隨著全球細胞領域研究飛速發(fā)展，近年來，細胞替代干預和基因干預是醫(yī)學領域乃至整個生命科學領域中研究熱點和前沿，為人類干預多種疾病提供了希望。

干細胞(MSCs)作為一種來源廣泛，易于分離、培養(yǎng)及擴增，且具有多向分化能力與低免疫原性，易于接受外源基因?qū)?，使其被視為是組織工程細胞和基因載體細胞，為大規(guī)模應用于臨床干預奠定了理論基礎。因此，也為干細胞干預呼吸系統(tǒng)疾病提供有利條件。

傳統(tǒng)方法干預呼吸系統(tǒng)疾病無顯著作用

由于大氣污染、吸煙、人口老齡化及其他因素，呼吸系統(tǒng)疾病發(fā)病率和衰亡率有增無減。呼吸系統(tǒng)疾病其中包括，支氣管哮喘、慢性阻塞性肺疾病、急性呼吸窘迫綜合征和特發(fā)性肺纖維化等，通常均以炎癥細胞浸潤、細胞因子釋放、上皮細胞受損以及氣道重塑和肺組織纖維化等為特征。雖然在急性期，肺組織具有一定自我修復能力，但隨著病程反復遷延，大部分患者終會發(fā)生氣道重構(gòu)、肺組織結(jié)構(gòu)破壞或纖維化，導致肺功能損害。

傳統(tǒng)藥物干預對氣道和肺上皮細胞破壞性修復和肺纖維化逆轉(zhuǎn)并無顯著作用。目前研究發(fā)現(xiàn)干細胞具有抗炎、改善肺氣腫，抗細胞凋亡，具有一定上皮修復作用。

干細胞生物學三大特征

干細胞作為近年來研究較為廣泛一類細胞，其生物學特性包括：1. 自我更新：具有高度增殖和自我更新的能力; 2. 多向分化潛能：可以分化成脂肪細胞、骨細胞、心肌細胞、神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細胞，其分化與局部微環(huán)境密切相關; 3. 低免疫原性：有特殊細胞表型。它表達表面抗原 CD105，CD73 和 CD90，缺乏造血細胞的表面抗原CD45，CD34，CD14，CD11b，CD79，CD19 和 HLA-DＲ，低表達Ⅰ類人白細胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)分子，不表達Ⅱ類 HLA 分子，這使得T細胞活化第二信號喪失，不能誘導同種異體免疫反應。其具有低免疫原性，逃避宿主攻擊，具有一定免疫調(diào)節(jié)作用，因此為臨床安全應用干細胞干預提供可能。

干細胞療法干預呼吸系統(tǒng)疾病四大機制

由于干細胞療法自我更新和多向分化功能，使其具備了組織修復和細胞再生的能力，而低免疫原性使其逃避了免疫反應，是發(fā)揮干預作用重要基礎。

肺組織具有結(jié)構(gòu)特殊性，毛細血管床豐富，高容量、低阻力，干細胞療法輸入后易在肺內(nèi)發(fā)生滯留，使得干細胞療法在干預呼吸系統(tǒng)疾病提供有利條件。在呼吸系統(tǒng)疾病中，干細胞療法干預作用已經(jīng)在急性肺損傷、哮喘、慢性阻塞性肺疾病、肺癌、肺炎和特發(fā)性肺纖維化的疾病動物模型中得到了證明。

干細胞療法干預呼吸系統(tǒng)疾病的四大作用機制：

1． 細胞分化: 具有較強分化能力，可分化成特定細胞系，如內(nèi)皮細胞、上皮細胞、脂肪細胞和軟骨細胞等各種類型細胞，并呈現(xiàn)特定細胞表型。干細胞分化途徑為內(nèi)源性分化和外源性分化：1. 內(nèi)源性干細胞分化：自體 MSC 在組織原位或者通過血液循環(huán)到達靶器官進行分化、發(fā)揮修復作用。2. 外源性干細胞分化：外源輸入干細胞可遷移到肺組織，在損傷部位聚集并分化成特定細胞。

2． 旁分泌: 通過分泌一系列細胞因子進行組織修復和血管重建而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。干細胞通過在局部分泌血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)，進行肺組織修復和血管重建作用；分泌Bcl-2 蛋白，發(fā)揮抗凋亡作用；分泌 INF-γ、IL-10、HGF 等細胞因子，發(fā)揮抗炎作用；分泌纖維黏連蛋白(fibronectin)、骨膜蛋白(peristin)等，影響肺泡上皮細胞和氣道上皮細胞遷移，發(fā)揮修復作用。干細胞療法通過分泌的一系列細胞因子組織修復和血管重建的作用。

3． 載體作用: 具有低免疫原性，可逃避宿主攻擊，因而逐漸開始被作為一種載體，攜帶其他目基因或介質(zhì)進行輸注干預。將攜帶角化生長因子(keratinocyte growth factor，KGF)基因質(zhì)粒轉(zhuǎn)入干細胞后進行體內(nèi)輸注，可明顯抑制肺部炎癥改善微循環(huán)。

4． 細胞間相互作用: 干細胞作為一種抗原提呈細胞，通過細胞與細胞間縫隙連接，將線粒體等細胞器轉(zhuǎn)移至靶細胞發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。該特點是干細胞療法一種直接、高效作用機制。

2016年1月上海某醫(yī)院開展62例慢性阻塞性肺疾病臨床試驗研究，結(jié)果表明干細胞療法在患者肺內(nèi)輸注安全可行，血C反應蛋白 ( C-reactive protein，CRP)有明顯下降，無任何副反應，病情穩(wěn)定，生存質(zhì)量均有明顯提高。

綜上所述，干細胞干預呼吸系統(tǒng)疾病已經(jīng)經(jīng)歷十余年動物實驗階段，如今已步入臨床試驗階段。從早期急性肺損傷到現(xiàn)在慢性阻塞性肺疾病和肺部腫瘤等。干細胞療法作為一種無明顯不良反應干預手段，在呼吸系統(tǒng)疾病中具有重要干預作用及廣泛應用前景。