在臨床實踐與研究中,靜脈輸注干細胞治療是一種常見方法。但干細胞進入人體后,它到底去哪里了?干細胞是怎么準確找到“生病”的器官并進行修復的呢?
靜脈輸注后,MSC會去往哪里
《NUCLEAR MEDICINE AND BIOLOGY》上的研究通過標記間充質干細胞,追蹤它們在晚期肝硬化伴有脾腫大患者體內的活性分布,以確定其“行動路徑”。
△研究評估肝硬化晚期患者經外周注入后MSC在體內的分布
結果顯示,MSC首先聚集在肺部,隨后2小時內逐漸出現在肝臟和脾臟。這表明MSC輸注是一個動態過程,從肺部開始,逐漸轉移到肝臟和脾臟。
△實驗用(111)In-oxine標記MSCs,以此跟蹤MSCs在體內的分布
那么,MSC輸注后是否總是遵循這一固定路線?《International Immunopharmacology》上的另一項研究通過給II型糖尿病小鼠靜脈輸注UC-MSC,并與正常小鼠進行對比,發現干細胞同樣先到達肺部,再經血管流向脾與肝。但不同的是,糖尿病小鼠體內有一定數量的UC-MSC歸巢于胰島,即受損部位,并發揮顯著效用。
△研究中利用CM-Dil標記的UC-MSC移植治療T2DM小鼠
在顯微鏡下T2DM小鼠胰島、肝臟、脂肪和肌肉中的M2巨噬細胞數量顯著增加,它們可以減輕胰島素抵抗,降低血糖。這一發現證實了干細胞具有自動歸巢于機體受損部位的能力。
△UC-MSCs輸注可誘導胰島中M2巨噬細胞的增加,Fizz1+(綠色)
精準修復的關鍵——干細胞的歸巢效應
“歸巢”概念最早用于描述淋巴細胞的回歸現象,后被引申至干細胞,這個過程類似人體局部炎癥反應后大量白細胞遷移至炎癥周圍。
1.MSCs的歸巢
Saito等首次提出MSCs具有歸巢能力,當機體組織受損時,休眠的MSCs被喚醒,歸巢到損傷部位進行分化,替代損傷細胞。這一過程由損傷部位表達的多種信號分子驅動,它們與MSCs表面的相應受體結合,引導MSCs定向到達損傷部位。
Wang等發現SDF-1α/CXCR4軸調節移植的骨髓間充質干細胞遷移至大鼠腦缺血損傷部位。Liu等發現HGF/c-met軸調節間充質干細胞歸巢至腸缺血再灌注肝損傷部位。
2.歸巢是MSCs有效應用于臨床的關鍵
間充質干細胞要發揮其潛能,前提是有足夠數量的干細胞歸巢并存活于損傷的靶組織。因此,干細胞的“歸巢效應”至關重要。
間充質干細胞的移植方式多樣,在歸巢機制的加持下,干細胞相較于傳統化學藥物具有更高的靶向性,能夠更準確地抵達身體損傷部位并發揮治療作用。
總結
隨著干細胞研究的不斷深入和相關理論的完善,間充質干細胞作為人體寶貴的資源,有望為未來的醫療健康帶來無限可能。
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