肺纖維化是以成纖維細胞增殖及大量細胞外基質沉積、肺組織結構破壞為特征的間質性肺疾病的終末期肺臟改變。

表現為干咳、進行性加重的呼吸困難,輕度肺纖維化通常在劇烈活動時出現。當肺纖維化進展時,在靜息時也發生呼吸困難,嚴重者會出現進行性呼吸困難、發紺。

臨床上一般采取吸氧、機械通氣、抗感染和激素治療,但治療效果有限,預后差。

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導致肺纖維化病變的基本病因有:

1、過敏性肺炎、塵肺病。

2、胺碘酮、博來霉素、甲氨蝶呤等藥物

3、結締組織基本、血管炎、特發性非特異性間質性肺炎等

吸煙、病毒感染、胃食管反流、衰老等都與肺纖維化有關。

我國,特發性肺纖維化發病率與死亡率逐年增加,診斷后平均生存期僅2.8年,其病死亡率高于多數腫瘤疾病死亡率。

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干細胞因子和外泌體吸入治療肺纖維化

來自北卡羅萊納州立大學的一項最新研究表明,通過霧化吸入的方式輸送肺干細胞分泌物(包括外泌體和其他細胞分泌因子)可修復小鼠和大鼠因肺纖維化所致的肺損傷,這項工作為肺纖維化患者提供了一種潛在的無創治療手段。

研究人員發現,與生理鹽水對照組相比,吸入 LSC-Sec 組,治療后的肺纖維化減少了近 50%,達到了完全緩解(與健康組無統計學差異)。而 MSC-Sec 治療組僅減少了 32.4%。此外,在二氧化硅誘導的塵肺肺纖維化小鼠模型中,LSC-Sec 治療后的肺纖維化減少了 26%,而 MSC-Sec 治療后的纖維化減少了 16.9%。

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“這項研究表明,LSC 分泌組和外泌體在減少受損肺纖維化組織和肺部炎癥方面比間充質干細胞 MSC 更有效,”程柯教授說,“鑒于該療法在多種肺纖維化和炎癥模型中的有效性,我們計劃將該研究擴展到更多的肺部疾病,包括慢性阻塞性肺?。–OPD)、急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)、和肺動脈高壓(PH)?!?/span>

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間充質干細胞治療肺纖維化原理

間充質干細胞(Mesenchymal stem cell,MSC)是干細胞家族的重要成員,來源于早期的中胚層和外胚層,最初在骨髓中發現,具有多向分化潛能、造血支持和促進干細胞植入、免疫調控和自我復制等特點。

大量研究證實,MSC具有強大的抗炎和免疫調節功能,通過抑制肺部浸潤的免疫細胞減輕急慢性肺損傷,并降低炎性因子分泌水平,降低CSS 發生的風險;同時通過分泌肝細胞生長因子(HGF)等因子,促進ARDS 肺損傷中的肺泡-上皮屏障的修復,增強肺組織損傷修復能力,進一步降低肺部纖維化水平。

研究發現,MSC 可歸巢至肺部,分化為肺泡上皮細胞、肺血管內皮細胞,從而發揮其保護作用;同時MSC可修復肺泡上皮細胞、增加肺泡表面活性物質的分泌。研究發現,在改良的誘導培養基中與MRC-5 細胞(源自正常胎兒肺間充質組織)共同培養后,可將骨髓間充質干細胞(BM-MSC)在體外成功分化為肺泡II 型上皮(ATII)細胞。研究證實,MSC 可通過產生角質形成細胞生長因子(KGF)、VEGF 和HGF,從而促進了ATII 細胞的再生,阻止了內皮細胞的凋亡,并有助于增強ARDS損傷肺中的肺泡-上皮屏障的修復。最近的研究發現,MSC可顯著改善小鼠或大鼠的支氣管肺發育不良(BPD),減輕動物肺部損傷,恢復肺泡結構及血管密度。

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MSC 亦可通過降低肺組織轉化生長因子-β(TGF-β)、TNF-α、I 型膠原、Ⅲ型膠原、羥脯氨酸和血清銅藍蛋白等的水平,促進肺泡上皮細胞的再生,阻止內皮細胞的凋亡,并增強肺組織的肺泡-上皮屏障的修復,從而發揮抗肺泡炎癥和早期肺纖維化作用,緩解肺纖維化。此外,氧化應激在急性肺損傷的過程中發揮了重要作用,MSC可減少氧化應激產物,提升抗氧化應激能力。

最近的臨床前研究表明,MSC可顯著降低肺部纖維化水平,改善肺部結構及功能。研究發現,MSC可有效改善AMD大鼠誘導的大鼠肺纖維化及肺部損傷,通過抑制NF-κB 信號通路,阻斷肺部促炎因子的表達,降低肺部炎癥水平,并最終逆轉纖維化進程。臍帶來源MSC可通過分泌HGF,有效降低博來霉素誘導的小鼠肺纖維化的炎癥和纖維化水平,恢復正常的肺部結構。
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