近年來,間充質干細胞(MSCs)憑借其獨特的免疫調節特性和多向分化潛能,成為再生醫學領域的研究焦點。這類來源于骨髓、脂肪等組織的成體干細胞,在移植物抗宿主病(GVHD)、骨關節炎、肝硬化、自身免疫性疾病、腫瘤等復雜病癥的治療中展現出令人矚目的臨床應用前景。其作用機制涵蓋抑制過度免疫反應、促進組織修復、分泌抗炎因子等多個層面,為傳統療法難以攻克的疾病提供了創新解決方案。
間充質干細胞治療潛力解析:免疫疾病、骨關節病變與肝臟疾病臨床轉化新突破
近期發表在權威期刊《Latest Research on Mesenchymal Stem Cells》的一項研究,研究報告表明給移植物抗宿主病、骨關節炎、肝病和自身免疫性等疾病帶來了新希望[1]。

基于間充質干細胞(MSC)的多向分化潛能及其對免疫系統的精準調控能力,其在移植物抗宿主病、骨關節炎、肝病及自身免疫性疾病等重大疾病治療中展現的臨床潛力,正推動其成為再生醫學領域極具前景的治療策略。”
再生之鑰—間充質干細胞開啟臨床治療新紀元
間充質干細胞(Mesenchymal Stem Cells, MSCs)因其在組織再生、創傷修復及免疫調節等領域的顯著潛力,已成為解決復雜臨床難題的焦點(圖1)。

作為一類多能干細胞,MSCs不僅具備自我更新與快速增殖能力,還可從骨髓、脂肪組織、胎盤、臍帶、皮膚及肝脾等多種組織中廣泛獲取。其核心優勢在于多向分化潛能——可定向分化為成骨細胞、軟骨細胞、脂肪細胞乃至神經或肌肉細胞,加之易于體外擴增且倫理爭議較小,使其成為多種疾病治療策略的理想候選者。
在本綜述中,我們將討論MSCs在解決各種常見的全球重要臨床挑戰方面的各種成功應用,包括實體器官移植排斥和移植物抗宿主病;骨和軟骨疾病,包括骨關節炎和成骨不全癥;肝臟疾病;自身免疫性疾病,重點是系統性紅斑狼瘡、多發性硬化癥和類風濕性關節炎。
我們還將研究MSCs的免疫調節機制,以提高移植物存活率并減少炎癥,促進骨關節炎或肝硬化等疾病中的組織再生。
本綜述強調了間充質干細胞療法的多功能性以及進一步開發治療策略的潛力,這些策略可受益于其廣泛的可用性、體外培養的便利性以及無論是在體內還是體外的安全整合。
01、免疫烽火臺:間充質干細胞精準調控移植物排斥新策略
一項突破性臨床案例為MSCs治療急性移植物排斥點燃希望:9歲白血病患兒在接受異體造血干細胞移植(HSCT)后,遭遇糖皮質激素難治性嚴重急性排斥反應,經MSCs治療成功逆轉。這一里程碑事件不僅推動MSCs在移植物抗宿主病(GVHD)相關HSCT中的深入研究,更將其應用邊界拓展至實體器官移植排斥的防治領域。
當前,糖皮質激素免疫抑制仍是急性排斥反應的標準療法,但其療效局限且伴隨高致殘率與死亡率,亟待新策略破局。
2007年,方等學者針對6例糖皮質激素無效的III-IV級急性GVHD患者,采用脂肪源性MSCs干預后,83%(5/6)患者GVHD癥狀完全消退,腸道、肝臟及皮膚損傷實現功能性修復。盡管患者生存期差異顯著(數月至三年不等),長期隨訪證實治療顯著延長生存時間。

MSCs調控排斥反應的核心機制在于雙重免疫平衡:一方面抑制引發組織損傷的效應T細胞活性,另一方面激活抗炎性調節性T細胞(Treg)擴增以維持免疫耐受。
這一免疫調控范式已在肝、腎、角膜及皮膚移植中展現普適性,多項臨床試驗證實MSCs可提升移植物存活率并降低排斥風險。目前正在進行多項臨床試驗,以進一步研究、測試和證明MSCs成功的免疫調節作用。
此外,在2025年1月2日,國家藥監局通過優先審評審批程序附條件批準干細胞療法「艾米邁托賽」上市,用于治療14歲以上消化道受累為主的激素治療失敗的急性移植物抗宿主病(aGVHD),這是國內首個獲批上市的干細胞療法。

02、間充質干細胞在骨和軟骨疾病中的治療應用
MSCs的多能性,特別是其易于分化為成骨細胞 (骨形成細胞)、肌腱細胞 (肌腱細胞) 和軟骨細胞 (軟骨細胞) 的特性,因其在骨科疾病中的潛在應用而備受關注。MSCs已用于開發再生治療策略,旨在治療骨科損傷和促進組織修復,以及促進肌肉骨骼系統的再生。
MSCs在治療骨骼系統疾病方面已被證實具有有益作用,特別是成骨不全癥 (OI) 和低磷酸血癥等疾病。基礎研究表明間充質干細胞療法主要通過抗炎和免疫調節治療骨和軟骨疾病之外,這些細胞還被證明能夠通過特殊的趨化因子受體活性遷移到骨損傷部位,促進成骨細胞分化,并定位新血管形成,從而促進骨再生,這對骨修復至關重要。
臨床研究顯示,異體造血干細胞移植在OI患兒中成功實現功能性成骨細胞嵌合,顯著改善骨密度與結構強度。
而在骨關節炎(OA)領域,MSCs通過TGF-β/Sox9信號軸分化為軟骨細胞,分泌II型膠原與聚集蛋白聚糖修復軟骨缺損,同時抑制關節炎癥,為全球數億飽受疼痛與功能障礙困擾的OA患者提供非手術新選擇。
2021年,美國運動雜志醫學雜志發表了一篇《關節內注射間充質干細胞治療膝關節骨關節炎而不進行輔助治療:系統評價與薈萃分析》的文獻綜述。

該研究表明包括9項研究和440個骨關節炎膝關節患者,結論是,即使在沒有輔助療法的情況下,關節內注射間充質干細胞也能顯著改善患者功能和關節疼痛。
該結果也反映在患者問卷中,例如西安大略和麥克馬斯特大學骨關節炎指數 (WOMAC) 分析了疼痛、僵硬和膝關節功能,膝關節損傷和骨關節炎結果評分 (KOOS) 問卷研究了膝關節損傷對患者生活質量的影響。
這些只是間充質干細胞治療骨關節炎的幾個例子,它為現代人口中可能增加的持續臨床挑戰提供了有效的解決方案。
03、間充質干細胞在肝病治療中的應用
盡管MSCs已在上述臨床背景下得到深入研究,但迄今為止的研究表明,其在間充質干細胞治療肝硬化方面的應用仍然局限于特定患者群體。
2007年,在Mohamadnejad等人開展的I期臨床試驗中,四名肝硬化失代償期患者接受了自體MSCs靜脈注射。

在整個研究過程中,患者未觀察到任何不良反應,值得注意的是,在研究的隨訪期結束時,他們的QoL顯示出了顯著改善。深入研究結果表明,生活質量 (QoL) 的提高源于肝臟功能改善,特別是白蛋白水平升高,而不是MSCs轉化為肝細胞或內皮細胞——本研究未能令人信服地證明這一點。
2023年,權威期刊雜志《干細胞研究與治療》發表了一項間充質干細胞治療肝硬化的療效和安全性:系統評價與薈萃分析的I-II期臨床試驗。

其中,8名被診斷為終末期肝病的患者(其中4名患有乙肝,1名患有丙肝,1名患有酒精性肝病,2名患有原因不明的肝病)接受了注射用自體MSCs。研究表明,所有參與者對治療反應良好,肝功能顯著改善尤為明顯。
這些發現支持了以下觀點:MSCs可能為終末期肝病患者提供一種可行、安全且有效的治療選擇。通過旁分泌作用,MSC似乎可以緩解慢性炎癥(這些疾病的一個主要誘因),它能分泌IL-10和TGF-β等抗炎因子,從而減少過度的免疫反應,包括過度活躍的巨噬細胞。
2022年,期刊雜志《干細胞研究與治療》刊發了一篇“間充質干細胞治療慢性肝衰竭急性發作和慢性肝病的評估:隨機對照臨床試驗的系統評價和薈萃分析”。

發現2011年至2023年間有11項隨機對照臨床試驗,探討MSC策略在肝硬化中的應用。這些研究表明,MSC輸注是安全的,沒有出現不良副作用,與對照組相比,輸注后兩周至六個月的白蛋白水平有顯著改善。此外,根據患者治療后1、2和6個月的MELD評分,報告顯示三個月生存率有所提高。
然而,在疾病進展且存在嚴重影響患者生活質量的致殘因素的背景下,在MSCs常規用于治療肝病之前,還需要進行大量研究。這主要圍繞不同來源的MSCs的效果、劑量和給藥途徑的優化以及治療頻率。
04、間充質干細胞在自身免疫性疾病中的治療應用
間充質干細胞在系統性紅斑狼瘡(SLE)、多發性硬化癥(MS)、類風濕關節炎(RA)等難治性自身免疫病中的治療探索已取得突破性進展。
研究表明,MSCs通過抑制T/B淋巴細胞增殖、調控自然殺傷(NK)細胞活性及樹突細胞功能,重塑免疫平衡。與自體造血干細胞移植不同,MSCs治療無需預先免疫抑制,其效應聚焦于炎癥局部微環境,雖作用短暫卻精準高效。
間充質干細胞治療系統性紅斑狼瘡
SLE是一種全身性慢性自身免疫性和炎癥性疾病,可導致多器官損傷,包括腦、肺、腎以及造血系統。一些研究人員發現,移植骨髓間充質干細胞可改善轉基因小鼠和SLE患者的多器官功能。研究發現,轉基因小鼠 (MRL/lpr) 的成骨細胞微環境存在缺陷,這似乎是系統性紅斑狼瘡發病機制的部分原因。
近年來,隨著臨床研究的進展,間充質干細胞(MSCs)已成為了系統性紅斑狼瘡的臨床新選擇。根據我國《中華風濕病學》雜志發表《異體間充質干細胞治療系統性紅斑狼瘡專家共識》(下稱《專家共識》),“多項臨床研究已證實間充質干細胞治療系統性紅斑狼瘡患者安全且有效。間充質干細胞治療大大提高了系統性紅斑狼瘡患者的療效,改善了系統性紅斑狼瘡患者的生存質量和預后。”

間充質干細胞治療多發性硬化癥
其他實驗研究表明MSC在治療多發性硬化癥方面具有良好效果,但這些作用的潛在機制尚未完全闡明,表明可能參與免疫調節、神經保護和神經再生,如(表1)所示。

2024年,知名醫學期刊雜志《Multiple Sclerosis and Related Disorders》發表了一篇“間充質干細胞 (MSCs) 治療多發性硬化癥 (pwMS) 患者的神經系統療效和安全性:最新的系統評價和薈萃分析”揭示。 MSC療法對pwMS的安全潛力。主要基于 MRI的神經再生顯示出巨大的治療潛力,
此外,該研究還表明,針對多發性硬化癥,鞘內注射MSCs展現出獨特優勢。

臨床結果得到數據是該療法使71.8%患者短期MRI病灶消失,長期隨訪中釓增強病灶完全清零。
其神經修復作用源于LIF、IGF等神經營養因子的持續分泌,促進髓鞘再生并抑制炎癥擴散。相比靜脈給藥,鞘內注射能突破血腦屏障限制,顯著改善EDSS殘疾評分,為中樞神經自身免疫損傷提供靶向解決方案。
間充質干細胞治療類風濕關節炎
類風濕性關節炎 (RA) 是一種自身免疫性疾病,會影響患者的關節、肌肉和肌腱以及結締和纖維組織,導致嚴重且使人衰弱的關節畸形、功能障礙和疼痛。
在類風濕關節炎治療中,MSCs的安全性及療效已獲多項臨床試驗驗證。
2021年,Wang等研究發現,MSCs聯合抗風濕藥可顯著降低DAS28評分,緩解關節腫脹并提升生活質量。

2019年,空軍第九八六醫院(西京醫院九八六醫院)、澳門大學健康科學學院研究團隊在行業期刊《Drug Des Devel Ther.》上發表了題為《Efficacy and Safety of Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cell Therapy for Rheumatoid Arthritis Patients: A Prospective Phase I/II Study(臍帶間充質干細胞治療類風濕性關節炎患者的療效和安全性:一項前瞻性I/II期研究)的臨床研究成果。

研究結果表明:UC-MSCs治療類風濕性關節炎(RA)在安全性和有效性方面都表現出長期而穩定。在治療后的1年到3年,患者的血液指標、肝腎功能和免疫球蛋白水平都在正常范圍內。同時,患者的疾病活動評分和健康評估問卷得分也都有顯著下降,這些數據都表明UC-MSCs治療的長期效果。
再生紀元:間充質干細胞引領臨床變革新浪潮
間充質干細胞(MSCs)以其多向分化潛能、生物活性分子分泌能力及免疫調節特性,已成為再生醫學領域的革命性工具。從移植物抗宿主病(GVHD)的免疫風暴平息,到骨關節炎的軟骨再生;從肝硬化瘢痕組織的功能性重塑,到自身免疫性疾病的免疫穩態重建,MSCs在跨越器官與疾病譜系的治療中展現出非凡潛力。
其核心優勢不僅在于修復受損組織,更在于通過動態調控微環境實現系統性治療——如同“生物調諧器”般平衡免疫應答,激活內源性再生程序。
在心血管疾病、骨科損傷及移植排斥等成熟領域,MSCs療法已積累豐富臨床證據,為成人與兒童患者提供多樣化治療選擇。然而,在自身免疫病、實體器官疾病(如肝、腎、肺纖維化)及腫瘤治療中,最佳給藥途徑、劑量優化及長效安全性仍需突破。
當前挑戰聚焦于三大核心:
- 其一,構建跨疾病模型的生物標志物體系,實現個體化治療精準匹配;
- 其二,通過多組學技術解析MSCs與宿主微環境的動態互作機制,破解其療效異質性謎題;
- 其三,建立全球標準化生產與質控流程,確保細胞療法的可重復性與規模化應用。
盡管前路漫漫,MSCs已為再生醫學開辟全新范式。隨著基因編輯、合成生物學及人工智能技術的深度融合,下一代“超級MSCs”或將具備病灶靶向、按需釋藥、實時反饋等功能,推動醫學從“疾病治療”邁向“組織重生”。這場以細胞為載體的醫學革命,正將人類對抗疑難疾病的邊界推向未知疆域。
主要參考資料:[1]https://www.mdpi.com/1422-0067/26/7/3084
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