《自然》：干细胞具有明显的神经营养性，可刺激神经组织再生

前言 /

阿尔兹海默症、帕金森症等慢性神经退行性疾病严重影响着老年人的身体健康和生活质量，目前这类疾病的病因尚不明确，而且因为成年人的大脑再生能力有限，脑损伤和神经退行性疾病往往导致患者的功能障碍，并且尚无治愈手段。

间充质干细胞（MSC）是一种多能干细胞，广泛存在于多种组织中，如骨髓、脂肪组织、脐带血和组织、胎盘组织等。他们具有干细胞的多向分化潜力，并具有独特的细胞因子分泌功能，细胞模型被应用于增殖、移植和分化研究，以及体外的免疫反应的鉴定。

间充质干细胞的临床研究已经在许多国家开展，美国FDA已经批准了超过60余项有关临床试验，我国已经开始用间充质干细胞治疗临床上一些难治的疾病，如脊髓损伤、脑瘫、肌萎缩侧索硬化症、系统性红斑狼疮、系统性硬化症、克隆氏病、中风、糖尿病、糖尿病足、肝硬化等。

去年8月，一篇关于间充质干细胞神经再生潜力的研究，发表在《自然》科学报告上。

论文截图

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来源：自然杂志

文章比较了三种不同来源的间充质干细胞（成人脊髓、脂肪组织和脐带华通式胶），以及生长动力学、免疫表型和免疫调节特性、基因表达和分泌组特征，旨在研究这三种不同来源间充质干细胞的差异。结果发现三种组织来源的间充质干细胞分泌组蛋白均具有明显的神经营养性来刺激脊根神经的增长，以及减少神经干细胞或祖细胞的死亡。其中，骨髓间充质干细胞显示出较高的免疫调节活性。

不同来源间充质干细胞的免疫调节特性

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来源：参考资料1

为了测试三种不同来源间充质干细胞的免疫调节特性，研究人员测试了他们在接触培养和非接触联合培养中抑制植物凝血素（PHA）诱导外周血单核细胞的增殖能力。结果发现，骨髓间充质干细胞的抑制能力要高于脂肪和脐带华通式胶间充质干细胞。这表明，不同来源间充质干细胞的细胞相互作用能力和旁分泌机制抑制免疫应答的能力不同，其中骨髓间充质干细胞具有最显著的免疫抑制能力。

间充质干细胞促进脊根神经生长作用比较

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来源：参考资料1

研究人员将三种不同来源的间充质干细胞的外泌蛋白添加到脊根神经元培养皿上，结果发现三种干细胞均使脊根神经的面积显著增加，其中加入脂肪间充质干细胞分泌组的培养皿的神经突延明显高于其他来源的间充质干细胞，加入脊髓间充质干细胞最低。

神经营养增长因子对脊根神经神经突出增长的影响

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来源：参考资料1

为了进一步探索是哪种分泌因子会对神经再生有积极的影响，研究人员分别确定了三种不同间充质干细胞的分泌组蛋白的组成，并确定了一系列与神经再生相关的生长因子（HFG、FGF-2和BDNF），这些生长因子与来源组织无关。BDNF通过作用于受体因子，促进神经组织的存活和分化，被认为是参与神经组织修复的主要因素之一。

研究人员观察到，相较其他来源间充质干细胞，骨髓间充质干细胞中BDNF、HFG和FGF-2的产量比较低。另外，骨髓间充质干细胞生产VEGF-A明显高于脂肪间充质干细胞和脐带华通式胶间充质干细胞。VEGF-A与HFG信号通路相互调节，这与之前的研究成果一致。

值得强调的是，与间充质干细胞产生的外泌体混合体相比，单个生长因子对神经突出增长的影响并不明显（生长因子组增长约1.65-1.96倍，间充质外泌体组增加7.2-18.5倍）。因此，研究人员认为神经突出的增长延长，应该与间充质干细胞外泌体中含有的混合生长因子有关。不同来源的间充质干细胞的外泌体的成分各不相同，但是在所有分泌组蛋白中均检测到神经营养和保护因子。此前研究表明，骨髓、脂肪和脐带血管周围细胞可以产生具有潜在抗氧化的蛋白，并保护细胞在氧化应激反应中受损。

这项研究证明了间充质干细胞外泌体的可以促进成人神经突出的生长，具有明显的神经营养潜能，并且不同间充质干细胞的外泌体成分各不相同。对于间充质细胞对不同细胞的预适应和预处理策略，以及扩大细胞治疗的范围，优化制造工艺还需要进一步研究。

这项成果无疑使神经损伤患者看到了希望，随着间充质干细胞的秘密被逐步揭示，越来越多不可治愈的疾病看到了痊愈和改善的希望，并且将更加安全高效的被应用于临床。

参考文献

[1] Petrenko, Yuriy, et al. "A comparative Analysis of Multipotent Mesenchymal Stromal cells derived from Different Sources, with a Focus on neuroregenerative potential." Scientific reports 10.1 (2020): 1-15.