創面修復是一個動態、複雜有序的變化過程,分為炎症反應期、組織增殖期和組織重塑期3 個階段,當某一階段失控則會導致組織損傷無法得到正常的修復,形成難愈性創面。難愈性創面多是在各種潛在性疾病的基礎上形成的,例如糖尿病足潰瘍、血管栓塞性脈管炎、燒傷及輻射等。
自1998年人胚胎幹細胞成功獲得後,幹細胞治療的出現促進了多種與炎症、組織損傷及再生修復相關疾病的治療手段和策略的革新。研究人員開始嘗試應用幹細胞治療各種創傷,21世紀初,MSCs成為難愈性創面修復中最有應用潛力的細胞。
MSCs在體外增殖穩定,常用於軟組織的重建或修復,基礎及臨床研究證實MSCs可有效加速難愈性創面癒合。2019年,國家批准幹細胞臨床研究備案項目《人胎盤間充質幹細胞治療燒傷患者中厚供皮區創面的隨機對照臨床研究》,MSCs被用於燒傷創面的研究。
幹細胞療法的4種機制:
1.分化皮膚細胞
鑑於MSCs的分化特徵,它可直接分化為表皮細胞、血管內皮細胞、結締組織、成纖維細胞等上皮組織直接參與創面的修復。Mahmood等人從胎盤中分離出MSCs,經鑑定發現能分化為成纖維細胞參與嚴重燒傷的創面修復。
2.免疫調節
MSCs直接接觸或分泌細胞因子,抑制固有免疫細胞(包括巨噬細胞、自然殺傷細胞、樹突狀細胞、單核細胞等)的激活,同時減少細胞毒性T細胞的增殖和B淋巴細胞的分化。將異體脂肪來源MSCs應用於犬皮膚損傷,與常規治療相比,組織病理學檢查顯示炎性浸潤消失。
3.旁分泌效應促進血管化
MSCs釋放轉化生長因子β1,促進肌成纖維細胞分化、傷口收縮和血管形成。Myung等人檢測臍血MSCs(富血小板血漿培養)分泌的細胞因子,血管內皮生長因子表達水平升高;體內發現創傷模型小鼠組織中的血管內皮生長因子和CD31的表達增加,MSCs通過促進血管生成來提高組織再生效率。
4.動員基底幹細胞
MSCs通過分泌細胞因子激活β2腎上腺素能受體信號,促進角質形成細胞遷移,加速創面癒合。Hosseinzadeh等人將MSCs與角質形成細胞在納米纖維支架上共培養,發現MSCs促進再上皮化過程,利於傷口癒合。
幹細胞療法案例報告
糖尿病足潰瘍是一種難愈性創面,下肢感染、潰瘍和/或深部組織的破壞,若控制不得容易導致截肢。研究人員對1名2型糖尿病足潰瘍受試者實施幹細胞試驗,將胎盤來源的MSCs水凝膠(1 x10 6 cells/cm 2)局部施用於傷口。
試驗結束的72h後顯示炎症性分泌物和傷口大小明顯減少,3周後傷口創面基本癒合,隨訪6月無復發。作者認為,MSCs在抗炎、修復創傷、加速傷口癒合等方面展示了巨大的優勢。
註:本文由一五零生命幹細胞整合發布