间充质干细胞治疗疾病的新见解

毫无疑问，衰老是一种医学相关的现象，在给定的实验室条件下过于复杂而无法理解。尽管人类基因组现在已经存在了近 20 年，但即使是最不可能推迟的可能性，更不用说阻止与衰老相关的疾病了。世界各地的科学家都在试图揭开这个生物谜团的神秘面纱，Savitribai Phule Pune 大学的研究人员已经进行了一次这样的尝试。

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在最近由 Savitribai Phule Pune 大学的 Geetanjali Tomar 博士领导的一项研究中，研究人员探索了来自人类供体的牙龈或牙龈组织（牙龈来源的间充质干细胞或 GMSC）的间充质干细胞是否可用于修复组织或控制人体内的免疫反应。

间充质干细胞是一种干细胞，可以潜在地转化为体内任何类型的细胞。使用此类组织的主要挑战之一是捐赠者的年龄如何影响生长、身体特征及其形成不同类型体细胞的潜力——这是任何干细胞的重要指标。研究人员发现，捐赠者的年龄不会影响这些因素。

在过去的十年中，使用人类牙龈组织作为干细胞受到了广泛关注，因为它们更容易收获、捐赠者易于捐赠并且产量相对较高。但是这些组织是否可以作为干细胞用于涉及组织再生和免疫调节的治疗，这是迄今为止仍然难以捉摸的问题。

研究人员根据供体年龄将牙龈组织分为三组：A组（13-31岁）、B组（37-55岁）和C组（59-80岁）。已知来自其他组织（包括骨髓、脂肪组织和牙齿周围的其他支持组织）的间充质干细胞的质量和数量都会受到供体年龄的影响。然而，研究人员发现，捐赠者的年龄不会影响 GMSC 的质量或数量，这一特性可用于治疗疾病。

干细胞的重要特征之一是它们的物理外观，特别是当被带到体外并在实验室条件下生长时。研究表明，供体年龄不影响这些细胞的物理特性。所有收获的细胞都保持其生物学特性以形成支持组织并有效地形成干细胞功能所必需的细胞集落或聚集体。

表面标记是在细胞表面表达的特殊类型的蛋白质，有助于识别和分离特定的干细胞群。目前的研究发现，来自所有年龄组的 GMSCs 都表达了这些表面标志物，而没有受到其他类型细胞的污染。

使用干细胞的一个关键挑战是供体的衰老会耗尽干细胞库并导致其功能显着降低。这个过程被称为衰老。目前的研究发现，来自年轻供体的 GMSCs 趋向于更快地老化，而成年 GMSCs 在实验室中的老化率往往较低。从某种意义上说，这些结果很有趣，因为成人 GMSCs 有一种内在的机制来清除衰老细胞并维持健康的干细胞库。研究人员还发现，表明细胞死亡或细胞自毁导致细胞衰老增加的生物学指标水平有所提高。

与衰老相关的发现进一步得到了成年 GMSC（C 组）中负责阻止细胞增殖的基因表达增加的支持，这表明该细胞具有避免 DNA 损伤和降低衰老相关肿瘤形成机会的有效机制。GMSCs 还促进生长因子的表达，以补偿衰老诱导的细胞数量下降或任何其他与衰老相关的压力条件。这是维持稳定的组织状况和牙龈组织中健康的茎池的有效机制。

细胞迁移（单个细胞或细胞群的定向运动）也有助于维持组织稳态，以维持健康的干细胞库。研究发现，供体的年龄不会显着影响细胞向损伤部位的移动，这表明 GMSC 的生长和物理特性在很大程度上不受供体年龄的影响。

然后研究人员根据这些干细胞是否可以生长成不同的细胞类型来研究这些 GMSC 的功能特征。研究表明，这些 GMSC 被有利地转化为神经元细胞，但转化为可形成脂肪细胞或骨细胞的细胞则不太受欢迎。这种形成不同类型细胞的能力并不取决于供体的年龄，尽管研究人员确实发现骨组织形成的某些阶段，例如支持组织的形成和矿化，确实随着年龄的增长而下降。

为了测试 GMSCs 的治疗潜力，研究人员想了解这些细胞是否表现出任何可以改变人体免疫系统的行为——激活或抑制它。他们发现 GMSCs 可能会改变免疫系统的行为方式。然而，GMSCs 的免疫抑制行为随着年龄的增长而下降。然而，结果还不够显着，因此仍然可以说 GMSCs 可以改变免疫系统。

GMSCs 和 SARS-CoV2

然后，研究人员试图模拟暴露于 SARS-CoV-2 时的肺部状况，其主要特征是肺部炎症、中性粒细胞（一种有助于抵抗感染的血细胞）浸润以及炎性细胞因子的表达增加。在这种情况下，研究人员发现，GMSCs 的施用显着减少了诱导的急性肺部感染中的中性粒细胞，表明它们具有高度的免疫抑制行为。这些结果也证实了防止细胞生长和预防肿瘤所必需的其他潜在组织炎症标志物的减少。

发现来自所有年龄组供体的 GMSCs 的施用几乎可以改善所有肺损伤参数，这表明如果将这些 GMSCs 用于人类患者的干细胞治疗，它将显着改善整体肺部状况。

虽然在研究中采用了单剂量的 GMSCs 给药，但研究人员确实建议多轮给药，然后是更长时间的观察期，可以更好地了解 GMSCs 与年龄相关的免疫调节和再生行为。GMSCs 的这种免疫调节行为可能是治疗 SARS-CoV-2 引起的肺损伤的潜在治疗方法，尤其是在老年人群中。然而，为了实现这一目标，需要进行更多的实验，然后进行大规模的临床试验。

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