前言/“目前，由于治疗窗狭窄、并发症严重，大多数患者不能选择静脉溶栓或血管内机械取栓。干细胞移植是一种新兴的治疗方法，并已在各种中枢神经系统疾病中进行了研究。动物和临床研究表明，间充质干细胞（MSCs）移植可以缓解神经功能缺损，为缺血性卒中治疗带来希望。
本文综述了间充质干细胞治疗的生物学特性、安全性、可行性和有效性、间充质干细胞的潜在治疗靶点以及良好生产规范级间充质干细胞的生产工艺。”
目前，溶栓和机械取栓已经彻底改变了缺血性卒中的治疗。然而，仍存在时间窗窄、出血风险、可用性和治疗成功率等问题[1,2]。因此，寻找治疗时间窗更宽、出血风险更低的新替代方案对改善神经功能和降低死亡率非常重要。基于干细胞的疗法正在成为中风患者功能恢复的理想候选者[3,4]。
各种类型的干细胞，如胚胎干细胞、诱导多能干细胞、神经干细胞和间充质干细胞（MSCs），以及血管和内皮祖细胞，已被用于治疗缺血性脑卒中[5]。越来越多的证据表明，间充质干细胞通可影响缺血性卒中的病理过程，包括在急性、亚急性和慢性期减少炎症、调节免疫功能、抑制细胞凋亡、促进神经血管、白质和突触重塑[4,5]。因此，间充质干细胞可能是理想的“种子细胞”，特别适用于神经系统损伤和退行性疾病的细胞移植治疗。
在此，我们回顾了间充质干细胞移植治疗缺血性脑卒中的潜在机制和治疗靶点，包括旁分泌效应分子、调节免疫功能和神经元、白质和突触的重塑，以及GMPs级间充质干细胞的产生过程，期待有效的提高关于MSCs治疗缺血性卒中疗效的一般结论，特别是在临床试验中，并为缺血性卒中提供新的治疗方向。
o1
间充质干细胞（MSC）概述
MSCs于年由Friedenstein及其同事首先发现，并于年被Caplan命名为“间充质干细胞”。随后，MSCs在文献中有许多替代名称，包括间充质基质细胞、多能基质细胞、骨髓基质细胞、中胚层干细胞细胞，甚至药用信号细胞[7]。间充质干细胞可以从多种组织中获取，并具有自我更新和多向分化的潜力，可以分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞和支持造血的基质细胞[7,8]。在生长中的动物和临床研究表明，体内只有少数移植的MSCs发生了分化[8,9]，证实了MSCs主要通过其他途径发挥治疗作用，而不是分化为组织细胞[8]。因此，Caplan认为MSCs不是“干细胞”，而是作为治疗剂的药物信号细胞，以说明它们适应局部微环境的多功能性和灵活性[8]。
目前，间充质干细胞已成为研究最广泛的干细胞，广泛用于治疗各种疾病的临床试验，包括血液疾病、肝肾肺终末期疾病、移植物抗宿主病、自身免疫性疾病、各种神经系统疾病，甚至感染COVID-19的患者[10,11]。
o2
MSC移植治疗缺血性卒中的安全性、可行性和有效性
中风动物模型研究
在大鼠缺血性卒中急性期，间充质干细胞治疗通过保护线粒体功能、抑制神经元凋亡和焦亡、减少梗死体积的小胶质细胞活化，以增加神经元的重塑和功能恢复[12]。在大鼠缺血性卒中亚急性期，GMP级人脐带源性间充质干细胞(hUCMSCs)治疗有效改善了行为缺陷，减少了梗死体积和胶质瘢痕形成，促进了缺血半影区的血管生成[13]。此外，在亚急性期，hMSCs还通过抑制促炎细胞因子和M2到M1巨噬细胞/小胶质细胞表型的转变，来减少梗死周围区域的血脑屏障(BBB)受损和细胞凋亡[14]。在慢性中风大鼠模型中，移植hUCMSCs可维持BBB完整性，减轻行为缺陷，并促进神经和血管再生[15]。这些研究表明间充质干细胞治疗大鼠急性、亚急性和慢性缺血性卒中是安全、可行和有效的。
中风临床试验研究
年，Bang等人前瞻性随机检查了30例大脑中动脉区域内脑梗死和严重神经功能缺损患者的，培养扩增自体MSCs移植的短期可行性、有效性和安全性。MSCs组患者在卒中7天内静脉输注1×个自体MSCs，并随访长达1年。结果表明，MSCs可以促进功能恢复，并且没有报告任何与移植相关的不良事件[16]。年，他们还对85名严重大脑中动脉供血区梗死患者进行ivMSCs移植的长期安全性和有效性进行了评估。MSCs组患者接受iv自体提取培养的MSCs并随访长达5年。结果还表明，MSCs是安全的，可以促进功能恢复，具体取决于患者的发病特征，并且与血清基质细胞衍生因子-1水平和侧脑室室下区受累程度有关[17]。
随后，Jaillard等人在两项II期试验中，还证实了MSCs在亚急性卒中治疗上的安全性和可行性[18,19]。同样，治疗慢性中风的研究也证明了MSCs的安全性、可行性和治疗效果[20]。这些临床试验还表明，MSCs治疗对急性、亚急性和慢性缺血性卒中患者的治疗是安全、可行和有效的。
o3
MSC移植治疗缺血性脑卒中的潜在机制和治疗靶点
动物模型和临床试验研究表明，间充质干细胞可以有效治疗缺血性中风。间充质干细胞如何发挥治疗作用？间充质干细胞的治疗靶点是什么？如图1所示，列出了MSCs移植治疗缺血性卒中的潜在治疗靶点。
间充质干细胞移植治疗中可能的治疗靶点。
MSCs间充质干细胞、NPCs神经前体细胞、OPCs少突胶质祖细胞、BBB血脑屏障
旁分泌效应
MSCs可以通过旁分泌产生和分泌大量的趋化因子、细胞因子、神经营养因子和细胞外囊泡（EVs），通常称为MSCs分泌组。这些分子和EV将通过多种方式为MSCs移植治疗缺血性中风的治疗靶点提供有价值的见解，例如抗炎、抗凋亡、抑制纤维化、促进血管生成和神经发生、免疫调节等功能[21]。我们将这些生物效应分子的作用，进一步总结在表1中。
o4
MSC的免疫调节作用
体内和体外研究表明，间充质干细胞可以通过与适应性和先天免疫系统中的细胞相互作用来修复受损的脑组织来调节免疫。间充质干细胞的免疫调节功能是通过细胞与细胞间的接触和可溶性因子的释放来发挥的。图2显示了MSCs的免疫调节作用。
MSC介导的免疫调节的潜在机制。
调节脑细胞的功能和命运
间充质干细胞还可以通过调节脑细胞的命运和功能来改善脑功能[3]。（图3）描述了MSCs在中风后调节脑细胞命运和功能中的作用。
MSC介导的调节脑细胞功能和命运的潜在靶点。AMSCs影响脑细胞的自噬、凋亡和坏死，以提高缺血性中风后的细胞存活率。BMSCs促进内源性神经/少突胶质细胞前体细胞(NPCs/OPCs)的增殖、迁移和分化。CMSCs与神经元和周细胞的细胞融合。D间充质干细胞调节神经胶质细胞的功能
提高细胞存活率
自噬机制在脑缺血早期具有神经保护作用，在脑缺血持续时间较长时变为神经毒性作用。间充质干细胞移植可通过增加早期（缺血后24小时内）自噬来减少脑缺血损伤，并通过在后期（缺血后48-72小时）抑制自噬来提高神经元存活率。
细胞凋亡是细胞死亡的一种形式。MSCs移植还可以通过多种方式抑制细胞凋亡。例如，间充质干细胞可以通过在体内调节基质金属蛋白酶和STAT3和Akt的磷酸化来抑制细胞凋亡[64]，抑制谷氨酸兴奋性毒性，降低Ca2+和表面GluR1的水平[65]，或激活抗凋亡因子Bcl-2并抑制脑缺血后内质网应激和促凋亡分子Bax[66]。
间充质干细胞还可以通过线粒体拯救受损细胞。据曾等人报道，在体外暴露于过氧化氢后24小时，MSCs线粒体可以转移到神经元，这取决于细胞间的接触。在体内脑缺血后，受损脑微血管的宿主细胞接受移植的MSCs线粒体，从而显著改善受损微血管的线粒体活性，增强血管生成，减少梗死体积，促进功能恢复[68]。这些研究表明，间充质干细胞可以通过将自己的线粒体转移到其他细胞中来拯救受损细胞。
促进内源性神经/少突胶质细胞前体细胞的增殖、迁移和分化
脑缺血可诱导神经发生和少突神经发生，不足以促进神经功能恢复。间充质干细胞可以促进神经发生和少突神经发生，改善神经功能恢复。据报道，MSCs移植通过增加趋化因子和聚唾液酸化酶的表达，显著增加了脑缺血条件下内源性神经前体细胞(NPCs)的增殖、迁移和分化[69]。
细胞融合
细胞融合是骨髓衍生细胞与转移其遗传物质并混合其细胞质的局部前体或成熟细胞的融合。研究表明，MSCs可以与多种不同的细胞融合，例如神经元、肝细胞、心肌细胞，甚至癌细胞。此外，间充质干细胞可以通过细胞融合修复受损的脑组织。坎普等人报道，在成熟的大脑中，骨髓衍生细胞与体内神经元的融合导致形成自发放电的神经元。此外，间充质干细胞还具有在间隙连接中介导细胞间通讯的潜力，从而启动细胞融合。间充质干细胞通过与内皮细胞的间隙连接对BBB的免疫调节和维持功能具有重要作用[75]。因此，间充质干细胞可以通过与缺血性卒中后的神经元和周细胞融合来促进脑组织的修复。
神经胶质细胞的调节功能
胶质细胞是脑组织中除神经元外最重要的细胞亚群。胶质细胞包括星形胶质细胞、小胶质细胞和少突胶质细胞。星形胶质细胞是中枢神经系统中最丰富的神经胶质细胞。A2星形胶质细胞通过上调神经营养因子的表达发挥保护作用。A1星形胶质细胞在中枢神经系统损伤后迅速形成，并对髓鞘、突触和神经元产生神经毒性作用。间充质干细胞移植通过阻止星形胶质细胞凋亡和调节A2星形胶质细胞数量、抑制胶质瘢痕形成、通过调节缺血性卒中后NF-κB信号通路抑制轴突再生来发挥神经保护作用[77]。上述研究表明，间充质干细胞可以通过调节胶质细胞功能促进缺血性脑组织的修复。
o5
规范生产MSC
由Azizi等人在年发表了第一篇关于人间充质干细胞移植到大鼠脑中的报告可见，越来越多的人对间充质干细胞移植治疗神经系统疾病进行了研究。间充质干细胞移植治疗正逐渐从实验室走向临床治疗。尽管有许多注册的临床试验(
当前时间： 
E-Mail: