇,并在合規醫療機構由專業團隊操作。若需特定疾病(如神經系統或關節疾病)的詳細安全性數據,可進一步提供疾病類型以定向分析。
總結與展望
綜上所述,間充質干細胞(MSCs)憑借其多向分化潛能與強大的免疫調節能力,為多種難治性疾病提供了新的治療曙光。其注射方式多樣,包括安全性最高的??靜脈輸注??(適用于全身性疾病如免疫疾病、糖尿病等)、精準靶向的??局部注射??(如關節腔注射治療骨關節炎、鞘內注射治療神經損傷等)以及技術要求較高的動脈注射等。??
安全性方面??,大量臨床證據(尤其是靜脈輸注)給予了有力支持:過去15年涵蓋數千患者、數十項研究的薈萃分析表明,MSCs治療整體安全可控,嚴重不良事件罕見,主要風險為短暫發熱或局部不適等可逆反應。盡管個體差異、細胞來源與制備工藝等因素仍需關注,長期安全性也需更多數據支撐,但現有證據已充分證明,在專業規范和嚴格監管下,間充質干細胞療法展現出可靠的安全性基礎與廣闊的臨床應用前景,標志著再生醫學正邁向更安全、更精準的新時代。
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