多个案例表明:自体间充质干细胞修复半月板损伤更具优势!
2025-06-08
急、慢性肺部疾病中,不当免疫反应与异常修复会致肺组织不可逆损伤,引发肺功能衰退乃至衰竭,危及患者生命。
间充质干细胞(MSCs)及其衍生物凭借独特功能特性,在肺部疾病细胞及无细胞疗法中前景广阔,已进入临床转化阶段。
MSCs及其衍生物雾化给药为肺部疾病治疗带来新契机。近期,雾化吸入外泌体这一治疗肺结节的新兴手段备受医学界关注。多项临床前及临床试验显示,雾化MSCs外泌体给药安全有效,或为治疗复杂肺部疾病的优选方案。
一
基础概念科普
MSCs衍生物与外泌体
MSCs在培养中会产生培养基、旁分泌因子、分泌蛋白质组、细胞外囊泡等衍生物,广义还包括预处理后的MSCs。研究表明,MSCs治疗疾病的潜力主要依赖其细胞外囊泡,尤以外泌体(MSC-Exo)为代表。
细胞外囊泡按来源、大小和发生机制分为外泌体、微泡、凋亡小体,其中外泌体体积最小(直径50 - 150nm),无自我复制能力,生物活性稳定,免疫原性低,无成瘤及血栓风险。它能改善肺泡张力、纠正肺动脉高压、降低活化巨噬细胞和促炎细胞因子水平。
外泌体的分泌与作用
几乎所有细胞都能分泌外泌体,但MSCs分泌能力最强。MSCs外泌体经内吞胞膜、质膜融合、释放至胞外环境三阶段产生,含MSCs来源的蛋白质、核酸及脂质等遗传信息,参与细胞间信号传递。
间充质干细胞外泌体的功效
现有研究显示,间充质干细胞外泌体与MSCs功效相当,可通过抗炎、免疫调节、巨噬细胞表型调节参与上皮间质转化,逆转肺纤维化。
肺结节
肺结节是肺部影像学检查中发现的直径小于3cm的类圆形、被肺组织包绕的实性或亚实性病变,按大小分为微小结节和小结节,通常无明显症状,性质可能良性或恶性。
二
肺部疾病治疗传统给药方式
合理给药途径对MSCs外泌体疗效影响重大。目前,MSCs及其衍生物给药途径主要有肠内、肠外和局部给药。肠外途径如静动脉、皮下、皮内注射等;肠内途径涵盖口服、舌下、口腔或直肠给药。
不过,这些给药途径在呼吸系统疾病治疗中存在局限,有体内存活率低、潜在致瘤和血栓风险、外泌体产量与纯度不定、治疗机制复杂、调控难、储存运输条件苛刻等问题。
近10年,呼吸系统疾病吸入药物疗法与新药物产品成果显著。雾化吸入MSCs外泌体的临床前及临床研究显示,其操作便捷,安全性与有效性或优于其他给药方式。
干细胞外泌体雾化是将雾化因子药液撞击成微小的雾滴或微粒均匀弥散在气体中,通过呼吸直接运送到呼吸道和肺泡部位,发挥组织修复、免疫平衡、抗炎消肿、排毒止痰等作用与功效,快速并持续改善人体呼吸系统功能。
三
间充质干细胞外泌体雾化
治疗肺部疾病的优势
间充质干细胞外泌体雾化给药优势显著:
操作安全:
无细胞、无自我复制能力,无致瘤风险,生物活性稳定;不产生MHC Ⅱ,无免疫排斥;无需提前制备,储存方便,给药前仍具活性,操作简便且无侵入性。
精准给药:
体积小,可直达呼吸道局部,形成高药物浓度,更易迁移至受损靶器官。
高效低毒:
不经肝、肾代谢,毒副作用小;能缩短病程,快速缓解呼吸系统症状;维持肺内细胞高活性与分布,降低细胞丢失和形态变化风险。
强力修复:
通过抗炎、免疫调节、巨噬细胞表型调节参与上皮间质转化,逆转肺纤维化;调节免疫反应,促进受损肺组织修复。
因此,雾化给予MSC-EXOs有望成为肺部疾病更有效的治疗手段。
四
外泌体雾化治疗肺结节临床案例
雾化吸入外泌体能够有效缩小肺结节的大小。通过雾化吸入,外泌体能够直接到达肺部,发挥其抗炎和修复作用,从而缩小结节。此外,外泌体的免疫调节功能有助于防止结节的进一步恶化。
例如,一项关于脐带间充质干细胞衍生外泌体雾化疗法治疗COVID-19肺炎的研究表明,该疗法显著降低了患者的肺结节负荷,改善了呼吸功能。此外,外泌体治疗还表现出良好的安全性,未引发明显的副作用。
干细胞外泌体雾化治疗后2小时内未观察到喉咙或舌头肿胀、瘙痒皮疹、呼吸急促、头晕、呕吐或低血压等急性过敏反应。治疗后也未观察到继发性过敏反应,未报告不良事件。
胸部CT检查显示,MSC来源的外泌体雾化处理促进了肺部病灶的吸收,使肺结节缩小。
例如,2020年4月3日,某患者的第一次CT扫描显示左肺下叶外有一个孤立的结节。
接受雾化治疗6天后,4月10日CT结果显示,结节密度降低,大小缩小,17天后,雾化吸入外泌体使肺病灶完全吸收。
另一个患者从2020年2月27日开始接受外泌体治疗,3月18日,其CT扫描显示双肺病灶明显吸收,病灶密度减弱。4月1日,该患者的肺部病灶被完全吸收。然而,对于未接受外泌体治疗的患者,在吸收肺病灶后仍然存在纤维索阴影。
五
雾化吸入外泌体在肺部疾病中的应用
1.慢性阻塞性肺疾病(COPD):雾化吸入可抗炎、修复肺组织,改善患者肺功能与生活质量。
2.哮喘:能改善气道炎症,减轻气喘、呼吸困难等症状,通过调节炎症细胞活性、抑制炎症因子释放起效。
3.肺纤维化:借助抗炎、免疫调节及巨噬细胞表型调节等,参与上皮间质转化,逆转纤维化进程。
4.肺结节:直达肺部,发挥抗炎、修复作用,缩小结节,其免疫调节功能可防止结节恶化,临床案例证实有效。
5.急性呼吸窘迫综合征(ARDS):抑制炎症因子释放、调节免疫反应,减轻炎症,促进肺组织修复。
6.COVID-19肺炎:雾化吸入可显著降低炎症细胞因子水平,增强免疫力,促进病变吸收,缩短住院时间。
综上,MSCs外泌体雾化吸入治疗肺部疾病安全性与有效性良好,国内外前沿研究正扩大规模探索其临床应用,但仍需更多实验与临床数据验证作用机制,并解决吸入剂量、频次及装置类型等关键问题。