就像擁有強大魔法的精靈一樣，干細胞在一定的條件下能夠分化為各種不同的組織細胞，這便是干細胞最基本的魔法——自我復制和“變身”。

在干細胞小精靈的幫助下，身體可以輕松地修復損傷的機體。間充質干細胞（mesenchymal stem cells, MSC）是干細胞家族的成員，是一類具有自我更新，多潛能分化成多胚層起源細胞譜系的多能祖細胞。MSC可以遷移至損傷部位，發揮有效的組織修復和抗炎作用。

間充質干細胞（MSC）是臨床應用的明星之一，已經有很多新聞報道間充質干細胞能治療多種疾病。

如何使間充質干細胞療效達到最佳？細胞質量、注射途經、最佳劑量、治療時機……這些因素影響著MSC的療效。

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細胞質量

先來大概定義一下 “細胞質量” 指的是什么？

細胞質量指單位細胞或單個細胞所對應的生物學效力；效力越高，細胞質量越好。那么，什么是生物學效力（Biological Efficacy，也可以縮寫為bio-efficacy）？

效力包括強度（strength）和效果（effectiveness）兩個因素，即相同強度（一般指濃度）下所取得的效果。比如，MSC同時具有免疫抑制和促進血管再生的功能，分別應用于兩大類不同的疾病，那么相對應的就有兩個生物學效力指標。

有一些參數可以反映間充質干細胞的質量，比如細胞活率、供體特性、克隆形成能力、細胞大小、免疫抑制能力和細胞因子分泌量。

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細胞活率（cell viability）

這個好理解。就是MSC進入人體之前，MSC細胞制劑里還有多少MSC是活的？

活率90%以上的細胞制劑和活率只有70%的細胞制劑，相同的疾病情況下，治療效果難免會有較大的差異。畢竟，MSC需要活著，而且還要扛過肺部的清除，才能很好地發揮治療作用。

所以，細胞活率真的很重要！

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供體特性

供體特性包括 “供體年齡”和“供體的身體狀況”。

（1）供體年齡

供體年齡是一個很重要因素，因為來自年輕供體的MSC似乎具有更大的活力、增殖潛力和抗氧化能力，而年齡較大的成年來源的MSC具有較低的增殖能力。

< 各年齡段干細胞數量對比圖 >

（2）供體的身體狀況

有不少研究證明疾病也會影響自體間充質干細胞的功能，尤其是一些自身免疫性疾病患者，其自身骨髓的MSC出現功能異常，包括增殖速度減慢、克隆形成能力降低、免疫抑制能力下降、分泌生長因子的數量減少等病理變化，使得患者自身骨髓MSC不適合用于自己疾病的治療。

因此，無論是細胞活力、增殖能力以及抗氧化能力，還是細胞的功能，來自新生兒臍帶組織的間充質干細胞都完勝其它來源！

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使用途徑

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靜脈使用（全身性）

靜脈是最常用和最簡單的途徑，并且允許使用大量的MSC。注意患者使用MSC時，最好是提高肺部的血氧分壓，至少是正常氧氣含量的環境里。

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局部介入使用

局部介入使用，包括聯合生物材料的應用（例如用于矯形障礙的骨支架）、用于神經系統疾病的脊髓鞘內、用于呼吸系統疾病的氣管內使用，都有利于MSC避開肺部的清除。

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氣管內使用

早產兒常伴隨著支氣管肺發育不良（BPD）的風險。一個小規模的臨床實驗驗證MSC干預早產兒BPD的可行性：9名平均妊娠25.3周的早產兒的平均體重為793克；前3名BPD患兒的MSC劑量為1X107/kg，后6名BPD患兒的MSC劑量為2X107/kg；治療7天后，支氣管分泌液中的炎癥因子濃度明顯下降，呼吸嚴重程度評分改善明顯。

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結合生物支架

干細胞結合生物支架治療難治性疾病，尤其是神經損傷性疾病，是一個新的治療手段。

南京鼓樓醫院開展臨床研究，MSC結合膠原支架進行子宮內移植，治療子宮腔粘連，30個月后，26名患者中的10名成功受孕，8名孕婦順利產下寶寶，1名孕婦懷孕3個月。

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最佳劑量

MSC的最佳劑量取決于不同的疾病和嚴重程度以及輸入途徑。

由于MSC和傳統藥物的特性差異巨大，具體表現至少有2點。

①在MSC進入體內后，不符合傳統藥物典型的分布和代謝模型；傳統藥物屬于被動分布，而MSC具有主動趨化到損傷部位的功能，MSC在健康機體和疾病機體的體內分布也不一樣。

②傳統藥物的動物實驗需要多次給藥維持穩定的血藥濃度，而MSC的動物實驗常常是單次使用，以至于MSC的臨床研究也常常采取1次使用的方案。實際上，MSC的單次使用并不能取得良好穩定的長期的治療效果，即使短期內有明顯改善。

在目前的臨床研究中，MSC的使用劑量范圍非常大，每名患者使用的MSC細胞數從四千萬個MSC到上億個MSC不等。

靜脈輸入的細胞劑量相對比較穩定，常常采用每公斤體重數百萬級的MSC，即（1-10）x106/kg。靜脈輸入最高的劑量為與造血干細胞造血干細胞共移植的10x106/kg，按照60公斤的體重，那也是需要6億個MSC了；還有治療GVHD的8x106/kg。靜脈輸入最低的劑量出現在MSC和造血干細胞共移植的臨床實驗中，為0.3x105/kg。

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治療時機

MSC輸入的時間也很重要：MSC應該是預防還是治療？

MSC促進糖尿病足的愈合，而且潰瘍面的愈合并不伴隨著疤痕組織的增生，這提示MSC能抑制疤痕組織增生，不僅適用于皮膚創傷的治療（包括整形外科），還適用于開創性手術預防術后疤痕增生，比如最常見的腹腔術后腸粘連。需要注意的是，MSC的應用時機，因為MSC并不能消除疤痕組織，只是預防疤痕組織的出現。

細胞類藥物和傳統化學藥物非常不同的一點，那就是細胞是活的，而化學藥物是死的。

MSC作為活的細胞，進入到機體，必定會與機體內的微環境相互作用。

在病理狀態下，缺血缺氧微環境有利于MSC分泌更多的生長因子，而且炎癥因子（TNF-α和IL-1β）能促進MSC分泌細胞因子（IL-1A、RANTES、G-CSF）。

而且，間充質干細胞在不同的炎癥環境下表現為抑炎型 MSC2 和促炎型 MSC1。

在高濃度的炎性刺激（TNF-α、INF-γ）下，間充質干細胞會“變身”成具有抗炎屬性的MSC2亞型，可分泌較多的抑炎因子，有利于降低機體炎癥反應。

在低濃度的炎性刺激（TNF-α、INF-γ）下，間充質干細胞表面 TLR4 活化，MSC分化為具有促炎屬性的MSC1亞型，分泌的抑炎因子減少，轉而分泌趨化因子，促進T細胞活化。

MSC重要的免疫調節作用，在炎癥反應過程中起著平衡的作用，在炎癥初期或者慢性炎癥炎性較弱的時候，它能夠激活免疫系統，促進炎癥的發生，而當炎癥比較激烈可能會引起機體自身損傷時，MSC又表現出抗炎的一面，抑制炎癥的進一步發生，維持機體的免疫系統的平衡。

臍帶來源的間充質干細胞（MSC）具有極低的免疫原性，使用不需要配型，且細胞增殖和分化能力強，已成為再生醫學的“希望之星”，在疾病治療和損傷修復上扮演越來越重要的角色。

間充質干細胞具有很強的歸巢能力和多種生物活性物質分泌能力，在體內能定向遷移至炎癥或損傷部位，啟動對受損組織的損傷修復，發揮調節免疫微環境，抑制細胞凋亡、抗纖維化、刺激內源性干細胞生長和分化等作用，因而在多種疑難疾病的治療中都有出色的干預效果。