近年來，間充質干細胞越來越廣泛地應用于疾病治療當中，成為醫療界中的一顆新星，給大量被疾病困擾的人們減輕了痛苦。

間充質干細胞通過直接和間接兩種方式發揮作用。直接方式包括歸巢、定向分化與多向分化以及旁分泌效應等。間接方式包括雙向調節免疫反應和炎癥反應、抗氧化應激、抗纖維化、抗凋亡、造血支持作用及參與或促進血管再生、激活內源干細胞增殖分化及患病組織器官已分化的正常細胞去分化，以及抗衰老、抗瘢痕等。

間充質干細胞治療疾病的作用機制

01直接方式

人體組織器官功能障礙，如果長期得不到修復，是可能會誘發形成重大疾病。

例如，內分泌系統，當甲狀腺功能亢進會發生甲亢；功能不足則會甲減；人體的免疫系統也是，當免疫系統功能降低，可能會導致外部病原體入侵及內部腫瘤細胞逃離“監視”，而當免疫系統過強時，又會有過敏反應。

組織器官功能障礙或結構損傷導致的疾病，是可以通過干細胞移植來修復功能障礙和組織器官或再生損傷的組織器官的。

間充質干細胞歸巢現象

人體中的干細胞有個壁龕，或稱干細胞龕(Stem?cell?niche），是干細胞集中儲存的部位，平時在體內干細胞龕會維持著成體干細胞處于休眠狀態，一旦組織受傷，周圍的微環境就會傳遞信號給成體干細胞，引起成體干細胞的自我更新和分化，去修復受損的組織。

而通過靜脈回輸的間充質干細胞，在體內則需要被調動到受傷的組織周圍發揮功能。因此，干細胞需要一個幫它導航定位的“GPS”，而這種能力就是干細胞的“歸巢現象”。

在一些全身性損傷（如系統性紅斑狼瘡和創傷性多器官功能不全）和局部創傷（如脊柱損傷和皮膚損傷)?等涉及組織細胞變性、壞死、缺失的疾病治療中發現，無論是通過淺表靜脈輸入、血管介入、腔隙注射還是定位移植的臍帶間充質干細胞，均可見到有部分細胞遷移、歸巢至損傷組織中。

定向分化與多向分化

我們知道，干細胞它是一類具有自我復制和多向分化能力的細胞。

間充質干細胞是目前科學界得到最多研究的干細胞。間充質干細胞雖不能發育成完整個體，卻能夠多向分化產生多種類型細胞，包括心肌細胞、?神經細胞、干細胞、上皮細胞、肺細胞、肌腱細胞、軟骨細胞等。

間充質干細胞通過直接移植或歸巢到患病組織器官，到達受損的組織器官在特定微環境誘導下，通過分裂增殖、分化發育為與受損組織器官細胞種類相同的細胞。

在這個過程中，干細胞通過某一微環境誘導，基因組發生重編程，發育形成某一組織類型細胞，進行定向分化；或者通過不同微環境誘導，分別發育形成不同組織類型細胞，進行多向分化。

定向分化和多向分化是衡量干細胞移植是否成功的關鍵，只有成功地進行定向分化和多向分化，才有可能治愈疾病。

旁分泌作用

間充質干細胞的旁分泌效應，是指干細胞能夠表達、合成、分泌各類生長因子、細胞因子、調節因子、信號肽等多種深生物活性分子，來調節代謝、免疫、細胞分化、增殖、遷移、營養、凋亡等活性因子，并通過這些因子平衡了機體的內穩態，為干細胞免疫調節、抗凋亡等提供了適宜的環境。

說的通俗點，間充質干細胞的旁分泌作用就是通過釋放有用的物質，從而達到修復機體的效果。

間充質干細胞的旁分泌效應近年來備受重視。2017年，國際著名期刊Stem?Cell上發布了一篇文章，通過臨床試驗證實間充質干細胞對骨關節炎的改善效果，35例軟骨缺損的病人在通過異體間充質干細胞混合自體軟骨組織治療后全部獲得改善，并且研究者對臨床結果總結后認為移植的間充質干細胞通過旁分泌效應刺激了病人自體組織的修復。

02間接方式

間充質干細胞通過直接和間接兩種方式發揮治療作用。其中間接方式包括雙向調節免疫反應和炎癥反應、抗氧化應激、抗纖維化、抗凋亡、造血支持作用以及抗衰老、抗瘢痕等。

間充質干細胞移植治療作用機制的間接方式主要也是源自其自分泌、旁分泌及遠程分泌的這些種類繁多的細胞因子。

按照主要功能劃分，間充質干細胞可分泌的細胞因子包括以下這幾種：

• ①生長因子類；
• ②集落刺激因子類；
• ③趨化因子類；
• ④白細胞介素( interleukin，IL) 類；
• ⑤干擾素( interferon，INF) 類；
• ⑥神經營養因子類；
• ⑦轉化生長因子 ( transforminggrowth factor，TGF) 類；
• ⑧腫瘤壞死因子( tumornecrosis factor，TNF) 類；
• ⑨酶類酶。

雙向調節免疫反應和炎癥反應

間充質干細胞具有強大的調節炎癥反應和免疫反應功能。由于免疫原性低，間充質干細胞對固有免疫（先天免疫）和適應性免疫（特異性免疫）的多種效應細胞都具有顯著的免疫調節作用。

在機體內炎癥微環境中大量促炎因子的誘導下，不同種類、濃度的炎癥介質誘導間充質干細胞時，會表現出截然相反的免疫調節作用。

間充質干細胞就像免疫環境的一個調和劑:?當炎癥反應加強時，它會抑制免疫反應;?當炎癥反應減弱時，它又會促進免疫反應。

通過對免疫反應、炎癥反應的調節作用，間充質干細胞可以在一些自身免疫性疾病和各種炎癥性疾病，譬如移植物抗宿主病、系統性紅斑狼瘡、糖尿病、類風濕性關節炎、創傷性系統性炎癥等病癥中發揮很好作用。

抗氧化應激、抗纖維化、抗凋亡

什么是氧化應激？

是指體內氧化與抗氧化作用失衡的一種狀態，傾向于氧化，導致中性粒細胞炎性浸潤，蛋白酶分泌增加，產生大量氧化中間產物。氧化應激是由自由基在體內產生的一種負面作用，并被認為是導致衰老和疾病的一個重要因素。

間充質干細胞可以分泌超氧化物歧化酶、過氧化氫酶等抗氧化劑等，緩解了因氧化應激造成的各種損傷。多項研究表明，在給亞健康人群輸注間充質干細胞后，精神狀態變好、睡眠改善并且食欲增強體能增加，這些都可能跟間充質干細胞的抗氧化應激能力有關。

器官纖維化是一種嚴重疾病。發生纖維化后，實質細胞減少，纖維結締組織增多，導致器官結構損傷、功能減退甚至衰竭。間充質干細胞可分泌多種細胞因子，通過調節免疫反應和炎癥反應，減少促纖維化因子和膠原蛋白沉積，具有抗纖維化作用，在治療肺、肝、腎等器官纖維化上間充質干細胞表現出了非常好應用前景。

最后，間充質干細胞分泌的一些細胞因子，譬如 VEGF、胰島素樣生長因子、肝細胞生長因子等，有阻止受損組織器官的細胞發生凋亡，促進組織器官修復再生的作用。

造血支持作用及參與或促進血管再生

間充質干細胞分泌的多種細胞因子（如基質細胞衍生因子、VEGF等）可以促進造血干細胞的增殖和分化，從而增強造血功能。

同時，間充質干細胞本身能夠分泌的VEGF，可有效地促進血管再生，改善血液循環；間充質干細胞具有異質性特性，在一定條件下可以分化為內皮細胞，這些細胞進入組織器官損傷部位后同樣也具有血管再生作用，這些因素都表明間充質干細胞能直接或間接的促進損傷的組織器官血管再生。

展望

深入研究間充質干細胞的作用機制，可充分利用和發揮間充質干細胞生物學特性方面的優勢，為疾病治療提供新的策略。

相信隨著醫療技術的不斷發展，干細胞必將引發醫療變革，成為繼藥物、手術后的第三種治療方式，一系列傳統手段難以治療的疑難雜癥也終將會被干細胞逐步取代與救治。

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