近年,各种病毒如新冠、合胞病毒、手足口病病毒和咽峡炎病毒等接连不断,给人们带来了巨大的困扰。这些病毒的反复感染可导致肺部出现慢性损伤,进而影响肺功能。这些呼吸道疾病的症状主要包括发烧、咳嗽、咽痛、流鼻涕、打喷嚏、呼吸困难等,严重者还可能出现肺部损伤、呼吸衰竭、败血症、脑膜炎、心包炎等并发症。
呼吸道疾病不仅对患者的肺部功能造成损害,还可能引起全身的炎症反应,导致免疫系统失衡,增加其他疾病的风险。
肺部疾病传统的治疗方法包括口服药物和吸入治疗。传统的治疗方法虽然可以缓解症状、控制感染、改善呼吸功能,但也存在一些局限性,如药物耐药性、副作用、疗效不稳定、费用高昂等。因此,有必要寻找一种新的、安全的、有效的、经济的呼吸道疾病治疗方法,以满足广大患者的需求。
新型治疗方法:干细胞外泌体雾化
外泌体是一种由活细胞分泌的微小囊泡,直径约为30-150纳米,具有典型的脂质双分子层结构。这些外泌体携带和传递着各种复杂的信号分子,如mRNA、miRNA、蛋白质、脂质和代谢物等,并在机体的生理过程中发挥着重要的调控作用。
外泌体具有将信号分子递送到其他细胞的固有靶向能力,可以作为细胞之间物质和信号通讯的途径。它们能够通过旁分泌或内分泌的方式作用于组织和细胞。
干细胞外泌体雾化,是利用干细胞外泌体携带的生物活性物质,通过雾化吸入的方式直接作用于肺部病变部位。这种方法不仅可以提高药物在病变部位的浓度,还可以减少全身副作用。
外泌体修复肺部损伤的原理
1、雾化外泌体的作用原理
利用雾化器将外泌体溶液雾化成细小的颗粒,然后通过吸入的方式将外泌体送达肺部的细支气管和肺泡,与肺部的受体细胞相互作用,发挥其抗炎、抗氧化、抗纤维化、促进肺组织修复和再生的作用,从而改善肺部损伤和功能障碍。
外泌体吸入肺部后,大部分外泌体会在几个小时内起到抗炎作用,少部分外泌体会进入血液循环或淋巴系统,从而产生其他功能,促进损坏组织的修复与再生。
外泌体结构模式图
2、外泌体的修复机制
抗炎作用:外泌体可以通过转移miRNA、蛋白质等分子,调节肺部的炎症反应,抑制炎症细胞的浸润和活化,降低炎症因子的释放,减轻肺部的炎症损伤。
抗氧化作用:外泌体可以通过转移抗氧化酶、抗氧化因子等分子,清除肺部的活性氧和自由基,保护肺部的抗氧化防御系统,减轻氧化应激的损伤。
抗纤维化作用:外泌体可以通过转移miRNA、蛋白质等分子,抑制肺成纤维细胞的增殖、分化、迁移和胞外基质的合成,降低转化生长因子β和平滑肌肌动蛋白等纤维化标志物的表达,减少肺部的纤维瘢痕组织的形成。
促进肺组织修复和再生:外泌体可以通过转移生长因子、转录因子、miRNA等分子,激活肺部的内源性干细胞或前体细胞,促进肺泡上皮细胞和毛细血管内皮细胞的增殖、分化、迁移和重塑,恢复肺部的结构和功能。
采用过滤除菌等手段,减少了细胞制剂污染的可能性,降低了人体副反应。
外泌体发挥对肺保护作用的机制
3、外泌体雾化的主要效果
缓解肺炎症状:雾化外泌体可以抑制肺部的炎症反应,减少痰液的分泌,缓解咳嗽的刺激和痛苦。
增强肺部免疫和抗感染:雾化外泌体可以调节肺部的免疫平衡,增强机体的抗病毒和抗细菌的能力,预防感染的发生和复发。
改善肺部血液循环和氧合度:雾化外泌体可以促进肺部的血管生成和微循环,改善肺部的氧合和通气,提高血氧饱和度,降低低氧血症的风险,防止肺部的缺血和坏死,减少肺炎的严重程度。
恢复肺部弹性和功能:雾化外泌体可以恢复肺部的弹性和容积,提高肺功能的各项指标,如肺活量、一秒用力呼气量、最大呼气流量等。
缓解呼吸困难症状:雾化外泌体可以改善肺部疾病患者的呼吸困难、胸闷、气促、乏力等症状,提高患者的精神状态和情绪,增加患者的运动能力和社会活动。
采用过滤除菌等手段,减少了细胞制剂污染的可能性,降低了人体副反应。
干细胞外泌体雾化治疗肺炎安全可行
在中国临床试验注册中心登记注册的《间充质干细胞外泌体雾化吸入治疗新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的关键技术研究》项目(ChiCTR2000030261)中,其目的是利用干细胞外泌体的抑制炎症因子和增强机体免疫力的作用,通过雾化吸入肺直接接触病灶的方式,促进新冠病毒肺炎患者早日康复,减少并发症。
以上临床试验成果于2022年发表在《Stem Cell Reviews and Reports》杂志(2022年影响因子6.692)。研究人员对7例新冠肺炎患者(2名重症、5名轻症)进行了间充质干细胞(MSCs)外泌体雾化治疗试验,结果表明:干细胞来源的外泌体雾化治疗新冠肺炎安全可行,同时MSC外泌体雾化治疗可以促进肺部病变的吸收,并缩短轻度新冠肺炎患者的住院时间。除此之外,在感染早期对MSC衍生的外泌体进行雾化治疗可能对患者更有利。
△研究人员对7例新冠肺炎患者(2名重症、5名轻症)进行了间充质干细胞(MSCs)外泌体雾化治疗试验,并评估了主要的安全性和疗效结果。
采用过滤除菌等手段,减少了细胞制剂污染的可能性,降低了人体副反应。
结语
雾化外泌体是一种利用外泌体的生物活性分子,通过雾化吸入的方式,直接送达肺部,发挥其抗炎、抗氧化、抗纤维化、促进肺组织修复和再生的作用,从而改善肺部损伤和功能障碍的方法。
雾化外泌体具有便捷、安全、有效、经济等优点 ,适用于新冠肺炎、慢性阻塞性肺病、肺纤维化、肺动脉高压等肺部疾病。
肺部外泌体独家专利技术——UC-MSCs/PL-MSCs
军科院技术团队独家前沿技术,采用*100%人脐带间充质干细胞鲜活外泌体-雾化液,高效提取五大生物因子,多维度预防及治疗多种肺部疾病发生。