干细胞治疗疗效达到最佳

就像拥有强大魔法的精灵一样，干细胞在一定的条件下能够分化为各种不同的组织细胞，这便是干细胞最基本的魔法——自我复制和“变身”。

在干细胞小精灵的帮助下，身体可以轻松地修复损伤的机体。间充质干细胞（mesenchymal stem cells, MSC）是干细胞家族的成员，是一类具有自我更新，多潜能分化成多胚层起源细胞谱系的多能祖细胞。MSC可以迁移至损伤部位，发挥有效的组织修复和抗炎作用。

间充质干细胞（MSC）是临床应用的明星之一，已经有很多新闻报道间充质干细胞能治疗多种疾病。

如何使间充质干细胞达到最佳？细胞质量、注射途经、最佳剂量、治疗时机……这些因素影响着MSC的。

01细胞质量

先来大概定义一下 “细胞质量” 指的是什么？

细胞质量指单位细胞或单个细胞所对应的生物学效力；效力越高，细胞质量越好。那么，什么是生物学效力（Biological Efficacy，也可以缩写为bio-efficacy）？

效力包括强度（strength）和效果（effectiveness）两个因素，即相同强度（一般指浓度）下所取得的效果。比如，MSC同时具有免疫抑制和促进血管再生的功能，分别应用于两大类不同的疾病，那么相对应的就有两个生物学效力指标。

有一些参数可以反映间充质干细胞的质量，比如细胞活率、供体特性、克隆形成能力、细胞大小、免疫抑制能力和细胞因子分泌量。

01细胞活率（cell viability）

这个好理解。就是MSC进入人体之前，MSC细胞制剂里还有多少MSC是活的？

活率90%以上的细胞制剂和活率只有70%的细胞制剂，相同的疾病情况下，治果难免会有较大的差异。毕竟，MSC需要活着，而且还要扛过肺部的清除，才能很好地发挥治疗作用。

所以，细胞活率真的很重要！

02供体特性

供体特性包括 “供体年龄”和“供体的身体状况”。

（1）供体年龄

供体年龄是一个很重要因素，因为来自年轻供体的MSC似乎具有更大的活力、增殖潜力和抗氧化能力，而年龄较大的成年来源的MSC具有较低的增殖能力。

< 各年龄段干细胞数量对比图 >

（2）供体的身体状况

有不少研究证明疾病也会影响自体间充质干细胞的功能，尤其是一些自身免疫性疾病患者，其自身骨髓的MSC出现功能异常，包括增殖速度减慢、克隆形成能力降低、免疫抑制能力下降、分泌生长因子的数量减少等病理变化，使得患者自身骨髓MSC不适合用于自己疾病的治疗。

因此，无论是细胞活力、增殖能力以及抗氧化能力，还是细胞的功能，来自新生儿脐带组织的间充质干细胞都完胜其它来源！

02使用途径

01静脉使用（全身性）

静脉是最常用和最简单的途径，并且允许使用大量的MSC。注意患者使用MSC时，比较好是提高肺部的血氧分压，至少是正常氧气含量的环境里。

02局部介入使用

局部介入使用，包括联合生物材料的应用（例如用于矫形障碍的骨支架）、用于神经系统疾病的脊髓鞘内、用于呼吸系统疾病的气管内使用，都有利于MSC避开肺部的清除。

03气管内使用

早产儿常伴随着支气管肺发育不良（BPD）的风险。一个小规模的临床实验验证MSC干预早产儿BPD的可行性：9名平均妊娠25.3周的早产儿的平均体重为793克；前3名BPD患儿的MSC剂量为1X107/kg，后6名BPD患儿的MSC剂量为2X107/kg；治疗7天后，支气管分泌液中的炎症因子浓度明显下降，呼吸严重程度评分改善明显。

04结合生物支架

干细胞结合生物支架治疗难治性疾病，尤其是神经损伤性疾病，是一个新的治疗手段。

南京鼓楼医院开展临床研究，MSC结合胶原支架进行子宫内移植，治疗子宫腔粘连，30个月后，26名患者中的10名成功受孕，8名孕妇顺利产下宝宝，1名孕妇怀孕3个月。

03最佳剂量

MSC的最佳剂量取决于不同的疾病和严重程度以及输入途径。

由于MSC和传统药物的特性差异巨大，具体表现至少有2点。

①在MSC进入体内后，不符合传统药物典型的分布和代谢模型；传统药物属于被动分布，而MSC具有主动趋化到损伤部位的功能，MSC在健康机体和疾病机体的体内分布也不一样。

②传统药物的动物实验需要多次给药维持稳定的血药浓度，而MSC的动物实验常常是单次使用，以至于MSC的临床研究也常常采取1次使用的方案。实际上，MSC的单次使用并不能取得良好稳定的长期的治果，即使短期内有明显改善。

在目前的临床研究中，MSC的使用剂量范围非常大，每名患者使用的MSC细胞数从四千万个MSC到上亿个MSC不等。

静脉输入的细胞剂量相对比较稳定，常常采用每公斤体重数百万级的MSC，即（1-10）x106/kg。静脉输入最高的剂量为与造血干细胞造血干细胞共移植的10x106/kg，按照60公斤的体重，那也是需要6亿个MSC了；还有治疗GVHD的8x106/kg。静脉输入最低的剂量出现在MSC和造血干细胞共移植的临床实验中，为0.3x105/kg。

04治疗时机

MSC输入的时间也很重要：MSC应该是预防还是治疗？

MSC促进糖尿病足的愈合，而且溃疡面的愈合并不伴随着疤痕组织的增生，这提示MSC能抑制疤痕组织增生，不仅适用于皮肤创伤的治疗（包括整形外科），还适用于开创性手术预防术后疤痕增生，比如最常见的腹腔术后肠粘连。需要注意的是，MSC的应用时机，因为MSC并不能消除疤痕组织，只是预防疤痕组织的出现。

细胞类药物和传统化学药物非常不同的一点，那就是细胞是活的，而化学药物是死的。

MSC作为活的细胞，进入到机体，必定会与机体内的微环境相互作用。

在病理状态下，缺血缺氧微环境有利于MSC分泌更多的生长因子，而且炎症因子（TNF-α和IL-1β）能促进MSC分泌细胞因子（IL-1A、RANTES、G-CSF）。

而且，间充质干细胞在不同的炎症环境下表现为抑炎型 MSC2 和促炎型 MSC1。

在高浓度的炎性刺激（TNF-α、INF-γ）下，间充质干细胞会“变身”成具有抗炎属性的MSC2亚型，可分泌较多的抑炎因子，有利于降低机体炎症反应。

在低浓度的炎性刺激（TNF-α、INF-γ）下，间充质干细胞表面 TLR4 活化，MSC分化为具有促炎属性的MSC1亚型，分泌的抑炎因子减少，转而分泌趋化因子，促进T细胞活化。

MSC重要的免疫调节作用，在炎症反应过程中起着平衡的作用，在炎症初期或者慢性炎症炎性较弱的时候，它能够激活免疫系统，促进炎症的发生，而当炎症比较激烈可能会引起机体自身损伤时，MSC又表现出抗炎的一面，抑制炎症的进一步发生，维持机体的免疫系统的平衡。

脐带来源的间充质干细胞（MSC）具有极低的免疫原性，使用不需要配型，且细胞增殖和分化能力强，已成为再生医学的“希望之星”，在疾病治疗和损伤修复上扮演越来越重要的角色。

间充质干细胞具有很强的归巢能力和多种生物活性物质分泌能力，在体内能定向迁移至炎症或损伤部位，启动对受损组织的损伤修复，发挥调节免疫微环境，抑制细胞凋亡、抗纤维化、刺激内源性干细胞生长和分化等作用，因而在多种疑难疾病的治疗中都有出色的干预效果。