间充质干细胞:新型冠状病毒肺炎危重症患者治疗的新希望

庚子伊始,一场「瘟疫」席卷华夏大地。这场灾难的罪魁祸首就是新型冠状病毒「2019-nCov」,俗称武汉肺炎。在这场与病毒的博弈中,中国的医生和科学家们在第一时间研究出了相应的诊断和治疗方案。而在众多的治疗方案中,一个熟悉的名词再次出现在了大众的视野中,那就是干细胞。

一、备受青睐的干细胞疗法

2 月 3 日,国家卫健委高级别专家组成员、中国工程院李兰娟院士在央视《新闻直播间》栏目中表示,基于干细胞在治疗 H7N9 患者过程中的成功经验, 对新型冠状病毒引起的危重肺炎病人实施了干细胞治疗,临床效果表明干细胞治疗能改善病毒感染患者的病情并鼓励此次新型冠状病毒肺炎危重症患者尝试干细胞治疗。

次日,在国家卫生健康委员会新闻发布会上,科技部官员同样表示,在现有推荐治疗药物的基础上,积极推进包括干细胞在内的治疗方案在重症治疗方面的临床疗效的研究探索。

无独有偶,湖北省科技厅已同意武汉大学中南医院「干细胞治疗新型冠状病毒所致重症及危重症肺炎的临床研究」项目立项;郑州大学附属河南省人民医院「间充质干细胞(MSC)治疗冠状病毒引起的重症肺炎有效性临床研究」项目同样获得河南省科技厅关于新型冠状病毒防控应急科研攻关项目立项。

二、MSC:利剑出鞘

间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells, MSC)是一种多潜能的基质细胞,能够分化为不同类型的细胞,包括成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞、肌细胞、神经细胞等。间充质干细胞在人体中分布广泛,在骨髓、脂肪组织、脐带血、胚盘、外周血、羊水、口腔组织等中都有发现。

MSC 的多向分化的能力可被利用分化为各种细胞,直接参与机体损伤的修复。更重要的是,MSC 还能参与免疫调节[1]。MSC 可以定向归巢到损伤组织,通过与免疫细胞(巨噬细胞、中性粒细胞、NK 细胞、肥大细胞、树突状细胞、T 细胞、B 细胞)的相互作用,发挥抗炎(抑制 IL-6、IL-8 和 TNF-α的释放)和降低适用性免疫应答(抑制 T 细胞和 B 细胞增殖、降低 T 细胞半衰期和效应能力、减少 IFN-γ的释放)的作用。

由于 MSC 具有免疫调节的作用,因此基于 MSC 的治疗方案在自身免疫领域有很广泛的应用。此外,MSC 还能够产生抗菌肽(antimicrobial peptides, AMPs),如 human cathelicidin LL-37(Catalog#5213)、β-defensines(Catalog#4435-BD)、lipocalin 2(Catalog#1757-LC)。

为什么 MSC 能够用于新型冠状病毒肺炎危重症患者治疗?

其实 MSC 用于病毒感染的治疗早有报道[2]。早期研究发现,MSC 能够通过降低趋化因子和促炎细胞因子的水平,以及减少炎症细胞进入肺部,从而减轻 H5N1、H9N2 流感病毒引起的急性肺损伤[3,4]

国际权威期刊《柳叶刀》发表的「2019 武汉新型冠状病毒临床特定」阐明,ICU 患者(危重患者)细胞因子和趋化因子的表达水平明显高于非 ICU 患者,细胞因子风暴与疾病严重程度有关[5]。因此,MSC 可能通过降低炎症反应、减少炎性渗出、增强肺泡毛细血管内皮细胞存活率等机制,改善肺部环境,减轻病毒感染患者的病情。

Bio-Techne 在 MSC 分离、培养和鉴定方面具有一系列的产品解决方案,能够助力新型冠状病毒危重患者的治疗方案研究。

1. MSC 分离纯化方案

✦ 磁珠法 MSC 分离纯化:

• MagCellect Streptavidin Ferrofluid (Catalog#MAG999B)
• MagCellect Magnet (Catalog#MAG997)

2. MSC 的培养和扩增方案

✦ 扩增培养基:

• StemXVivo Mesenchymal Stem Cell Expansion Media (Catalog#CCM004)
• StemXVivo Serum-Free Human MSC Expansion Media (Catalog#CCM014)
• StemXVivo Xeno-Free Human MSC Expansion Media (Catalog#CCM021)
• Recombinant Human Fibronectin (Catalog#4305-FNB)
• Serum-Free chemically Defined Media for hMSCs (即将推出)

✦ 生长因子:

• FGF2 (Catalog# 233-FB/CF)
• VEGF (Catalog#293-VE/CF)
• EGF (Catalog#236-EG)
• PDGF (Catalog#220-BB)

✦ 干细胞细胞冻存:

• StemXVivo Serum-Free MSC Freezing Media (Catalog#CCM016)
• CryoDefend-Stem Cells (Catalog#CCM018)

✦ 污染监测:

• MycoProbeTM Mycoplasma Detection Kit (Catalog# CUL001B)

3. MSC 表面标记物鉴定方案

✦ 试剂盒:

• Human Mesenchymal Stem Cell Verification Flow Kit (Catalog#FMC020, ISCT Standard)
• Human Mesenchymal Stem Cell Multi-Color Flow Kit (Catalog#FMC002)
• Mouse Mesenchymal Stem Cell Multi-Color Flow Kit(Catalog#FMC003)

✦ 抗体 Panel:

• Human Mesenchymal Stem Cell Marker Antibody Panel (Catalog#SC017)
• Mouse Mesenchymal Stem Cell Marker Antibody Panel (Catalog#SC018)

✦ 单一抗体 (Mesenchymal Stem Cell Markers)

4. MSC 功能鉴定方案

• Mesenchymal Stem Cell Functional Identification Kits
• Human (Catalog#SC006),Mouse (Catalog#SC010) & Rat (Catalog#SC020)

希望干细胞治疗的研究可以早日取得阶段性的成功,为新型冠状病毒肺炎患者带来新的希望,Bio-Techne 期待与您共同努力,跨越寒冬!

 

参考文献:

1. Wikipedia, Mesenchymal stem cell. Wikipedia, 2020.
2. Thanunchai, M., S. Hongeng, and A. Thitithanyanont, Mesenchymal Stromal Cells and Viral Infection. Stem Cells Int, 2015. 2015: p. 860950.
3. Chan, M.C., et al., Human mesenchymal stromal cells reduce influenza A H5N1-associated acute lung injury in vitro and in vivo. Proc Natl Acad Sci U S A, 2016. 113(13): p. 3621-6.
4. Li, Y., et al., Mesenchymal stromal cell treatment prevents H9N2 avian influenza virus-induced acute lung injury in mice. Stem Cell Res Ther, 2016. 7(1): p. 159.
5. Huang, C., et al., Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China. Lancet, 2020.

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