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华隆干细胞丨间充质干细胞或可成为治疗脓毒症的杀手锏

发布时间:2022-02-17 10:34:01 点击:1290 来源:

【摘要】:

间充质干细胞可能成为控制脓毒症发生发展的一种预防和治疗选择。

脓毒症介绍

Sepsis,脓毒症,是一种由细菌或者病毒(包括新冠病毒)感染所致的过度炎症反应综合征,是危重病急救医学感染患者晚期死亡的主要原因。通常患者症状为发热、厌食、心动过速、全身性动脉低血压、全身血管低阻、白细胞增多、血小板减少等,伴有心脏、肺、肝脏和肾脏受损,死亡率高达28-50%。

目前对全世界每年脓毒症发病率的估计达到4890万例,而与脓毒症相关的死亡达到1100万例,占全球所有死亡人数的五分之一。脓毒症幸存者的死亡率超过了ICU和出院,出院一年后的死亡率高达约40%,原因是基础健康状况和ICU住院引起的并发症。大约六分之一的脓毒症幸存者患有改变一生的生理和心理残疾。

病症与发病机制

脓毒症是一种综合性病症,主要是由细菌病原体引发的强烈的免疫反应释放的促炎因子造成,但是抑制免疫反应又会降低对病原体的清除能力,这也造成有效药物研发的困难。

脓毒症的关键因素

脓毒症是宿主对于微生物的过度免疫反应

免疫抑制,增加了再次感染的风险

全身炎症反应导致了多器官功能损害

器官衰竭的数目与短期脓毒症死亡率密切相关

间充质干细胞治疗脓毒症

间充质干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能干细胞,其在组织修复方面:一方面可通过分化成多种组织细胞,直接参与损伤组织的修复;另一方面,间充质干细胞还可以通过旁分泌产生的细胞因子和生长因子促进受损组织细胞的自我修复。另外研究证实,间充质干细胞还具有极强的抗炎和免疫调节功能以及有限抗菌能力

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在早前研究中,科学家观察到了间充质干细胞具有某些特性可以减少脓毒症引起的过度免疫反应。在《解放军医药杂志》2017年11期上刊登的《间充质干细胞治疗脓毒症研究进展》中通过动物实验再次支持了“MSCs能够降低脓毒症动物病死率,改善衰竭器官的功能,减低血管壁通透性,减少中性粒细胞、单核-巨噬细胞在肺脏、肝脏、肾脏、胃肠道等重要器官中的浸润、聚集、减轻组织器官的炎症损伤,从而发挥主要器官的保护作用”的观点。

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2018年7月31日发表于《干细胞》杂志上的新研究显示:间充质干细胞具有多种免疫调节特性,有益于脓毒症的治疗。这项研究首次在人类试验中展示了间充质干细胞治疗脓毒症的潜力,同时还探讨了间充质干细胞如何影响人类炎症反应。

在此次研究中,荷兰阿姆斯特丹大学的科研团队通过对32名健康志愿者分组输注不同剂量的同种异体间充质干细胞或安慰剂得出试验结果:同种异体间充质干细胞输注耐受性良好,高剂量间充质干细胞输注增加了发热反应,发挥混合促炎和抗炎作用,增强凝血活化,降低纤溶反应。这项新颖的临床试验为间充质干细胞在炎症中的作用机制提供了重要见解,也为间充质干细胞治疗人类脓毒症提供了安全性数据。

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2020年,一种具有抗菌、抗毒、抗炎和组织修复能力的“三抗一修”间充质干细胞在陆军特色医学中心(大坪医院)完成动物实验。由中心干细胞与再生医学科主任、研究员徐祥团队李战、宋昱庆和袁培淞博士研制的这种新型间充质干细胞或可成为综合治疗脓毒症的杀手锏。研究论文“抗菌融合蛋白BPI21/LL-37修饰可增强人脐带间充质干细胞对脓毒症的治疗功效”,近日发表在美国《分子治疗》(Molecular Therapy)杂志上。

徐祥团队早在2014年在国际上率先开展的间充质干细胞治疗脓毒症的临床转化研究,认证了间充质干细胞治疗脓毒症的安全性。

然而,较脓毒症爆发后所具有的菌量和毒素而言,间充质干细胞自身分泌的抗菌蛋白的抗菌和内毒素中和能力非常有限。因此,如果对间充质干细胞进行一些处理或者修饰,赋予其更强的抗菌、抗内毒素和抗炎作用,将更有助于提高间充质干细胞在脓毒症治疗中的价值。

徐祥介绍,后期将进一步开展新型“三抗一修”间充质干细胞移植治疗脓毒症的临床转化研究工作,若能有效将此策略应用于重症脓毒症的临床治疗,将极大提高脓毒症的临床治疗疗效,或可改写多重耐药、无药可控的现象。

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军队支援湖北医疗队驻武汉泰康同济医院重症一科传来喜讯:蒋东坡教授团队在国际上率先开展间充质干细胞治疗脓毒症的临床研究,将此科研成果转化到新冠肺炎患者的临床救治实践获成效。

2020年,在军队支援湖北医疗队驻武汉泰康同济医院,从该院重症一科主任蒋东坡救治团队传来好消息,他们自2014年即在国际上率先开展了间充质干细胞治疗脓毒症的临床研究,并此科研成果应用到新冠肺炎患者的临床救治中,已获成效。目前,该项研究已被重庆市列为干细胞应急攻关研究项目,将展开2019-nCoV肺炎的临床救治及相关研究,项目由徐祥教授和蒋东坡教授牵头负责。

据悉,2014年,陆军军医大学陆军特色医学中心干细胞与再生医学科徐祥教授团队与重症医学科蒋东坡团队即进行临床注册(ChiCTR-TRC-14005094),在国际上率先开展间充质干细胞治疗脓毒症的临床研究,该团队的研究成果证实,间充质干细胞治疗病毒性或者细菌性脓毒症安全有效,能有效降低脓毒症症患者的系统性炎症反应、MODS的发生率和危重病患者的死亡率,相关成果于2018年发表于《Transl Res》(期刊名称:转化医学研究杂志,国际SCI期刊)。

军队重症专家组成员、蒋东坡救治团队在武汉泰康同济医院救治新冠肺炎病者中,敏锐地意识到新冠2019-nCoV肺炎即是一种由病毒引起的脓毒症,而间充质干细胞治疗脓毒症具有明显疗效,随即考虑在先前研究成果基础上,开展间充质干细胞治疗2019-nCoV肺炎的干细胞治疗策略。团队经充分论证并结合先前间充质干细胞治疗脓毒症的临床实践,系统、严谨、科学地制定了间充质干细胞治疗2019-nCoV肺炎的的临床路径和方案,利用间充质干细胞的抗炎功能和组织修复功能,对重症新冠肺炎开展救治研究。其中10例重症新冠肺炎患者采用此疗法治疗后,相关生命体征指标、全身炎症反应指征和多器官(如肺、心和肾等)功能等均有了比较明显的积极变化和改善,提升了患者救治有效性和预后,为2019-nCoV新冠肺炎治疗指南提供了新方法和新模式。

团队为进一步发现和论证间充质干细胞治疗2019-nCoV肺炎的机制、机理和疗效,为我国继续用科研成果抗击新冠肺炎做出实际贡献,徐祥、蒋东坡科研团队在前期研究成果基础上,再获重庆市干细胞应急攻关研究项目支持,集中展开2019-nCoV肺炎的临床救治及相关研究。

展望

线粒体以及代谢的改变是脓毒症引起干细胞长期损害的基础,移植间充质干细胞能够通过降低细胞因子水平、恢复干细胞的线粒体及代谢功能、改善肌肉力量,从而达到改善感染状态的目的。