无载体三维间充质干细胞如何在体内找到并修复受损组织?

间充质干细胞的归巢机制

信号识别
间充质干细胞表面广泛表达不同趋化因子、生长因子等受体,能识别损伤部位释放的特定信号分子
定向迁移
当机体缺血、缺氧、损伤时,损伤部位的信号分子和间充质干细胞表面受体相匹配,驱动干细胞定向迁移
微环境定位
干细胞"巢"作为一种特殊的微环境,通过不同信号途径调控干细胞的行为,吸引干细胞到达特定组织

组织修复的过程

1
归巢定位
识别损伤信号,定向迁移至受损组织
2
分化替代
分化为所需细胞类型,替代受损细胞
3
旁分泌效应
释放生长因子和细胞因子,促进修复
4
免疫调节
调节局部免疫反应,减少炎症损伤

无载体三维培养增强归巢与修复能力

体积优势
无载体三维培养的间充质干细胞体积小70%,能更有效地通过肺循环进入体循环,到达损伤部位
受体表达
无载体三维培养的间充质干细胞表面CXCR4受体表达率从二维培养的低于1%提升到超过40%,显著增强归巢能力
迁移能力
无载体三维培养的间充质干细胞具有更强的迁移能力,能更快速、更准确地到达受损组织

归巢能力关键数据

5μm
无载体三维培养细胞直径,可通过肺循环
40%+
无载体三维培养细胞CXCR4受体表达率
60%+
二维培养细胞被肺部截留比例
40倍
CXCR4受体表达提升倍数

归巢机制示意

损伤部位释放信号分子 → 间充质干细胞识别信号 → 定向迁移至损伤部位 → 参与组织修复

影响归巢效率的因素

移植方式:静脉注射、动脉注射、局部注射等不同方式影响归巢效率
损伤程度:组织损伤程度越严重,释放的信号分子越多,归巢效率越高
治疗时机:在损伤早期进行干细胞治疗,归巢效率更高