干细胞外泌体雾化吸入疗法,修复肺部的「最强武器」
2024-08-18
干细胞外泌体雾化吸入疗法,修复肺部的「最强武器」
2024-08-18 00:00:00
当前,我们正前所未有地面临严峻的呼吸道传染疾病等问题。
据统计,2023年,我国流感报告发病数达到了1252.82万人,呼吸道传染病发病数超1500万人。自2023年3月以来,一系列病原体开始呈现出周期性流行的态势:国民历经了从呼吸道合胞病毒到新冠复阳再到流感等疾病的流行。自2023年6月开始,支原体病毒感染进入流行趋势,这一趋势更是延续到24年年初;呼吸道合胞病毒感染流行周期也进一步延长,从冬季延续,在3月、4月份达到高峰。而目前,手足口病、百日咳、流感及副流感等呼吸道疾病也正处于高发状态。
这些呼吸道疾病的症状主要包括发烧、咳嗽、咽痛、流鼻涕、打喷嚏、呼吸困难等,严重者还可能出现肺部损伤、呼吸衰竭、败血症、脑膜炎、心包炎等并发症。
呼吸道疾病不仅对患者的肺部功能造成损害,还可能引起全身的炎症反应,导致免疫系统失衡,增加其他疾病的风险。
传统的治疗方法虽然可以缓解症状、控制感染、改善呼吸功能,但也存在一些局限性,如药物耐药性、副作用、疗效不稳定等。
随着生物细胞技术的飞速发展,有大量的研究显示外泌体能够有效的缓解呼吸道症状,修复肺损伤,为慢性肺损伤人群提供一种全新的、快捷、有效的治疗方式。
· 干细胞外泌体
干细胞外泌体是干细胞胞内体内陷与细胞膜结合释放的小囊泡,直径在30-150nm,含有丰富的生物活性物质,如蛋白、脂质和核酸等成分。通过直接与靶细胞融合或间接递送的方式,调控靶细胞的增殖、迁移、凋亡。
干细胞外泌体具有高安全性、高活性、可以长期低温保存,使用便捷等优势。大量研究发现MSC衍生的外泌体含有生物活性物质,如mRNA、miRNA和蛋白质,这些物质已被证明能有效减少炎症并调节气道重塑,降低不同程度肺炎患者的C反应蛋白(CRP)水平。
· 干细胞外泌体雾化修复肺损伤
与口服,肌肉注射和静脉给药方式相比,雾化吸入疗法因药物直接作用于呼吸道和肺脏靶器官,具有起效迅速,局部药物浓度高,疗效佳,全身反应少和不需要患者刻意配合等优势,被国内外广泛应用于治疗呼吸系统相关疾病。
干细胞外泌体修复肺部的机制——
①抗炎作用:外泌体可以通过转移miRNA、蛋白质等分子,调节肺部的炎症反应,抑制炎症细胞的浸润和活化,降低炎症因子的释放,减轻肺部的炎症损伤。
②抗氧化作用:外泌体可以通过转移抗氧化酶、抗氧化因子等分子,清除肺部的活性氧和自由基,保护肺部的抗氧化防御系统,减轻氧化应激的损伤。
③抗纤维化作用:外泌体可以通过转移miRNA、蛋白质等分子,抑制肺成纤维细胞的增殖、分化、迁移和胞外基质的合成,降低转化生长因子β和平滑肌肌动蛋白等纤维化标志物的表达,减少肺部的纤维瘢痕组织的形成。
④促进肺组织修复和再生:外泌体可以通过转移生长因子、转录因子、miRNA等分子,激活肺部的内源性干细胞或前体细胞,促进肺泡上皮细胞和毛细血管内皮细胞的增殖、分化、迁移和重塑,恢复肺部的结构和功能。
· 干细胞外泌体修复肺部的临床研究
2022年,《Stem Cell Reviews and Reports》杂志(2022年影响因子6.692)发表了一项来自江苏省无锡第五人民医院的临床研究,研究人员对7例新冠肺炎患者(2名重症、5名轻症)进行了脐带间充质干细胞(MSCs)外泌体雾化治疗试验。结果表明:干细胞来源的外泌体雾化治疗新冠肺炎安全可行,同时MSC外泌体雾化治疗可以促进肺部病变的吸收,并缩短轻度新冠肺炎患者的住院时间。除此之外,在感染早期对MSC衍生的外泌体进行雾化治疗可能对患者更有利。
2021年8月,呼吸与危重症医学科主任、上海市呼吸传染病应急防控与诊治重点实验室主任瞿介明教授团队首次验证经雾化吸入异体人源间充质基质细胞外囊泡(MSC-EVs)在临床应用中的可行性及安全性,相关研究成果刊发在国际顶级权威杂志Journal of Extracellular Vesicles(IF:25.841)上。结果均证实了雾化吸入MSC-EVs优越性能,本研究观测到的有效性及可行性,为推进雾化MSC-EVs在难治性肺部疾病中的临床转化应用提供了有力的证据。
2021年,发表在《Stem Cells and Development》上的一文指出,间充质干细胞来源外泌体在治疗重症新冠肺炎患者成效显著,康复率高达71%。外泌体具有安全性、恢复氧合、下调细胞炎症因子和重建免疫系统功能等优点,是一种很有前途的新冠肺炎治疗候选药物。
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