間充質(zhì)干細(xì)胞是具有自我更新和多向分化潛能的成體干細(xì)胞, 存在于脂肪、骨髓和臍帶等多種組織中, 能通過直接分化或旁分泌的方式發(fā)揮修復(fù)組織缺損、促進(jìn)血管生成、免疫調(diào)節(jié)、抗纖維化等多種作用。間充質(zhì)干細(xì)胞在抗衰老、毛發(fā)/組織再生、創(chuàng)面愈合、抗纖維化等多個(gè)方面已有較為深入的研究, 效果與安全性良好。
干細(xì)胞是一類具有自我更新和多向分化潛能的細(xì)胞。存在于成體組織中的干細(xì)胞統(tǒng)稱為成體干細(xì)胞,在維持穩(wěn)態(tài)、組織修復(fù)和再生等過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。其中, 間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)是一類能貼壁生長(zhǎng), 具有特定表面標(biāo)志物, 并能夠向骨、軟骨和脂肪細(xì)胞分化的成體干細(xì)胞,最常見的來源是骨髓、脂肪、臍帶等。間充質(zhì)干細(xì)胞來源廣泛, 獲取容易, 因此得到了廣泛研究與應(yīng)用。
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1.間充質(zhì)干細(xì)胞細(xì)胞外囊泡提高創(chuàng)面愈合速度
間充質(zhì)干細(xì)胞可用于慢性創(chuàng)面的治療。研究顯示, 間充質(zhì)干細(xì)胞來源的細(xì)胞外囊泡(外泌體)可降低糖尿病小鼠模型創(chuàng)面中的MMP-9水平, 促進(jìn)膠原合成與上皮化, 提高創(chuàng)面愈合速度。
今年,南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院整形外科科研團(tuán)隊(duì)發(fā)表了論文Extracellular Vesicles Derived from Adipose-Derived Stem Cells Accelerate Diabetic Wound Healing by Suppressing the Expression of Matrix Metalloproteinase-9(源自脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞的細(xì)胞外囊泡通過抑制基質(zhì)金屬蛋白酶 9 的表達(dá)加速糖尿病傷口愈合)。
該研究指出,由于膠原沉積障礙,糖尿病傷口的愈合很差。基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)與組織修復(fù)過程中的膠原沉積密切相關(guān)。許多研究表明,源自脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞 (ADSC-EV) 的細(xì)胞外囊泡通過增強(qiáng)膠原蛋白沉積來促進(jìn)糖尿病傷口愈合。
在該研究中,作者探討了 ADSC-EVs 是否可以下調(diào)糖尿病傷口中 MMP-9 的表達(dá),并通過改善膠原沉積來促進(jìn)傷口愈合。在體外和體內(nèi)測(cè)試了 ADSC-EVs 對(duì) MMP-9 和糖尿病傷口愈合的潛在影響。
研究人員首先使用 CCK-8、蛋白質(zhì)印跡和 MMP-9 酶評(píng)估了 ADSC-EVs 對(duì)晚期糖基化終產(chǎn)物牛血清白蛋白 (AGE-BSA) 處理的 HaCaT 細(xì)胞增殖和 MMP-9 分泌的影響。聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)。接下來,通過 MMP-9 ELISA 和蘇木精和伊紅、Masson 三色和免疫熒光染色,在免疫缺陷小鼠模型中評(píng)估 ADSC-EV 對(duì)糖尿病傷口液中愈合、再上皮形成、膠原沉積和 MMP-9 濃度的影響用于 MMP-9。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),在體外,ADSC-EVs 促進(jìn)了 HaCaT 細(xì)胞的增殖和 MMP-9 的分泌。在體內(nèi),ADSC-EVs 通過改善上皮再形成和膠原沉積以及抑制 MMP-9 的表達(dá)來加速糖尿病傷口的愈合。ADSC-EVs 具有通過抑制 MMP-9 下調(diào)和改善膠原沉積來治愈小鼠模型中糖尿病傷口的潛力。因此,ADSC-EVs 是治療糖尿病傷口的有希望的候選者。
2.促進(jìn)糖尿病足潰瘍的傷口愈合
該論文指出,脂肪來源的間充質(zhì)干細(xì)胞(ADSCs)是再生醫(yī)學(xué)的一個(gè)重要焦點(diǎn)。然而,ADSCs 在糖尿病足潰瘍 (DFUs) 傷口修復(fù)中的生物學(xué)功能仍不清楚。該研究旨在確定 ADSC 參與 DFU 傷口愈合的潛在機(jī)制。
研究結(jié)果表明,在 DFU 小鼠中,ADSCs 通過 METTL3 通路加速 LEC 增殖、遷移和淋巴管生成,并通過 METTL3/IGF2BP2-m6A 通路調(diào)節(jié) VEGF-C 表達(dá) VEGF-C 通過 METTL3/IGF2BP2-m6A 通路調(diào)節(jié)淋巴管生成。
結(jié)論:ADSCs 通過 METTL3 介導(dǎo)的 VEGF-C m6A 修飾增強(qiáng) VEGFR3 介導(dǎo)的淋巴管生成,從而改善 DFUs 的傷口愈合,表明 ADSCs 可被視為促進(jìn) DFUs 傷口愈合的有前景的治療策略。
3.外泌體促進(jìn)皮膚成纖維細(xì)胞增殖、遷移
皮下注射間充質(zhì)干細(xì)胞來源的外泌體可被皮膚成纖維細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)吞, 通過miRNA-126-3p激活PI3K通路, 促進(jìn)皮膚成纖維細(xì)胞增殖、遷移和內(nèi)皮細(xì)胞血管生成, 使大鼠模型的膠原沉積與新生血管數(shù)目增加?。
2022年武警上海市總隊(duì)醫(yī)院整形外科的研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)際期刊Exp Dermatol.上發(fā)表了論文Investigation of miR-126-3p loaded on adipose stem cell-derived exosomes for wound healing of full-thickness skin defects(脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞來源的外泌體裝載miR-126-3p用于全層皮膚缺損創(chuàng)面愈合的研究)。
研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞來源的外泌體(ADSC-Exos)可以被成纖維細(xì)胞和人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVECs)攝取。與ADSCs或ADSC-Exos共同培養(yǎng)可促進(jìn)成纖維細(xì)胞的增殖和遷移以及HUVECs的血管生成,miR-126-3p的過量表達(dá)可進(jìn)一步增強(qiáng)這種作用。抑制ADSC-Exos或miR-126-3p或PIK3R2過表達(dá)可抑制成纖維細(xì)胞的增殖和遷移以及HUVECs的血管生成。ADSC衍生的外泌體miR-126-3p增加了受傷大鼠的傷口愈合率、膠原蛋白的沉積和新形成的血管。結(jié)論是ADSC衍生的外泌體miR-126-3p通過靶向PIK3R2促進(jìn)全層皮膚缺陷的傷口愈合。
4.顯著提高創(chuàng)面的愈合率
一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)顯示, 慢性潰瘍患者皮下注射自體脂肪源性基質(zhì)血管組分(SVF)可顯著提高創(chuàng)面的愈合率, 縮短愈合時(shí)間且無(wú)明顯不良反應(yīng), 組織切片可見膠原合成增多, 炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)減少。
2021年埃及阿西烏特大學(xué)醫(yī)學(xué)系整形外科的研究人員發(fā)表了題為Efficacy of adipose-derived stromal vascular fraction cells in the management of chronic ulcers: a randomized clinical trial(脂肪源性基質(zhì)血管部分細(xì)胞在慢性潰瘍治療中的療效:隨機(jī)臨床試驗(yàn))的研報(bào)告。
該報(bào)告指出,細(xì)胞治療是一種很有前途的方法,通過輸送分離的脂肪源性基質(zhì)血管組分(SVF),可以改善慢性潰瘍的愈合。該研究調(diào)查了脂肪組織的自體干細(xì)胞產(chǎn)量及其與傳統(tǒng)方法相比對(duì)慢性潰瘍的療效。該研究是一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)。在研究設(shè)計(jì)和方案確立并獲得倫理委員會(huì)批準(zhǔn)后,共招募了100名患者,分為研究組和對(duì)照組。在研究組,我們每3周進(jìn)行一次清創(chuàng)和自體干細(xì)胞注射。對(duì)照組則進(jìn)行清創(chuàng)和常規(guī)敷料治療。評(píng)估包括臨床和組織學(xué)參數(shù)。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),研究組顯示愈合情況有所改善。使用自體脂肪基質(zhì)血管部分細(xì)胞是治療慢性潰瘍的一種有效方法。
此外, 還可將間充質(zhì)干細(xì)胞或間充質(zhì)干細(xì)胞衍生物與3D打印、水凝膠材料結(jié)合, 制備成敷料用于創(chuàng)面治療。由于間充質(zhì)干細(xì)胞能夠分泌發(fā)VEGF等因子, 促進(jìn)血管生成,因此還可促進(jìn)皮瓣或其他移植組織的存活。
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