如何看待微环境对间充质干细胞治疗的影响？
点击上方蓝色小字↑↑↑------“干细胞者说”，选关注，即可订阅本科普号。本刊号部分资料来自网络。
科普相当重要
尤其是前沿热点
比如干细胞
越来越多的证据支持，输入的MSCs发挥修复损伤组织器官的治疗作用不在于分化替代，而是在于MSCs通过分泌多种细胞因子，通过细胞因子来执行修复能力。
撰文：东海先生
MSC基于强大的增殖分化能力、免疫调节功能以及通过旁分泌作用修复损伤的组织器官，对多种器官损伤性疾病均有不错的治疗效果[1, 2]，而且临床应用的安全性非常好[3-6]。决定MSC临床疗效的因素之一，就是机体微环境对间充质干细胞的影响。
MSC通过分泌细胞因子发挥治疗作用
机体内广泛存在MSC，分布于基质中和血管周，甚至曾被认为MSC属于周细胞（pericyte）[7, 8]。越来越多的证据支持输入的MSC发挥修复损伤的组织器官的治疗作用不在于分化为组织特异性的功能细胞，而是在于MSC通过分泌多种细胞因子，通过细胞因子来执行修复能力。
比如，患者自体MSC的生长因子和细胞因子分泌数量和种类减少，导致自体MSC抗纤维化、消炎能力和促进血管新生能力受到损伤[9-11]。而自体MSC这些功能的损伤，最直接的后果就是自体MSC治疗常常无法取得有效的治疗效果[12]。又比如，MSC于小鼠心室内注射，竟然能神奇地显著提高脑脊髓液中神经生长因子（NGF）的浓度，而且至少维持7周的时间，有效地改善大脑创伤所损伤的中枢神经系统功能[13]。
1缺血缺氧微环境有利于MSC
局部注射MSC能明显改善大鼠大脑缺血区的血供，减少缺血性中风后的脑损伤面积，改善脑神经的功能，经过MSC治疗后，局部脑损伤组织的生长因子（VEGF和bFGF）表达增多，促进血管的新生[14]。创伤性脑组织和缺血区大脑组织制备的提取液能促进MSC多种神经营养性生长因子的表达，包括bFGF、IGF-1、VEGF-A、NGF、BDNF、EGF、HGF等，直接证明了大脑损伤微环境能激活移植的MSC分泌更多的治疗性细胞因子[15, 16]。
2炎症微环境对MSC弊大于利
炎症因子（TNF-α和IL-1β）能促进MSC分泌细胞因子（IL-1A、RANTES、G-CSF），然而，抗炎因子（IL-10）却不能促进MSC分泌细胞因子；损伤的脊髓组织提取液明显促进MSC分泌VEGF，而且随着时间延长，分泌量逐渐增多，但是正常的脊髓组织提取液并没有促进效果[17]。这些结果意味着在脊髓损伤的急性期给与MSC治疗，可能会得到更好的临床治疗效果。
另一方面，IFN-γ协同TNF-α，诱导MSC的凋亡[18]，亦会诱导MSC发生细胞自噬[19]，尚会通过诱导MSC表达BECN1/Beclin1来诱导MSC出现自噬；敲除Becn1基因的MSC抑制自噬行为，提高了MSC治疗实验性自身免疫性脑脊髓炎的疗效[19]。炎症因子IL-2激活的NK细胞和CD3/CD28激活的T细胞均能诱导MSC通过Fas/FasL途径凋亡[20, 21]。动物实验证明了CD4+T细胞分泌的IFN-γ，增强了CD4+T细胞和巨噬细胞分泌高浓度的TNF-α诱导MSC的凋亡，进而抑制了MSC促进骨愈合的效果[18]。
炎症环境还能提高MSC的HLA-DR（MHC II类抗原）抗原的表达，增强了MSC的免疫原性，被免疫细胞所识别，加速了MSC的清除[22]。肝衰竭体内过激炎症反应的环境抑制了MSC的活性，限制其移植治疗急性肝衰竭的疗效；相反，较低的体内炎症环境有益于MSC定植、存活和肝细胞再生[23]。由于人体炎症环境持续时间长，进入人体的MSC被炎症因子损伤，并导致MSC被人体清除过快，这就解释了为什么动物实验显示MSC治疗急性肝衰竭有一定的前景[24-26]，但是MSC治疗肝衰竭临床研究的效果却并不理想[27-29]。
因此，应用MSC治疗疾病的时候，需要充分考虑到患者机体的微环境对MSC的影响。如何提高MSC的临床治疗效果，将是一个很重要的研究方向。
相关链接
— END —
本文由东海先生授权发布，首发于《间充质干细胞》。
干细胞者说
- 科普 情怀 责任 -