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作者与机构
本综述由Yu Zhang、Yueda Lu、Xinyue Hu、Mengxing Jiang、Zhixiu Chen、Lingkun Jin、Min Li、Chen Chen和Jianye Wang共同完成。作者团队主要来自安徽医科大学第一附属医院妇产科(Department of Obstetrics and Gynecology, The First Affiliated Hospital of Anhui Medical University)、安徽医科大学第一临床学院(The First Clinical College of Anhui Medical University)、教育部生物保存与人工器官工程研究中心(Engineering Research Center of Biopreservation and Artificial Organs, Ministry of Education)以及安徽省儿童医院外科肿瘤科(Department of Surgical Oncology, Anhui Provincial Children’s Hospital)。论文于2025年发表在期刊*Regenerative Therapy*第28卷,题目为《Functional characterization and therapeutic potential of human umbilical cord blood mononuclear cells》。
主题与背景
本文系统综述了人脐带血单个核细胞(human umbilical cord blood mononuclear cells, HUCB-MNCs)的功能特性及其在再生医学和细胞治疗中的潜力。HUCB-MNCs来源于新生儿脐带血,包含多种干细胞和免疫细胞,具有多向分化潜能和独特的生物学功能,如促进血管生成、调节免疫反应、神经保护等。近年来,HUCB-MNCs在心血管疾病、神经系统疾病和自身免疫性疾病等领域的治疗应用备受关注,但其作用机制和临床转化仍需全面总结。本文旨在阐明HUCB-MNCs的多功能机制,为其在不同疾病治疗中的拓展应用提供理论和实践指导。
主要观点与论据
HUCB-MNCs的生物学特性与来源优势
HUCB-MNCs是一类异质性细胞群,包含造血干细胞、间充质干细胞、内皮祖细胞和多种淋巴细胞亚群。与骨髓或外周血来源的单个核细胞相比,HUCB-MNCs具有更低的免疫原性和更高的增殖能力,且采集过程无创、无伦理争议。研究数据表明,HUCB-MNCs的免疫细胞(如T细胞、NK细胞)表达较低的HLA-DR和IL-2受体,使其在异体移植中引发移植物抗宿主病(GVHD)的风险显著降低(表1)。此外,脐带血中的内皮祖细胞可通过分泌血管内皮生长因子(VEGF)和胰岛素样生长因子-1(IGF-1)直接参与血管修复(图2)。
HUCB-MNCs的多功能机制
分离、增殖与保存技术
密度梯度离心法是分离HUCB-MNCs的常规方法,但易受红细胞污染。改进的Ficoll-Paque梯度法可提高细胞得率(表3)。在保存方面,含牛磺酸(3 mmol/L)的冻存液可将细胞存活率提升至89%(表4)。此外,冻干技术结合抗氧化剂EGCG可减少细胞膜损伤,为室温保存提供新思路。
治疗应用与临床潜力
HUCB-MNCs已在多种疾病模型中展现疗效:
意义与价值
本文首次全面整合了HUCB-MNCs的基础研究与临床转化进展,其科学价值体现在:
1. 机制创新:阐明了HUCB-MNCs通过多通路协同发挥治疗作用的分子机制,如Keap1-Nrf2抗氧化通路与GDNF神经保护通路的交叉调控。
2. 技术优化:总结了细胞分离、基因修饰(如腺病毒载体转染)和保存技术的改进方案,为标准化生产提供参考。
3. 临床指导:通过分析不同疾病模型中的关键效应分子(如VEGF、IL-10),为精准化治疗策略设计奠定基础。
亮点
1. 跨学科整合:结合表观遗传学(DNA甲基化调控)和生物信息学(转录组分析)揭示HUCB-MNCs的分化机制。
2. 前沿技术应用:提出HUCB-MNCs与纳米材料(如磁性纳米颗粒)、水凝胶的联合治疗新方向,以增强细胞靶向性和存活率。
3. 转化潜力:强调HUCB-MNCs在个性化医学中的优势,如低免疫原性使其适用于异体移植,且无需供体匹配。
这篇综述为再生医学领域的研究者提供了HUCB-MNCs从基础到临床的全景视角,其系统性分析和方法学总结对推动细胞治疗标准化具有重要参考意义。