一文了解间充质干细胞！

间充质干细胞（MSC）是干细胞家族的重要成员，来源于发育早期的中胚层，属于多能干细胞，间充质干细胞最先在骨髓中被发现，并广泛分布在人体里，比如骨髓、脐带、脂肪、脐带血、羊膜、（胎盘）绒毛膜、牙髓、胸腺、滑膜、胎儿血和肝脏等。目前认为间充质干细胞在体内存在于大血周围。间充质干细胞临床应用于解决多种血液系统疾病，心血管疾病，肝硬化，神经系统疾病，膝关节半月板部分切除损伤修复，自身免疫性疾病等方面取得了重大突破，挽救了更多病患的生命。此外，间充质干细胞在神经系统修复及更多方面具有长远的发展前景。

MSC也被称作“种子细胞”，因为在理想情况下，MSC可以维持人体一生的更新需求，源源不断地提供新鲜细胞来替代老化、死亡的细胞，就像一个取之不尽的富饶仓库。

这得益于MSC特殊的更新方式—“内源性不对称分裂”，这种方式保证干细胞具有不断自我复制、更新的能力，以提高干细胞池的稳定性和灵活性。

所谓免疫原性，是指能引起免疫应答的性能，即抗原刺激特定的免疫细胞，使免疫细胞活化、增殖、分化，最终产生免疫效应物质抗体和致敏淋巴细胞的特性。

这种特性确实能为我们抵御“非己”物质的侵害，但有时也拒绝着救命药物的帮助，比如我们熟知的骨髓移植（移植造血干细胞），如若异体造血干细胞未经HLA配型就进入了宿主，极易诱导“免疫应答”，引发移植物抗宿主疾病，并危害患者的生命与健康。

△HLA是“人体白细胞抗原”的统称，它位于人类6号染色体上，通过流式细胞仪分析，科学家发现：MSCs不表达白细胞抗原HLA-DR，且仅表达可以忽略的HLA-A、HLA-B，这种特性使得MSCs具有低免疫原性

然而研究表明，MSC具有低免疫原性（low-immunogenicity），这意味着即使使用他人的MSC，也难以引起宿主的免疫排斥反应，极大地打开了MSC的成药空间，赋予了MSC作为普及大众的药品，批量标准化生产的可能。

“高活性”是间充质干细胞的第三大特点。这样一类具有自我更新能力，能多向分化和旁分泌的细胞，其实拥有着两个方面的能力：干性和功能性。

“干性”代表干细胞蓄势待发的分化能力，“功能性”代表干细胞朝着特定方向分化为成熟细胞的能力。这两个方面的能力像是天平两端，彼消此涨，并不能兼得。但也侧面反映着每一个干细胞的高活性——“我可以在适宜的条件下，先保持两者的平衡，调整最佳状态，再切换自己的走向，实现价值”。

炎症总伴随着组织损伤而生，其中还会表达很多种不同的趋化因子、黏附因子、生长因子等，而这些不同的信号分子会吸引MSC前往炎症区域—这便是MSC的趋炎性。

趋炎性是干细胞通过旁分泌机制，发挥免疫调节的先决条件，而也正是趋炎性刺激干细胞重塑了组织微环境，才让干细胞的再生功能得以发挥。

曾有研究人员将体外自由分化的胚胎干细胞，不经筛选地直接注入到裸鼠体内，结果裸鼠长出了畸胎瘤。这项研究说明，胚胎干细胞只有在一定的环境及刺激下，才能分化成有序的组织和器官，反之，就有可能会变成恶性增殖的肿瘤。

然而，MSC几乎没有这种顾虑，就理论而言它不会成瘤，且在基础实验以及临床试验中，也没有证据直接表明间充质干细胞会成瘤。

来源于中胚层的MSC仍保有较强的多向分化能力，研究表明，MSC不仅可以分化为同胚层来源的相关细胞、组织，如脂肪、骨骼、软骨等，还具有跨胚层分化的特点。比如分化为外胚层来源的神经细胞，内胚层来源的肺细胞等，也难怪人们会将MSC称为“万能细胞”、“细胞加工厂”。

△间充质干细胞的各类分化示意图

目前MSC的“再生魔法”已成功衍生出心肌细胞、肾小球、胰岛β细胞、血管内皮细胞、肝细胞、肺细胞和软骨细胞等，继而可以组成各类器官和组织。多向分化的机制使得间充质干细胞在临床应用上的范围更加广阔。

接下来是神奇的旁分泌机制，它让MSC如同身体里的“分布式发电站”，能在适宜的时机，适宜的地点，将各种类型的因子，以发散的模式向外运输，以发挥干细胞的积极功能，例如：

与此同时，五花八门的细胞因子还能平衡机体内稳态，为干细胞免疫调节、抗凋亡等提供适宜的环境。

你或许也曾有疑问：为什么身体上很多问题，都能通过静脉回输干细胞治疗？回输后的干细胞真的能精准定位并起效吗？

答案是肯定，原因在于干细胞具有归巢效应。在归巢过程中，有一个关键的先导细胞—VCAM-1，它会站在血液“路口”巡逻，与经过的干细胞上的“VLA-4”进行结合，以扣住干细胞，使它”知晓“这才是自己该去的地方，并完成归巢过程。

△促进干细胞系统性归巢每一步的分子机制概述

这项“技能”让干细胞仿佛自带GPS系统，能够自动奔向“战场”，找到机体“病灶”，并优先修复受损部位。

日前，Archives of Medical Research杂志上系统总结了间充质干细胞的临床研究应用情况[2]：截止目前，全球共有近1500项临床研究登记注册在clinicaltrials.gov上，其中大多数研究属于II期临床或1期临床，适应症大多集中在创伤学、神经学、心脏病学和免疫学等领域。而在2012年的时候仅仅只有220项关于间充质干细胞的临床试验。

△ 图片来自文献‍‍‍

根据纳入以及排除标准，排除了235个临床试验，分析了903个临床试验，其中，6例临床试验处于IV期临床，68例处于III期临床，551例处于II期临床，278例处于I期临床。而在这些试验中，有18项临床试验发表了成果：其中接受间充质干细胞治疗的患者为1-200位不等；当前所发表的临床试验数据都有积极的结果，没有严重的不良反应。

△ 间充质干细胞注册临床试验的分期以及进展分布‍‍‍

间充质临床研究多集中在创伤学、神经学、心脏病学和免疫学领域，其中包括当前尚无有效治疗方法的疾病如宿主抗移植物反应、类风湿关节炎和克罗恩病等，这些临床试验是创新细胞疗法新前沿的先驱，间充质干细胞疗法可为未来的全球公共卫生提供潜在益处，且已显示出初步的积极结果。

 △ 间充质干细胞应用于多系统疾病

根据数据分析，登记注册间充质干细胞临床试验中，针对创伤治疗的项目占25.9%，针对肺部疾病的项目占据11%，针对神经系统疾病的项目占据10.7%，针对心脏相关疾病的项目占据9.2%，针对免疫系统相关疾病的项目占据8.6%。

△ 表格来自文献