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近期,國際權(quán)威期刊《Frontiers in Cell and Developmental Biology》刊載了一篇由中國長春中醫(yī)藥大學(xué)研究團(tuán)隊撰寫的綜述。該綜述系統(tǒng)總結(jié)了間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)在改善骨骼肌功能以及干預(yù)重癥肌無力(MG)方面的作用機(jī)制與研究進(jìn)展。
間充質(zhì)干細(xì)胞的基本特性
間充質(zhì)干細(xì)胞是一類源自中胚層的成體干細(xì)胞,具有多向分化潛能,廣泛分布于骨髓、脂肪、臍帶等組織中,并常富集于血管周圍。這類細(xì)胞在組織修復(fù)領(lǐng)域備受關(guān)注,主要得益于其以下三方面能力:
1.多向分化潛能
MSCs具備分化為多種細(xì)胞類型的能力。例如,在骨骼修復(fù)過程中,它可分化為成骨細(xì)胞;在肌肉修復(fù)時,能通過調(diào)控相關(guān)信號通路,避免分化為脂肪細(xì)胞,進(jìn)而促進(jìn)肌肉組織再生。
2.免疫調(diào)節(jié)功能
MSCs可通過分泌轉(zhuǎn)化生長因子 -β(TGF -β)、前列腺素 E2(PGE2)等因子調(diào)節(jié)免疫反應(yīng),還能借助細(xì)胞膜表面的程序性死亡受體配體 1(PD - L1)等分子與免疫細(xì)胞相互作用,抑制異常免疫攻擊。此外,MSCs免疫原性較低,移植后不易引發(fā)宿主免疫排斥反應(yīng)。
3.旁分泌作用
MSCs可釋放多種生長因子,如胰島素樣生長因子 -1(IGF - 1)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)等,激活體內(nèi)的修復(fù)機(jī)制。以肌肉受損為例,其分泌的 IGF - 1 能促進(jìn)肌肉衛(wèi)星細(xì)胞的增殖與分化,從而參與肌纖維的再生。
MSCs在骨骼肌修復(fù)中的作用
骨骼肌是人體重要的代謝器官,不僅承擔(dān)運(yùn)動功能,還參與調(diào)節(jié)機(jī)體的代謝過程。多種因素,如運(yùn)動損傷、衰老或代謝性疾病等,都可能導(dǎo)致骨骼肌的結(jié)構(gòu)與功能受損。而 MSCs 在骨骼肌修復(fù)過程中發(fā)揮著多方面作用:
1.定向遷移與定位
肌肉組織受損后會釋放基質(zhì)細(xì)胞衍生因子 -1(SDF - 1)等趨化因子,MSCs 通過其表面的趨化因子受體 4(CXCR4)識別這些信號,并遷移至損傷部位參與修復(fù)。
2.改善代謝環(huán)境
在肥胖等代謝異常狀態(tài)下,MSCs 可通過 WNT5a/糖原合成酶激酶 -3(GSK3)等信號通路抑制脂肪生成相關(guān)蛋白(如過氧化物酶體增殖物激活受體γ,PPARγ)的表達(dá),同時促進(jìn)肌肉保護(hù)因子的產(chǎn)生,從而減少肌內(nèi)脂肪沉積,改善肌肉功能。
3.抗衰老效應(yīng)
隨著年齡增長,內(nèi)源性 MSCs 的功能逐漸衰退。研究表明,補(bǔ)充年輕 MSCs 或其外泌體,可提高 WNT1 誘導(dǎo)信號蛋白 1(WISP1)等因子的分泌水平,激活蛋白激酶 B/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(Akt/mTOR)等修復(fù)通路,延緩肌肉萎縮進(jìn)程。
MSCs在重癥肌無力中的應(yīng)用潛力
重癥肌無力(MG)是一種由自身免疫反應(yīng)引發(fā)的神經(jīng)肌肉疾病,其特征為肌肉無力,癥狀常隨時間或活動加重。發(fā)病機(jī)制主要與抗乙酰膽堿受體抗體攻擊神經(jīng)肌肉接頭有關(guān)。MSCs 通過以下機(jī)制在MG中發(fā)揮作用:
1.免疫調(diào)節(jié)
MSCs 能夠抑制異?;罨?T 細(xì)胞,促進(jìn)調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞(Treg)的增殖,從而減少自身抗體的產(chǎn)生。此外,其分泌的吲哚胺 2,3 - 雙加氧酶(IDO)、白細(xì)胞介素 - 10(IL - 10)等因子有助于減輕局部炎癥反應(yīng)。
2.神經(jīng)肌肉接頭保護(hù)
MSCs 可分泌膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(GDNF)、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)等多種神經(jīng)營養(yǎng)因子,促進(jìn)神經(jīng)軸突再生與神經(jīng)肌肉接頭的修復(fù)。同時,通過上調(diào)膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶(ChAT)、囊泡乙酰膽堿轉(zhuǎn)運(yùn)體(VAChT)等蛋白的表達(dá),增強(qiáng)乙酰膽堿的合成與釋放,改善神經(jīng)信號傳導(dǎo)。
動物實驗顯示,移植 MSCs 能顯著降低模型小鼠的抗體水平,恢復(fù)免疫平衡,并提升肌力。在人源化小鼠模型中,MSCs 聯(lián)合免疫細(xì)胞應(yīng)用可在較短時間內(nèi)顯著緩解病情。
結(jié)語
長春中醫(yī)藥大學(xué)團(tuán)隊的這篇綜述系統(tǒng)闡釋了 MSCs 在骨骼肌修復(fù)與重癥肌無力干預(yù)中的多重作用,同時指出了當(dāng)前臨床轉(zhuǎn)化中的難點(diǎn)及可能的解決路徑。相較于傳統(tǒng)的免疫抑制療法,MSCs 在調(diào)節(jié)免疫和促進(jìn)組織修復(fù)方面具有獨(dú)特優(yōu)勢。
隨著相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步,MSCs 有望成為神經(jīng)肌肉疾病應(yīng)用領(lǐng)域的重要選擇,為患者帶來新的希望。
https://www.frontiersin.org/journals/cell-and-developmental-biology/articles/10.3389/fcell.2025.1658062/full
https://mp.weixin.qq.com/s/O9zJid3lSxgMGP5i-Ngy1A干細(xì)胞與外泌體
