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引言
在全球范围内,呼吸系统疾病已成为严重影响人类健康的重大公共卫生问题。据统计,全球哮喘患者人数已突破3亿,平均每20人中就有1人患病,且发病率仍在持续攀升。慢性阻塞性肺疾病(简称“慢阻肺”)的形势同样严峻,全球每年新增约200万病例,死亡人数高达300万,相当于每10秒就有1人死于该病。我国作为慢阻肺的高负担国家,患者总数超过1亿,40岁以上人群患病率高达13.7%。肺气肿作为常与慢阻肺共存的疾病,进一步损害患者的呼吸功能,使病情雪上加霜。
干细胞疗法在三大呼吸疾病中的作用机制
(一)哮喘:免疫调节与组织修复双管齐下
哮喘发作时,患者气道出现显著炎症反应,免疫细胞过度活化,导致气道痉挛、狭窄,引发喘息、咳嗽与呼吸困难。干细胞疗法能够通过免疫调节和组织修复两条途径发挥作用。
在免疫调节方面,干细胞可分泌白细胞介素-10(IL-10)等抗炎因子,抑制T细胞、B细胞等免疫细胞的异常活化,从而减轻气道炎症。这种调节作用有助于降低哮喘发作的频率和严重程度。
在组织修复方面,干细胞具备分化为肺泡和支气管上皮细胞的潜能,可修复因长期炎症而受损的呼吸道黏膜,恢复气道结构与功能完整性。
(二)慢阻肺:促进肺组织再生与功能恢复
慢阻肺是一种进行性肺部疾病,患者肺泡和气道结构持续受损,肺功能不断下降。干细胞通过分化为功能细胞替代损伤组织,并分泌多种生长因子,促进肺部修复与再生。
干细胞分化为肺泡上皮细胞,有助于增强肺泡弹性、扩大气体交换面积,从而改善肺的通气与换气功能。此外,它还可抑制纤维化进程,延缓疾病进展。
(三)肺气肿:激活修复机制,重建肺泡结构
肺气肿的主要病理特征为肺泡结构破坏和微血管减少,严重影响气体交换功能。干细胞通过旁分泌机制释放生长因子,促进微血管再生,为肺泡修复提供支持。
动物实验表明,干细胞移植后可提升肺泡隔内皮细胞标志物CD31的表达,意味着肺泡结构和血管网络得以修复。部分临床案例也显示,接受干细胞治疗的肺气肿患者呼吸症状显著缓解,生活质量提升。
临床进展
哮喘
发表在《新英格兰医学杂志》上的临床研究报道了一位18岁的重症哮喘患者Kenton Crenshaw的个案。他接受了自体间充质干细胞(MSCs) 应用,并进行了为期三个月的随访观察,监测其哮喘发作频率、肺功能以及炎症指标变化。
研究结果:接受治疗后,这位少年实现了三个月零发作的显著改善。其主治医师指出,干细胞通过抑制Th17细胞活性和减少IL-17等促炎因子释放,从根源上缓解了气道炎症。该案例被认为是干细胞应用哮喘领域的一个里程碑。
慢阻肺
由同济大学团队开展的临床研究发表在《Science》子刊上。研究将28名Ⅱ-Ⅳ期慢阻肺患者分为两组:治疗组(17名)通过支气管镜刷检获取自体P63+肺祖细胞,在体外培养3-5周后通过支气管镜移植回肺部;对照组(3名)未接受细胞移植。主要评估治疗后24周的肺功能变化和安全性。
研究结果:应用后,治疗组患者的肺一氧化碳弥散能力(DLCO)相对于基线增加了18.2%,而对照组下降了17.4%。在6分钟步行测试中,治疗组行走距离增加了30米以上,提示运动耐力和肺功能改善。未观察到严重不良反应,表明这种疗法安全可行。
肺气肿
2010年发表在《Journal of Internal Intensive Medicine》上的研究,探索了用血管内皮生长因子(VEGF)基因转染的骨髓间充质干细胞治疗肺气肿大鼠的效果。研究者将雌性肺气肿大鼠分为四组:正常对照组、肺气肿模型组、单纯MSCs移植组和hVEGF-MSCs移植组,在细胞移植28天后观察肺组织形态学、炎症指标和细胞凋亡情况。
研究结果:研究显示,接受 hVEGF基因修饰的MSCs移植组,其肺气肿样改变较其他组别减轻。该组的支气管肺泡灌洗液中炎症细胞数量减少,肺组织VEGF含量增加。进一步分析发现,肺泡壁细胞凋亡指数显著降低,抗凋亡蛋白Bcl-2的表达增加。结果表明基因修饰的MSCs应用能减轻大鼠肺气肿样改变,且效果优于单纯MSCs移植。
结语
干细胞疗法为哮喘、慢阻肺、肺气肿等呼吸系统疾病提供了全新的方向。其通过在肺组织修复、免疫调节及功能再生等方面的多重机制,为患者带来重返自由呼吸的可能。目前研究仍在不断推进,随着临床试验的深入与技术平台的优化,干细胞疗法有望成为呼吸疾病治疗的重要突破。
https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.adi3360
https://mp.weixin.qq.com/s/kkxQn4aOdnXHBXneh1su2w