应对病毒导致的肺部问题,干细胞外泌体成为新的选择

2024-09-15 00:00:00

近期,和新冠相关的话题又出现在各大媒体平台,新冠病毒感染似有抬头之势。


广东情况如何?省疾病预防控制局最新数据显示,今年7月广东新冠病毒感染发病数18384例,相较6月增长10138例,感染人数呈现明显上升势头


对此,国家传染病医学中心、复旦大学附属华山医院感染科发文称,当下数据提示,夏季流感等病毒感染占比下降,新型冠状病毒感染人数有上升,占比升高。


应对新冠、流感以及各种病毒侵害导致的肺部问题,在21世纪细胞治疗时代,干细胞外泌体雾化成为新的选择


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、可以长期保存(低温),使用便捷等优势。大量研究发现MSC(间充质干细胞)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,肌肉注射和静脉注射等方式相比,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。


外泌体修复肺损伤的机制


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。


外泌体修复肺部的具体效果


1、缓解肺部炎症

雾化外泌体可以抑制肺部的炎症反应,减少痰液的分泌,缓解咳嗽的刺激和痛苦。


2、增强肺部免疫和抗感染

雾化外泌体可以调节肺部的免疫平衡,增强机体的抗病毒和抗细菌的能力,预防感染的发生和复发。


3、改善肺部血液循环和氧合度

雾化外泌体可以促进肺部的血管生成和微循环,改善肺部的氧合和通气,提高血氧饱和度,降低低氧血症的风险,防止肺部的缺血和坏死,减少肺炎的严重程度。


4、恢复肺部弹性和功能

雾化外泌体可以恢复肺部的弹性和容积,提高肺功能的各项指标,如肺活量、一秒用力呼气量、最大呼气流量等。


5、缓解呼吸困难症状

雾化外泌体可以改善肺部疾病人群的呼吸困难、胸闷、气促、乏力等症状。


相关临床案例


案例一:

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。


案例二:

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。


案例三:

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。



小结


综上所述,雾化干细胞外泌体作为一种新的给药方式,具有更多的优势。雾化干细胞外泌体能够实现局部给药、提高生物利用度、便捷性高以及安全性较高等特点,更适合于肺细胞的修复。随着技术的进一步发展,相信干细胞外泌体雾化将在未来的疾病治疗中发挥越来越重要的作用。







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