在皮膚創(chuàng)面修復(fù)的傳統(tǒng)治療方法中，皮膚移植、生物支架、皮瓣手術(shù)和激光治療等是最常見的方法。皮膚移植多用于大面積的創(chuàng)傷或潰瘍。創(chuàng)傷敷料在皮膚創(chuàng)面修復(fù)中也起到重要作用，它具有保護(hù)創(chuàng)面、減少分泌液、抗菌、維持潮濕的環(huán)境、高透氣性及非過敏性等性能。近年來，眾多國內(nèi)外研究者發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)作為一種具有自我更新和多向分化能力的多能干細(xì)胞，具有來源廣泛、免疫原性低、不會(huì)對(duì)患者皮膚造成額外損傷等優(yōu)點(diǎn)，在皮膚損傷修復(fù)方面顯示出了良好的治療潛力。

       間充質(zhì)干細(xì) (MSCs) 是指一個(gè)具有自我更新、免疫調(diào)節(jié)和多向分化能力的干細(xì)胞群體，可分為多能干細(xì)胞和成體干細(xì)胞兩大類，包括人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞 (human umbilical cord MSCs，hUCMSCs)、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 (bone marrow MSCs，BMMSCs)、子宮內(nèi)膜間充質(zhì)干細(xì)胞 (endometrial MSCs，EnMSCs)、脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞 (adipose-derived stem cells，ADSCs)、牙科間充質(zhì)干細(xì)胞 (dental-derived MSCs，DMSCs)、多能誘導(dǎo)干細(xì)胞衍生的間充質(zhì)細(xì)胞 (induced pluripotent stem cell-derived MSC，iMSCs) 等。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞是最早分離獲得的MSC，也是目前干細(xì)胞治療中、研究和應(yīng)用最多的 MSC 類型，其有效性和安全性已在多項(xiàng)研究中得到證實(shí)。臍帶屬于胚胎外組織，含有大量多向分化的干細(xì)胞。臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞是從整條臍帶或華通膠、羊膜、血管內(nèi)皮以及血管周圍組織等不同結(jié)構(gòu)中分離獲得的MSC。月經(jīng)血間充質(zhì)干細(xì)胞來源于女性月經(jīng)期間脫落的子宮內(nèi)膜，由于可以無創(chuàng)和安全地從所有育齡婦女中通過采集月經(jīng)血獲得，因此，經(jīng)血干細(xì)胞具有巨大的臨床應(yīng)用前景。牙科間充質(zhì)干細(xì)胞是從牙齦組織固有層分離的成體干細(xì)胞。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞是通過將已分化的成體細(xì)胞逆轉(zhuǎn)去分化得到的，具有與胚胎干細(xì)胞類似的低分化特征，同時(shí)因其取自患者自身組織，不存在倫理道德問題，還可避免免疫排斥以及致瘤性等風(fēng)險(xiǎn)而倍受關(guān)注。

       間充質(zhì)干細(xì)胞促進(jìn)皮膚損傷修復(fù)的作用機(jī)制

       1、分化和免疫調(diào)節(jié)作用

       MSCs在所處微環(huán)境中具有特異性分化能力，可在皮膚損傷部位分化為皮膚細(xì)胞參與損傷部位的修復(fù)。在創(chuàng)傷愈合動(dòng)物模型中，移植的MSCs可以在傷口處分化為區(qū)域組織的常駐細(xì)胞，包括成纖維細(xì)胞、肌成纖維細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、周細(xì)胞和角質(zhì)形成細(xì)胞等。MSCs 還具有免疫調(diào)節(jié)作用。研究表明，在受到相關(guān)炎癥因子的刺激后，MSCs 即可表現(xiàn)出很強(qiáng)的免疫抑制作用。例如，被炎癥因子激活的MSCs 能夠分泌一種抗炎蛋白 TSG-6，這種蛋白可抑制巨噬細(xì)胞的活化，降低免疫反應(yīng)。MSCs 還可以激活 M2 巨噬細(xì)胞產(chǎn)生白細(xì)胞介素-10，白細(xì)胞介素-10 是一種抗炎細(xì)胞因子，對(duì)創(chuàng)面愈合有治療作用，可通過抑制中性粒細(xì)胞浸潤和 T 細(xì)胞反應(yīng)來抑制炎癥反應(yīng)，表明 MSCs 的免疫調(diào)節(jié)能力可改善慢性難治性炎癥創(chuàng)面，并有效促進(jìn)創(chuàng)面的愈合。

       2、旁分泌作用

       傷口區(qū)域的MSCs 能夠分泌生長因子或細(xì)胞因子，如血管內(nèi)皮 生長因子、表皮生長因子、血管生成素、白細(xì)胞介素-6 和轉(zhuǎn)化生長因子-β 等，這些活性因子通過 MSCs 的旁分泌作用促進(jìn)血管新生和傷口愈合，改善相關(guān)并發(fā)癥癥狀。研究表明，移植的MSCs 分泌的基質(zhì)衍生因子-1 及其膜受體 CXCR4型趨化因子受體參與了多種干細(xì)胞的歸巢和遷移、細(xì)胞增殖和血管生成，可誘導(dǎo)內(nèi)源性 MSCs 和內(nèi)皮祖細(xì)胞向傷口部位聚集，加速皮膚的愈合速度。MSCs 的旁分泌功能在改變組織血管微環(huán)境、提高損傷組織的再生能力、刺激上皮樣祖細(xì)胞的增殖和分化以及減輕炎癥和免疫反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用。在愈合過程中，MSCs的旁分泌作用也有助于細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）的產(chǎn)生和重塑。研究發(fā)現(xiàn) MSCs 可分泌大量的金屬蛋白酶組織抑制劑，能夠穩(wěn)定血管，保護(hù)血管基底膜免受基質(zhì)金屬蛋白酶誘導(dǎo)降解的作用，促進(jìn)真皮成纖維細(xì)胞合成纖維連接蛋白、膠原和彈性蛋白。

       3、外泌體的分泌

       間充質(zhì)干細(xì)胞分泌的外泌體是干細(xì)胞發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)的重要載體。外泌體攜帶間充質(zhì)干細(xì)胞的多種活性物質(zhì)，通過向靶細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)活性蛋白和核酸等分子，在炎癥反應(yīng)期、細(xì)胞增殖期和組織重塑期發(fā)揮作用，參與調(diào)控創(chuàng)面愈合過程中的炎癥反應(yīng)、細(xì)胞增殖和遷移、血管生成與基質(zhì)重建等多個(gè)方面，促進(jìn)創(chuàng)面愈合并抑制瘢痕形成。

       研究顯示，MSCs可以促進(jìn)巨噬細(xì)胞 M2 極化，對(duì)抗皮膚損傷引起的炎癥反應(yīng)。人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體可以通過激活PTEN/AKT信號(hào)通路來促進(jìn)巨噬細(xì)胞抗炎表型M2型極化，抑制促炎表型M1型極化，并且抑制促炎因子IL-1β和TNF-α的表達(dá)，促進(jìn)抗炎因子 IL-10 的表達(dá)，加快糖尿病小鼠皮膚損傷的愈合。在模擬炎癥狀態(tài)下，人臍帶血間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體中特異表達(dá)的miRNA let-7b通過TLR4/NF-κB/STAT3/AKT 信號(hào)通路穩(wěn)定調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的極化，促使巨噬細(xì)胞向抗炎表型 M2 型分化，減輕了炎癥反應(yīng)并促進(jìn)了糖尿病皮膚傷口的愈合。

       MSCs已被證實(shí)可以通過內(nèi)化途徑直接進(jìn)入成纖維細(xì)胞促進(jìn)其增殖遷移和膠原合成，進(jìn)而促進(jìn)傷口愈合。脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體進(jìn)入成纖維細(xì)胞后，通過上調(diào)N-鈣黏素、細(xì)胞周期蛋白-1、增殖細(xì)胞核抗原、Ⅰ型膠原、Ⅲ型膠原、金屬蛋白酶1、堿性成纖維細(xì)胞生長因子和轉(zhuǎn)化生長因子（TGF-β1）的表達(dá)刺激細(xì)胞增殖和膠原合成，加速皮膚創(chuàng)面愈合。外泌體還可以通過釋放活性物質(zhì)至受體細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)對(duì)受體細(xì)胞增殖遷移的調(diào)控。人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體中的lncRNA H19在成纖維細(xì)胞中與miR-152-3p結(jié)合，抑制磷酸酶和張力蛋白同源物的表達(dá)，同時(shí)激活PI3K/AKT信號(hào)通路，促進(jìn)成纖維細(xì)胞的增殖、遷移并抑制其凋亡，促進(jìn)糖尿病小鼠傷口的愈合。

       MSCs外泌體中攜帶的活性蛋白或核酸等，可以調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)的其他活性因子的表達(dá)，間接促進(jìn)血管生成。如人臍帶血間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體中的 Wnt4 蛋白可以進(jìn)入內(nèi)皮細(xì)胞，誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞 β-catenin 活化，增加PCNA、cyclin-D3和N-cadherin的表達(dá)，促進(jìn)血管生成。脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體富含miR-125a，可以抑制血管生成抑制因子 DLL4 的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)，通過促進(jìn)內(nèi)皮尖端細(xì)胞的形成來促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞生成血管。

       瘢痕形成是傷口愈合的最后一個(gè)過程，瘢痕形成的主要機(jī)制是成纖維細(xì)胞顯著增生，膠原蛋白過度沉積，并合成細(xì)胞外基質(zhì)，導(dǎo)致病理性瘢痕形成。研究發(fā)現(xiàn)，脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體注射后，小鼠創(chuàng)面組織學(xué)分析顯示，在傷口愈合的早期，外泌體增加了Ⅰ和Ⅲ型膠原的生成，而在后期，外泌體可能抑制膠原表達(dá)，以減少疤痕形成。脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體通過調(diào)節(jié)III型和I型膠原比例調(diào)節(jié)膠原蛋白的沉積和排列，通過調(diào)節(jié)TGF-β3和TGF-β1比例調(diào)節(jié)成纖維細(xì)胞分化，減輕瘢痕形成。還可激活ERK/MAPK通路增加皮膚真皮成纖維細(xì)胞 MMP3 的表達(dá)，導(dǎo)致MMP3與基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑-1的比例增高，這也有利于細(xì)胞外基質(zhì)的重塑促進(jìn)無瘢痕創(chuàng)面修復(fù)。

       參考資料

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       作者簡介：小泥沙，食品科技工作者，食品科學(xué)碩士，現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事營養(yǎng)食品的開發(fā)與研究