清華大學(xué)等多家團(tuán)隊(duì)最新研究:24名患者肺部霧化吸入干細(xì)胞外泌體,7天改善肺纖維化

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肺纖維化是一種嚴(yán)重的肺部疾病,患者肺組織逐漸纖維化,導(dǎo)致呼吸困難。當(dāng)前臨床抗纖維化藥物(如吡非尼酮和尼達(dá)尼布)雖能延緩病情,但療效有限且常伴隨明顯副作用。


近年來,隨著細(xì)胞治療領(lǐng)域的快速發(fā)展,干細(xì)胞外泌體療法成為肺纖維化治療研究的新熱點(diǎn)。


近期,國際權(quán)威期刊《Signal Transduction and Targeted Therapy》(Nature子刊)上發(fā)表了一項(xiàng)突破性研究成果。該研究表明:人類肺纖維化患者中通過霧化吸入干細(xì)胞來源的細(xì)胞外囊泡(EVs)(干細(xì)胞外泌體)具有安全性與治療效果。



研究團(tuán)隊(duì):清華大學(xué)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究院、解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心、海南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院呼吸科及首都醫(yī)科大學(xué)等機(jī)構(gòu)團(tuán)隊(duì)


創(chuàng)新療法:霧化吸入外泌體直擊病灶



研究團(tuán)隊(duì)摒棄了傳統(tǒng)的干細(xì)胞注射方法,轉(zhuǎn)而采用從臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(hUC-MSC)中提取的細(xì)胞外囊泡(EVs),也就是我們所了解的“干細(xì)胞外泌體”。


干細(xì)胞外泌體成分


外泌體是細(xì)胞釋放的微小“包裹”,內(nèi)含調(diào)控組織修復(fù)和炎癥抑制的活性分子,如miRNA、蛋白質(zhì)和代謝物,但不含活細(xì)胞本身。這種“無細(xì)胞”治療策略避免了細(xì)胞移植風(fēng)險,并便于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和規(guī)模化應(yīng)用。


團(tuán)隊(duì)將干細(xì)胞外泌體精細(xì)處理為直徑小于5微米的氣溶膠顆粒,通過霧化吸入方式給藥。這種方法使干細(xì)胞外泌體能有效穿透 肺部深處的終末細(xì)支氣管和肺泡,直接作用于纖維化病灶區(qū)域,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、高效且低副作用的治療效果。



臨床驗(yàn)證:從動物模型到人體試驗(yàn)


在動物模型中,研究團(tuán)隊(duì)取得了顯著成果:霧化干細(xì)胞外泌體治療使小鼠肺纖維化死亡率從80%降至20%,同時肺容量和氧合指數(shù)顯著提升。



該試驗(yàn)涉及24名肺纖維化患者,隨機(jī)接受干細(xì)胞外泌體霧化吸入或安慰劑。結(jié)果顯示,僅7天后,干細(xì)胞外泌體治療組患者的肺功能指標(biāo)——用力肺活量(FVC)和最大自主通氣量(MVV)——均明顯改善。


此外,患者自覺癥狀如咳嗽和呼吸困難顯著緩解,生活質(zhì)量提升。關(guān)鍵的是,治療過程中未觀察到明顯不良反應(yīng),安全性得到初步驗(yàn)證。



作用機(jī)制:調(diào)控炎癥和纖維化


研究團(tuán)隊(duì)深入探討了干細(xì)胞外泌體的治療機(jī)制,發(fā)現(xiàn)其中富含的miR-486-5p等分子能有效誘導(dǎo)肺部巨噬細(xì)胞從促炎狀態(tài)(M1)轉(zhuǎn)向抗炎狀態(tài)(M2),從而減輕炎癥反應(yīng)。


同時,干細(xì)胞外泌體可降低肺組織中膠原蛋白等纖維化標(biāo)志物的沉積,防止肺組織進(jìn)一步硬化和纖維化,為修復(fù)創(chuàng)造有利條件。這一機(jī)制不僅針對肺纖維化,還為其他炎癥性和纖維化性肺部疾病提供了分子基礎(chǔ)。



外泌體霧化吸入治療多種肺部疾病


干細(xì)胞外泌體的核心機(jī)制——精準(zhǔn)遞送抗炎和抗纖維化分子至肺部深處——使其適用于多種常見肺部疾病:


?慢性阻塞性肺疾病(COPD):COPD的特征是慢性炎癥和氣道纖維化,干細(xì)胞外泌體的巨噬細(xì)胞調(diào)控能力可減輕炎癥反應(yīng),改善氣道阻塞和肺功能下降。


?哮喘:哮喘主要由炎癥引發(fā)的氣道高反應(yīng)性,干細(xì)胞外泌體的抗炎作用(如M1到M2巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)換)可緩解癥狀,減少急性發(fā)作頻率。


?肺炎和急性肺損傷:在感染或損傷后,肺部炎癥反應(yīng)是關(guān)鍵問題。干細(xì)胞外泌體能快速抑制過度炎癥,促進(jìn)組織修復(fù),潛在用于COVID-19后遺癥或其他肺炎的輔助治療。


?其他纖維化疾病:如囊性纖維化或放射性肺纖維化,干細(xì)胞外泌體的抗纖維化機(jī)制可延緩病情進(jìn)展,提高生活質(zhì)量。


干細(xì)胞外泌體肺部霧化吸入有望成為肺部疾病治療的通用性方式。霧化吸入的非侵入式給藥方式易于家庭應(yīng)用,且“無細(xì)胞”策略降低了安全風(fēng)險,值得更多患者關(guān)注這一領(lǐng)域的進(jìn)展。


信息來源:Li, M., Huang, H., Wei, X. et al. Clinical investigation on nebulized human umbilical cord MSC-derived extracellular vesicles for pulmonary fibrosis treatment. Sig Transduct Target Ther 10, 179 (2025).

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