间充质干细胞在伤口再生中的作用是什么?
间充质干细胞(MSC)对于伤口愈合过程至关重要,特别是对于由外伤、糖尿病、血管功能不全和各种其他疾病引起的难以愈合的伤口。由于其在伤口愈合的炎症、增殖和重塑阶段的作用,间充质干细胞促进正常的生理功能朝着有效修复的方向发展。因此,当用于治疗时,间充质干细胞已被证明可以促进和改善医疗应用中的伤口恢复。
伤口愈合是一个动态的过程、复杂的过程,它涉及许多协调作用,例如出血和凝血、急性炎症、细胞迁移、增殖、分化、血管生成、上皮再形成以及ECM的合成和重塑。这些复杂的过程发生在(a)炎症、(b)增殖和(c)重塑阶段。
间充质干细胞修复伤口的机制概述
然而,间充质干细胞通过首先直接减少炎症反应来参与这些过程,因为间充质干细胞的存在减少了促炎细胞因子TNF-α和IFN-γ的释放,同时增强了抗炎细胞因子IL-的合成。10和IL-4。其次,间充质干细胞释放多种被称为组织修复介质的细胞因子、趋化因子和生长因子,包括 VEGF、PDGF、bFGF、EGF、KGF 和 TGF-β,影响一系列细胞类型,包括上皮细胞、内皮细胞、角质形成细胞和成纤维细胞,促进细胞存活、增殖和迁移。最后,ECM重塑对于有效的伤口愈合至关重要,这主要由基质金属蛋白酶(MMP)控制。有趣的是,基质金属蛋白酶 (MMP)-1 的表达已被证明被 MSC 抑制,这表明 MSC 可以防止胶原基质的分解、保留基质并帮助成纤维细胞再生。
Fig.1 MSCs的伤口愈合机制
研究人员正在提高间充质干细胞的伤口愈合功效
除了标准的间充质干细胞注射之外,研究人员还找到了通过使用来提高伤口再生能力的方法、特殊物质 用于皮肤移植,如纤维蛋白聚合物喷雾,可加速患者慢性、持久、不愈合的下肢伤口的愈合,或通过将基质或水凝胶直接掺入伤口中,增加间充质干细胞的修复和治疗效果。此外,通过释放旁分泌因子,种植在支架上的间充质干细胞能够显着改善正在再生的皮肤质量,减少沉积的胶原蛋白量,促进新血管生成和上皮化,最终维持皮肤再生。毛囊的恢复更为显着。
总之,在治疗方面,间充质干细胞可以从多种来源提取,包括骨髓、脂肪组织、脐带、胎盘和外周血。外泌体、条件培养基和活间充质干细胞都已作为治疗成分用于临床应用。几项研究也显示出在疾病治疗应用方面有希望的结果,例如:神经系统疾病、脑肿瘤,以及 骨和软骨再生。
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【北联干细胞-iPSC细胞实验室】
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北京北联世纪干细胞生物科技有限公司,是一所集临床、科研、国际学术交流为一体的全球生命科学研究公司,技术源头为美国圣地亚哥Biocentrium公司,公司致力于再生医学新技术的基础研究与临床应用转化,并将iPSc诱导多能干细胞培养技术平移到国内,同时与国内多家三甲医院开展科研课题。
现涵盖iPSc诱导多能干细胞,鲜活细胞、间充质干细胞、神经干细胞、血管内皮干细胞、软骨干细胞、NK/NKT/CTL/CAR-T/CAR-NK/DC-CIK/INKT等免疫细胞,肿瘤疫苗等;应用范围包括:疾病预防、两性生殖、神经系统疾病、脑部疾病、亚健康、免疫系统疾病、骨关节疾病等,同时拥有个体化iPS制备和分化成精原细胞、卵原细胞并形成精子、卵子技术、NSC脑部立体定向技术、NSC球后视神经靶向技术等。