在过去的2020年里,干细胞治疗新冠肺炎已经取得了阶段性的成果。2021年伊始,干细胞治疗新冠肺炎的喜讯已经向我们传来。
干细胞(stem cells)是一类具有自我复制能力(self-renewing)的多潜能细胞,干细胞(Stem Cell)是一种未充分分化,尚不成熟的细胞,具有再生各种组织器官和人体的潜在功能,医学界称为“万用细胞”。
间充质干细胞(MSCs)是多能细胞,可以分化成多种细胞类型,包括骨骼,软骨,肌肉和脂肪细胞,以及其他细胞类型。MSCs是一种主要类型的成体干细胞,正在研究用于治疗应用,因为它们具有治疗一系列急性和退行性疾病的潜力。它们在体内外特定的诱导条件下可以分化成脂肪、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经甚至血液等多种组织细胞——这简直相当于孙悟空72变的能力!
1月5日,《干细胞转化医学》杂志上的最新研究表明[1],脐带间充质干细胞可以显著改善新冠肺炎急性呼吸窘迫综合征患者的生存率和恢复时间。
COVID-19主要重症急性呼吸窘迫综合征(ARDS),一直与高死亡率相关,最新发表在《干细胞期刊》(Stem Cells Journals)的报告中,迈阿密大学米勒医学院的研究人员透过一项双盲随机对照实验,发现胎儿脐带中的间充质干细胞(mesenchymal stem cell, MSC)可用于治疗出现ARDS症状的重症感染者。
用于COVID-19急性呼吸窘迫综合征的脐带间充质干细胞:一项双盲,1 / 2a期随机对照试验
https://doi.org/10.1002/sctm.20-0472
结果显示,干细胞治疗组的患者1个月后的存活率高达91%,而接受安慰剂治疗的对照组则仅为42%,其中年龄小于85岁的患者中,接受干细胞治疗者1个月后存活率高达100%。
此外,研究人员更发现,这项治疗相当安全,并没有发生任何与输液有关的严重不良事件。表明,间充质干细胞治疗是安全的,能够显著降低患者的炎症细胞因子,显著改善患者的生存率以及恢复时间。并且发现,与对照组相比,间充质干细胞治疗组的严重不良事件更少。
间充质干细胞的“战疫”回顾
间充质干细胞的发展历史
1924年,俄罗斯出生的研究人员Alexander Maximow使用组织学来鉴定间充质中可以分化成多种血细胞类型的一种前体细胞。那个时候还没有间充质干细胞这个词,这也是可以追溯的最早的有关间充质干细胞文献。
40年后,在20世纪60年代,研究人员Ernest McCulloch和James Till发现了骨髓细胞的克隆特性。然后又花了十年才开始进行体外试验,以便检测多能骨髓细胞的克隆性质,该试验由Friedenstein的研究小组在1970年代开发,那时候研究的基质细胞(现称为间充质干细胞)细胞)被称为集落形成单位 - 成纤维细胞(CFU-f)
已知的,MSCs的第一次临床试验发生在1995年,但在此时间之前,科学界已经开始了数百项有用到MSCs的临床试验。
直到世纪之交的(2000年),科学界终于得到支撑研究足够的间充质干细胞类型,也进一步明确了此种干细胞类型的应用。
再到后来的研究和实验进一步表征了骨髓细胞的可塑性以及它们如何通过环境刺激来分化成成熟细胞类型。例如,在存在成骨刺激(例如无机磷酸盐,抗坏血酸,地塞米松和相关刺激物)的情况下生长骨髓基质细胞可以驱动分化为成骨细胞(骨生成细胞)。类似地,转化生长因子最佳(TGF-β)的存在具有软骨形成(软骨)性状的能力。
展望
参考文献:
[1] Umbilical cord mesenchymal stem cells for COVID‐19 acute respiratory distress syndrome: A double‐blind, phase 1/2a, randomized controlled trial
https://stemcellsjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/sctm.20-0472
[2] https://www.nature.com/articles/s41392-020-00286-5
[3] Molecular investigation of adequate sources of mesenchymal stem cells for cell therapy of COVID‐19‐associated organ failure. Stem Cells Transl Med. https://stemcellsjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/sctm.20-0189
[4] Ge XY, Li JL, Yang XL, et al. Isolation and characterization of a bat SARS-like coronavirus that uses the ACE2 receptor. Nature. 2013;503:535-538.