综述:“为修复做好准备:利用缺氧、机械生物学和基因编辑技术提升间充质干细胞的潜能及其临床应用”

《Stem Cell Reviews and Reports》:“Primed for Repair: Harnessing Hypoxia, Mechanobiology, and Gene Editing to Enhance MSC Potency and Clinical Translation”

【字体: 时间:2026年04月01日 来源:Stem Cell Reviews and Reports 4.2

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  间充质干细胞(MSCs)因疗效不均、存活率低及功能差异限制临床转化,预处理技术通过非基因组(缺氧、机械力等)和基因组(CRISPR/Cas、miRNA等)手段改善其再生潜能,需综合评估安全性、移植效率和功能恢复,并关注临床试验、监管及知识产权进展。

摘要

间充质干细胞/基质细胞(MSCs)在再生医学领域具有巨大潜力;然而,其临床应用受到疗效不稳定、移植后存活率低以及功能活性差异较大的限制。预处理技术——即在给药前对MSCs进行体外处理——已成为解决这些问题的关键策略。本文综述了2000年至2025年间开发的主要预处理技术,这些技术旨在提高未分化MSCs的整体适应性或引导其向特定的治疗方向分化,包括成骨、成软骨、成脂、成心肌和成神经方向。我们将这些策略分为两大类:(1)非基因组操作,依赖于短暂暴露于物理、化学或生物信号,如缺氧、机械力、小分子、细胞因子处理和细胞外基质工程;(2)基因组或基因修饰操作,通过microRNA/siRNA调控、CRISPR/Cas基因编辑以及病毒或非病毒基因转移来实现更稳定的改变。对于每种方法,我们总结了相关的分子机制,评估了体外、临床前和临床研究的数据,并分析了关键的转化障碍。我们还考虑了重要的评估指标,包括安全性、植入效率和功能恢复情况(针对不同的疾病模型)。最后,我们结合了临床试验的发展趋势、FDA和EMA的监管动态以及知识产权环境,讨论了可能加速下一代高效MSC疗法开发的未来研究重点。

图形摘要

间充质干细胞/基质细胞(MSCs)在再生医学领域具有巨大潜力;然而,其临床应用受到疗效不稳定、移植后存活率低以及功能活性差异较大的限制。预处理技术——即在给药前对MSCs进行体外处理——已成为解决这些问题的关键策略。本文综述了2000年至2025年间开发的主要预处理技术,这些技术旨在提高未分化MSCs的整体适应性或引导其向特定的治疗方向分化,包括成骨、成软骨、成脂、成心肌和成神经方向。我们将这些策略分为两大类:(1)非基因组操作,依赖于短暂暴露于物理、化学或生物信号,如缺氧、机械力、小分子、细胞因子处理和细胞外基质工程;(2)基因组或基因修饰操作,通过microRNA/siRNA调控、CRISPR/Cas基因编辑以及病毒或非病毒基因转移来实现更稳定的改变。对于每种方法,我们总结了相关的分子机制,评估了体外、临床前和临床研究的数据,并分析了关键的转化障碍。我们还考虑了重要的评估指标,包括安全性、植入效率和功能恢复情况(针对不同的疾病模型)。最后,我们结合了临床试验的发展趋势、FDA和EMA的监管动态以及知识产权环境,讨论了可能加速下一代高效MSC疗法开发的未来研究重点。

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