哮喘病已经成为当今世界上最为普遍的疾病之一,尤其是在儿童中,哮喘病的传播更为广泛。被世界卫生组织列为疾病中四大顽症之一,它也成为仅次于癌症的世界第二大致死和致残疾病。

据全球哮喘防治创议委员会估计,全球约有 3 亿人受到哮喘病的困扰;据 WHO 预测,至 2025 年哮喘患者将增至 4 亿人。我国哮喘患者约有 3000万,患病人数每年持续增长。仅有四成(40.5%)患者病情得到控制,哮喘死亡率远高于发达国家。

哮喘的发作,和当前空气质量的关系尤为密切。同时,接触烟雾、香水、油漆、灰尘、宠物、花粉等刺激性气体或变应原之后发作,夜间或清晨症状容易发生或加剧。
哮喘患者的福音,无所不能的间充质干细胞

临床表现

哮喘患者的常见症状是发作性的喘息、气急、胸闷或咳嗽等症状,少数患者还可能以胸痛为主要表现。

近年来,间充质干细胞独特的免疫调节功能使其在自身免疫性疾病领域成为热点。现已证明间充质干细胞可通过分泌生长因子、细胞因子、抗纤维化因子或者血管生成介质等实现旁分泌反应,并发挥免疫调节功能。最近有研究证实诱导哮喘早期移植间充质干细胞可上调外周CD4+CD25+调节性T细胞,降低支气管肺泡灌洗液中炎症细胞的数量,明显抑制支气管哮喘(简称哮喘)小鼠的气道炎症。因此,全面了解间充质干细胞生物学特性有助于更深入探讨其与哮喘之间的联系,为哮喘治疗开辟新的途径。

间充质干细胞由于具有来源广泛,易在体外培养,诱导和扩增以及免疫原性低等特性,成为组织工程,细胞工程和基因工程理想的种子细胞和研究热点。大量的研究突出间充质干细胞的治疗作用主要在两个方面:一是调节T细胞介导的免疫反应;二是移植间充质干细胞并使其归巢到缺血和损伤组织。

间充质干细胞与气道炎症

哮喘发病与机体免疫系统功能异常有密切关系。T细胞活化及T细胞亚群之间的平衡状态已越来越引起重视,成为哮喘发病机制研究的一个热点。有研究表明,诱导哮喘早期使用间充质干细胞可上调外周血CD4+CD25+调节性T细胞,降低支气管肺泡灌洗液中炎症细胞的数量,明显抑制哮喘小鼠的气道炎症;这在Kavanagh等的研究中也得到证实,使用间充质干细胞后卵蛋白诱导的小鼠气道炎症明显减轻,抗原特异性IgE减少、调节性T细胞增多,支气管肺泡灌洗液中IL-4减少、IL-10增多,这说明间充质干细胞对气道炎症发挥抑制作用不仅仅是依赖调节性T细胞,还存在别的独立的抑制炎症机制。

间充质干细胞与哮喘气道重塑

气道重塑是哮喘特征性病理改变之一,即使是轻度的哮喘患者也存在气道重塑的现象。发生气道重塑涉及气道结构的多种组分,包括上皮组织的丧失、上皮下纤维化、新血管生成、胶原沉积、成纤维细胞和肌成纤维细胞增生和气道平滑肌细胞的增生肥大等。

1、目前已经有实验证实间充质干细胞可调理肺并分化为肺上皮细胞以缓解由脂多糖引起的急性肺损伤和博莱霉索引起的慢性肺损伤。而将人间充质干细胞与小气道上皮细胞共培养发现一部分间充质干细胞迅速分化为上皮细胞并回复上皮细胞单层,其他间充质干细胞直接与上皮细胞融合。最近有报道称间充质干细胞通过修复哮喘气道上皮细胞促进气道上皮重建。因而我们可以考虑凭借干细胞技术来修复气道上皮细胞,增强上皮防御能力,防止哮喘疾病进展。

2、有研究证实哮喘气道中肌成纤维细胞增多,可能是哮喘气道炎症募集循环中的骨髓间充质干细胞来源的成纤维细胞至气道所致;从哮喘患者肺组织中分离的成人支气管成纤维细胞样细胞经流式细胞仪检测发现细胞表面标志物呈骨髓来源的间充质干细胞样的结果。这些结果都提示增生的肌成纤维细胞有一部分可能来自于间充质干细胞的迁移分化,因此确切了解间充质干细胞迁移到靶组织的机制,对哮喘疾病的治疗可能有重大意义。

3、间充质干细胞作为具有多向分化潜能的干细胞,虽然初步研究证实外源性干细胞可调理肺,并可分化为多种细胞参与气道重塑。目前更多的研究倾向于间充质干细胞通过分泌生长因子、细胞因子、抗纤维化因子或者血管生成介质等旁分泌反应,直接或间接启动细胞内机制,参与组织修复和免疫调节等生物效应,由此可见,间充质干细胞可能通过旁分泌效应减轻气道重塑。

间充质干细胞的治疗机制

1、间充质干细胞能定制并分化为受损组织细胞。

2、间充质干细胞通过线粒体转移及促进内源性干细胞增生及趋化来改善病情。

3、间充质干细胞具有免疫调节作用,通过分泌可溶性因子及小分子化学物质介导免疫抑制。

以上的治疗机制都为基于干细胞治疗哮喘提供大量的依据,有学者将间充质干细胞移植入用鸡卵白蛋白致敏及激发的的哮喘模型中,哮喘小鼠肺部炎症减轻,血清中IL-12增高,而IL-10和IL-13明显减低。
哮喘患者的福音,无所不能的间充质干细胞

间充质干细胞有望彻底治愈哮喘

遵义医学院附属医院呼吸二科主任张建勇教授等人在《中国组织工程研究杂志》上刊发的研究文章认为间充质干细胞对治疗哮喘拥有较大潜力。

在减轻哮喘气道炎症和降低气道

高反应方面的作用

◆ 气道炎症可使间充质干细胞定向募集并定植在损伤的气道上皮;

◆ 间充质干细胞通过调节Th1/Th2的平衡缓解气道炎症;

◆ 间充质干细胞通过直接或间接的方式调节免疫细胞降低气道炎症;

◆ 间充质干细胞可以通过一系列的可溶性因子来抑制免疫细胞的免疫应答,减轻甚至终止气道炎症炎性损伤;

◆ 间充质干细胞可以通过上调CD4+ CD25+调节性T细胞来抑制气道炎症。

在延缓气道重塑中的作用

◆ 间充质干细胞可以诱导分化肺泡上皮修复气道炎性损伤;

◆ 间充质干细胞可抑制炎症并触发修复性生长因子延缓哮喘气道重塑。

间充质干细胞已经有大量的临床前期和临床研究显示间充质干细胞的安全性、无毒性,且制备简便、来源广泛,这无疑对哮喘的治疗开辟了一条新途径。