隨著全球細(xì)胞領(lǐng)域研究飛速發(fā)展，近年來(lái)，細(xì)胞替代干預(yù)和基因干預(yù)是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域乃至整個(gè)生命科學(xué)領(lǐng)域中研究熱點(diǎn)和前沿，為人類干預(yù)多種疾病提供了希望。

干細(xì)胞(MSCs)作為一種來(lái)源廣泛，易于分離、培養(yǎng)及擴(kuò)增，且具有多向分化能力與低免疫原性，易于接受外源基因?qū)?，使其被視為是組織工程細(xì)胞和基因載體細(xì)胞，為大規(guī)模應(yīng)用于臨床干預(yù)奠定了理論基礎(chǔ)。因此，也為干細(xì)胞干預(yù)呼吸系統(tǒng)疾病提供有利條件。

傳統(tǒng)方法干預(yù)呼吸系統(tǒng)疾病無(wú)顯著作用

由于大氣污染、吸煙、人口老齡化及其他因素，呼吸系統(tǒng)疾病發(fā)病率和衰亡率有增無(wú)減。呼吸系統(tǒng)疾病其中包括，支氣管哮喘、慢性阻塞性肺疾病、急性呼吸窘迫綜合征和特發(fā)性肺纖維化等，通常均以炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、細(xì)胞因子釋放、上皮細(xì)胞受損以及氣道重塑和肺組織纖維化等為特征。雖然在急性期，肺組織具有一定自我修復(fù)能力，但隨著病程反復(fù)遷延，大部分患者終會(huì)發(fā)生氣道重構(gòu)、肺組織結(jié)構(gòu)破壞或纖維化，導(dǎo)致肺功能損害。

傳統(tǒng)藥物干預(yù)對(duì)氣道和肺上皮細(xì)胞破壞性修復(fù)和肺纖維化逆轉(zhuǎn)并無(wú)顯著作用。目前研究發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞具有抗炎、改善肺氣腫，抗細(xì)胞凋亡，具有一定上皮修復(fù)作用。

干細(xì)胞生物學(xué)三大特征

干細(xì)胞作為近年來(lái)研究較為廣泛一類細(xì)胞，其生物學(xué)特性包括：1. 自我更新：具有高度增殖和自我更新的能力; 2. 多向分化潛能：可以分化成脂肪細(xì)胞、骨細(xì)胞、心肌細(xì)胞、神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細(xì)胞，其分化與局部微環(huán)境密切相關(guān); 3. 低免疫原性：有特殊細(xì)胞表型。它表達(dá)表面抗原 CD105，CD73 和 CD90，缺乏造血細(xì)胞的表面抗原CD45，CD34，CD14，CD11b，CD79，CD19 和 HLA-DＲ，低表達(dá)Ⅰ類人白細(xì)胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)分子，不表達(dá)Ⅱ類 HLA 分子，這使得T細(xì)胞活化第二信號(hào)喪失，不能誘導(dǎo)同種異體免疫反應(yīng)。其具有低免疫原性，逃避宿主攻擊，具有一定免疫調(diào)節(jié)作用，因此為臨床安全應(yīng)用干細(xì)胞干預(yù)提供可能。

干細(xì)胞療法干預(yù)呼吸系統(tǒng)疾病四大機(jī)制

由于干細(xì)胞療法自我更新和多向分化功能，使其具備了組織修復(fù)和細(xì)胞再生的能力，而低免疫原性使其逃避了免疫反應(yīng)，是發(fā)揮干預(yù)作用重要基礎(chǔ)。

肺組織具有結(jié)構(gòu)特殊性，毛細(xì)血管床豐富，高容量、低阻力，干細(xì)胞療法輸入后易在肺內(nèi)發(fā)生滯留，使得干細(xì)胞療法在干預(yù)呼吸系統(tǒng)疾病提供有利條件。在呼吸系統(tǒng)疾病中，干細(xì)胞療法干預(yù)作用已經(jīng)在急性肺損傷、哮喘、慢性阻塞性肺疾病、肺癌、肺炎和特發(fā)性肺纖維化的疾病動(dòng)物模型中得到了證明。

干細(xì)胞療法干預(yù)呼吸系統(tǒng)疾病的四大作用機(jī)制：

1． 細(xì)胞分化: 具有較強(qiáng)分化能力，可分化成特定細(xì)胞系，如內(nèi)皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞、脂肪細(xì)胞和軟骨細(xì)胞等各種類型細(xì)胞，并呈現(xiàn)特定細(xì)胞表型。干細(xì)胞分化途徑為內(nèi)源性分化和外源性分化：1. 內(nèi)源性干細(xì)胞分化：自體 MSC 在組織原位或者通過(guò)血液循環(huán)到達(dá)靶器官進(jìn)行分化、發(fā)揮修復(fù)作用。2. 外源性干細(xì)胞分化：外源輸入干細(xì)胞可遷移到肺組織，在損傷部位聚集并分化成特定細(xì)胞。

2． 旁分泌: 通過(guò)分泌一系列細(xì)胞因子進(jìn)行組織修復(fù)和血管重建而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。干細(xì)胞通過(guò)在局部分泌血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)，進(jìn)行肺組織修復(fù)和血管重建作用；分泌Bcl-2 蛋白，發(fā)揮抗凋亡作用；分泌 INF-γ、IL-10、HGF 等細(xì)胞因子，發(fā)揮抗炎作用；分泌纖維黏連蛋白(fibronectin)、骨膜蛋白(peristin)等，影響肺泡上皮細(xì)胞和氣道上皮細(xì)胞遷移，發(fā)揮修復(fù)作用。干細(xì)胞療法通過(guò)分泌的一系列細(xì)胞因子組織修復(fù)和血管重建的作用。

3． 載體作用: 具有低免疫原性，可逃避宿主攻擊，因而逐漸開(kāi)始被作為一種載體，攜帶其他目基因或介質(zhì)進(jìn)行輸注干預(yù)。將攜帶角化生長(zhǎng)因子(keratinocyte growth factor，KGF)基因質(zhì)粒轉(zhuǎn)入干細(xì)胞后進(jìn)行體內(nèi)輸注，可明顯抑制肺部炎癥改善微循環(huán)。

4． 細(xì)胞間相互作用: 干細(xì)胞作為一種抗原提呈細(xì)胞，通過(guò)細(xì)胞與細(xì)胞間縫隙連接，將線粒體等細(xì)胞器轉(zhuǎn)移至靶細(xì)胞發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。該特點(diǎn)是干細(xì)胞療法一種直接、高效作用機(jī)制。

2016年1月上海某醫(yī)院開(kāi)展62例慢性阻塞性肺疾病臨床試驗(yàn)研究，結(jié)果表明干細(xì)胞療法在患者肺內(nèi)輸注安全可行，血C反應(yīng)蛋白 ( C-reactive protein，CRP)有明顯下降，無(wú)任何副反應(yīng)，病情穩(wěn)定，生存質(zhì)量均有明顯提高。

綜上所述，干細(xì)胞干預(yù)呼吸系統(tǒng)疾病已經(jīng)經(jīng)歷十余年動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段，如今已步入臨床試驗(yàn)階段。從早期急性肺損傷到現(xiàn)在慢性阻塞性肺疾病和肺部腫瘤等。干細(xì)胞療法作為一種無(wú)明顯不良反應(yīng)干預(yù)手段，在呼吸系統(tǒng)疾病中具有重要干預(yù)作用及廣泛應(yīng)用前景。