一般來說，間充質(zhì)干細胞的抗細胞凋亡作用具有以下特點：間充質(zhì)干細胞的抗凋亡能力主要緩解兩種與細胞凋亡相關(guān)的疾病，即急性損傷導(dǎo)致的瞬間大量細胞凋亡和慢性損傷導(dǎo)致的持續(xù)性細胞凋亡。間充質(zhì)干細胞對這兩種凋亡性疾病的緩解主要依賴于阻斷凋亡過程和緩解炎癥微環(huán)境。

此外，間充質(zhì)干細胞的抗凋亡機制主要通過其分泌組介導(dǎo)，包括ncRNA、細胞因子和線粒體。間充質(zhì)干細胞分泌這些介質(zhì)來抑制細胞凋亡和減輕炎癥反應(yīng)，這正是間充質(zhì)干細胞對疾病的主要治療作用。這些特點使得間充質(zhì)干細胞移植具有很強的療效，可用于多種疾病的治療。

間充質(zhì)干細胞增強靶細胞凋亡

間充質(zhì)干細胞促進腫瘤細胞凋亡

除了前面提到的MSC通過抑制腫瘤細胞凋亡來促進腫瘤生長之外，還發(fā)現(xiàn)MSC可以促進腫瘤細胞凋亡并抑制腫瘤生長（表2）。

此外，間充質(zhì)干細胞還被證實對多種其他腫瘤細胞具有明顯的促凋亡作用，包括膠質(zhì)瘤U251細胞、胰腺癌細胞、肝細胞癌細胞和淋巴瘤細胞。因此，間充質(zhì)干細胞通過多種途徑對多種腫瘤細胞有較強的促凋亡作用。這些研究結(jié)果顯示了間充質(zhì)干細胞在腫瘤治療領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景。

間充質(zhì)干細胞促進免疫細胞和其他細胞凋亡

間充質(zhì)干細胞還通過促進免疫細胞凋亡來緩解多種自身免疫性疾病。間充質(zhì)干細胞對免疫細胞的促凋亡作用通常被認為是間充質(zhì)干細胞免疫抑制能力的一部分。而新出現(xiàn)的證據(jù)表明，間充質(zhì)干細胞顯著抑制T細胞發(fā)揮免疫抑制活性，這與多種免疫分子有關(guān)，包括吲哚胺(2,3)-雙加氧酶、程序性細胞死亡1配體1和Fas-L。這些免疫分子幫助MSCs有效緩解移植物抗宿主病、系統(tǒng)性硬化癥和DSS誘導(dǎo)的潰瘍性結(jié)腸炎。

此外，體外實驗也發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)干細胞促進肝星狀細胞凋亡，有助于緩解肝纖維化的進程。許多ncRNA也參與了自身免疫性疾病的緩解。以上證據(jù)表明，間充質(zhì)干細胞對免疫細胞的促凋亡作用也是間充質(zhì)干細胞療效的重要組成部分。

間充質(zhì)干細胞對細胞凋亡的自我調(diào)節(jié)

間充質(zhì)干細胞本身的凋亡與間充質(zhì)干細胞移植的療效及多種疾病的治療密切相關(guān)。間充質(zhì)干細胞凋亡的調(diào)控涉及多種分子和信號通路。

雖然間充質(zhì)干細胞會因各種原因發(fā)生凋亡，但有趣的是，凋亡的間充質(zhì)干細胞也具有重要的生物學(xué)功能和治療潛力。研究表明，間充質(zhì)干細胞移植治療期間注入體內(nèi)的MSC發(fā)生廣泛凋亡并在體內(nèi)誘導(dǎo)受體介導(dǎo)的免疫調(diào)節(jié)，這與間充質(zhì)干細胞移植的治療效果密切相關(guān)。

進一步研究表明，源自間充質(zhì)干細胞的凋亡囊泡（MSC-ApoV）具有多種功能和有希望的應(yīng)用，包括免疫調(diào)節(jié)、促進增殖和組織再生、維持體內(nèi)平衡和藥物遞送。

了解間充質(zhì)干細胞對細胞凋亡的雙重調(diào)控作用

間充質(zhì)干細胞在調(diào)節(jié)細胞凋亡方面表現(xiàn)出雙重特性，既有抑制作用，也有促進作用，這些作用可歸因于多種因素。

最初，根據(jù)特定細胞因子的刺激，間充質(zhì)干細胞可發(fā)揮不同甚至相互矛盾的作用。例如，γ干擾素可激活間充質(zhì)干細胞，并通過誘導(dǎo)釋放各種抗炎因子和生長因子來抑制炎癥反應(yīng)和減少細胞死亡，從而促進抗炎和抗凋亡作用。相反，某些細胞因子（如LPS）可能會刺激間充質(zhì)干細胞分泌信號分子，從而增強炎癥反應(yīng)并增加細胞凋亡。在這種情況下，間充質(zhì)干細胞可能有助于促進炎癥反應(yīng)和凋亡過程。

因此，間充質(zhì)干細胞的特點是異質(zhì)性，包括各種亞群，這些亞群賦予了間充質(zhì)干細胞顯著的適應(yīng)性。Sun等人和Wang等人利用scRNA-seq鑒定了間充質(zhì)干細胞的7個組織特異性亞群和5個功能保守亞群，證明了臍帶-間充質(zhì)干細胞具有增強的免疫調(diào)節(jié)潛力。

此外，ZhangS等人發(fā)現(xiàn)了hUC-MSCs中兩個不同的間充質(zhì)干細胞亞群，它們在免疫調(diào)節(jié)和組織分化功能方面存在差異。這些不同亞群干細胞的存在有助于免疫系統(tǒng)的雙向調(diào)節(jié)，也可能是對細胞凋亡產(chǎn)生雙重調(diào)節(jié)作用的原因。

結(jié)論

間充質(zhì)干細胞在治療多種疾病方面的巨大潛力越來越受到人們的重視，使得間充質(zhì)干細胞治療機制的研究也越來越深入。調(diào)控細胞凋亡是間充質(zhì)干細胞治療機制的重要組成部分。

總體上，間充質(zhì)干細胞已被證實具有抑制細胞凋亡、促進多種組織細胞存活的作用，而且這一過程涉及三大凋亡調(diào)控通路，與自噬、衰老、增殖等密切相關(guān)。但在部分疾病狀態(tài)下，間充質(zhì)干細胞也會表現(xiàn)出促進特定細胞凋亡的作用，如淋巴細胞、腫瘤細胞等。而這些促凋亡作用一般被認為是間充質(zhì)干細胞免疫抑制作用的一部分。這些復(fù)雜有序的調(diào)控機制構(gòu)成了間充質(zhì)干細胞對組織細胞的穩(wěn)態(tài)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，是間充質(zhì)干細胞發(fā)揮多種治療作用的基礎(chǔ)。

參考資料：Chen, Z., Xia, X., Yao, M. et al. The dual role of mesenchymal stem cells in apoptosis regulation. Cell Death Dis 15, 250 (2024). https://doi.org/10.1038/s41419-024-06620-x

免責說明：本文僅用于傳播科普知識，分享行業(yè)觀點，不構(gòu)成任何臨床診斷建議！杭吉干細胞所發(fā)布的信息不能替代醫(yī)生或藥劑師的專業(yè)建議。如有版權(quán)等疑問，請隨時聯(lián)系我。