干细胞通过静脉输注之后是如何实现精准定位的？

文摘 2024-11-04 19:58 中国香港

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导读

干细胞在输注到人体后，它到底去哪里了呢？

在临床研究或者临床治疗中，常常有回输干细胞的案例。但是，干细胞在输注到人体后，它到底去哪里了呢？人体那么多器官和组织，干细胞进入人体后是怎么准确找到“生病”的器官进行修复的呢？

干细胞通过静脉输注之后是如何实现精准定位的？

静脉回输后，干细胞去哪了？

这个问题，刊登在《NUCLEAR MEDICINE AND BIOLOGY》上一篇文章或许给出了答案，该项临床研究中，研究人员通过给干细胞打上“标记”，用来追踪它们在晚期肝硬化患者（伴有脾肿大）体内的活性分布，以确定干细胞通过静脉回输后的“行动路径”。

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从研究中可以看出，经静脉回输的MSC会率先在肺部聚集，待到2小时后，它们的踪迹才能在肝脏及脾脏中被捕捉。但这种情况并非一成不变。研究人员观测到，MSC会逐渐逃离肺部，迁移到肝脏及脾脏中。到第10天的时候，肺、肝和脾的残留活性对比已经发生了完全逆转。

△实验用 (111) In-oxine 标记 MSCs ，以此跟踪MSCs在体内的分布
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以上面图表中Patient 1为例，可以看到患者的肺部干细胞残留活性在10天之内从33.5%下降到了2.0%，而肝脏部位的残留活性，则在10天之内从2.8%提升到了13.5，脾脏部位的干细胞提升的更多，达到了30.1%。
该研究说明，干细胞回输是一个循序渐进的“动态”过程，MSC在经静脉回输后，会先去往我们的肺部，紧接着它们顺着血液流向，逐渐向肝和脾转移。
那干细胞通过静脉回输会一直遵循从肺部到肝脏、脾脏再到其他器官的固定路线吗？
在一篇发表于国际期刊《International Immunopharmacology》的论文，提到了这个问题。

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这篇论文，研究人员通过静脉回输患有2型糖尿病的小鼠来探究人脐带来源间充质干细胞（UC-MSC）的回输去向。
在经过大量的研究数据对比之后发现，干细胞通过静脉回输会先来到小鼠肺部，然后逐渐经血管来到血流丰富的脾与肝。但与对照组正常小鼠不同的是，患有2型糖尿病小鼠体内会有一定数量的UC-MSC归巢于的胰岛，也就是体内受损部位。
甚至这些归巢于胰岛的UC-MSC发挥了不俗的效用，在显微镜下可以看到小鼠的胰岛、肝脏、脂肪和肌肉中的M2巨噬细胞数量显著增加，这些巨噬细胞可以减轻病鼠的胰岛素抵抗，降低血糖。
这项临床实验也证实，干细胞会自动归巢于机体受损的部位，它就像自带GPS导航，能够自动去往它该去的地方。

归巢效应，自带GPS导航

归巢——一直以来大家对于干细胞拥有的这项“超能力”了解的都不是特别清楚，归巢？归哪个巢？为什么它的机制又是怎样的？对于身体来说，归巢有什么好处？

1、先从“归巢”一词说起

“归巢”（homing）最早是指循环在血液中的淋巴细胞倾向于迁移到它们原先派生自那里的淋巴细胞部位，如淋巴结，这一回归现象称为“淋巴细胞的归巢”，这是1983年Gallation提出来的。后来“归巢“这一概念逐渐被引申至干细胞。

干细胞归巢，是指当机体缺血、缺氧、损伤时，机体内或者外源性间充质干细胞具有向损伤部位优势分布的特质，这个过程类似人体局部炎症反应后大量白细胞迁移至炎症周围。

2、间充质干细胞（MSCs）的归巢

Saito等首次提出间充质干细胞具有归巢能力，当机体组织受到某种刺激时，一些“休眠”的间充质干细胞被“唤醒”，归巢到损伤部位进行分化，替代损伤的细胞。归巢是间充质干细胞安全有效的应用于临床的关键。

微环境的改变是MSCs归巢的始动因素，当身体出现某个损伤，损伤部位的组织会表达多种趋化因子、黏附因子、生长因子等各种信号分子。不同的微环境分泌不同的信号分子，吸引MSCs定向到达该组织。干细胞归巢，最终归巢至骨髓、各个脏器、炎症及创伤部位，甚至归巢至肿瘤部位。

总的来说，间充质干细胞“归巢”的能力，就像内置了一部“智能GPS”导航系统，时刻引导着干细胞寻找“回家”的路。并定居其中，安居乐业。

间充质干细胞归巢的重要性

干细胞“巢”作为一种特殊的微环境，是干细胞存在的基础，“巢”通过不同信号途径调控着干细胞的行为，使干细胞的生长、更新和分化在生理条件下处于稳定平衡状态。对于归巢机制目前尚不明确，但参与归巢小组的成员很多，诸如趋化因子、生长因子和黏附因子等。

间充质干细胞的移植方式通常包括动脉输注、静脉输注、局部注射移植等，然后利用其归巢性修复特定损伤组织。

间充质干细胞因具有强大的增殖能力，多向分化能力和特殊的免疫调控能力，在各种创伤修复的研究当中占有越来越重要的地位，例如MSCs在心肌梗死、脊髓损伤和免疫疾病中的治疗作用已成为当下的研究热点，而MSCs要发挥这些强大功能的前提则是需要有足够数量的MSCs归巢并存活于损伤的靶组织。

归巢性是间充质干细胞能够广泛应用于疾病治疗，特别是系统性疾病治疗的重要因素，在临床上具有巨大的应用潜能。拥有“智能GPS导航”的超能力，可以引导着间充质干细胞去到我们体内需要修复的受损部位为我们修复体内组织器官的损伤。

随着医学科技的不断发展，间充质干细胞的应用也越来越广泛，作为人体宝贵的资源间充质干细胞将给我们的未来健康带来无限可能。

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