羊水来源间充质干细胞对抗细胞因子风暴的研究：与脐带来源间充质干细胞的对比及潜在临床应用

《Stem Cell Research & Therapy》：Amniotic fluid-derived mesenchymal stem cells as a therapeutic tool against cytokine storm: a comparison with umbilical cord counterparts

新冠疫情下，细胞因子风暴引发多器官衰竭。研究人员开展 “羊水来源间充质干细胞（AF-MSCs）与脐带来源间充质干细胞（UC-MSCs）治疗细胞因子风暴对比” 研究。结果显示 AF-MSCs 免疫调节功能更优，为治疗新冠及其他炎症性疾病带来希望。

　　细胞因子风暴如同一场肆虐的 “炎症风暴”，在多种疾病中掀起波澜。自新冠病毒（SARS-CoV-2）出现以来，它引发的细胞因子风暴成为重症患者的 “夺命杀手”，不仅导致多器官衰竭，还与慢性疾病的恶化紧密相连，像心血管疾病、糖尿病等，让全球医疗系统面临巨大挑战。传统的免疫治疗手段，如抗炎药物和细胞因子阻断疗法，效果有限且副作用大，因此，寻找更有效的治疗策略迫在眉睫。

在这样的背景下，来自 IRCCS INRCA 的 Salvatore Vaiasicca、Swansea University Medical School 等机构的研究人员，将目光聚焦在间充质干细胞（MSCs）上。MSCs 具有免疫调节、再生和抗炎特性，被视为对抗细胞因子风暴的 “希望之星”，其中胎盘组织来源的 MSCs 更是备受关注。此次研究旨在深入探究羊水来源间充质干细胞（AF-MSCs）的免疫调节和治疗潜力，并与已广泛研究的脐带来源间充质干细胞（UC-MSCs）进行对比，研究成果发表在《Stem Cell Research & Therapy》。

研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先，从健康孕妇产前诊断获取的羊水样本中分离培养 AF-MSCs，并进行细胞增殖、形态学和分子特征鉴定；其次，运用 RNA 测序（RNA-seq）技术对 AF-MSCs 转录组进行分析，并与公开的 UC-MSCs 转录组数据对比；最后，通过基因集富集分析（GSEA）确定差异表达基因（DEGs）及其相关信号通路。

研究结果如下：

1. AF-MSC 的增殖、形态和分子表型：AF-MSCs 在培养过程中呈现出特定的生长曲线，初始有 2 天的滞后期，8 天后生长加速，平均倍增时间为 3.23±0.47 天，且具有克隆形成能力。其形态呈鹅卵石样，表达间充质和多能性标记基因，不表达造血细胞相关标记，免疫表型分析显示其高表达 MSC 特异性表面标记。
2. AF-MSC 的免疫抑制和免疫调节潜力：在炎症环境下，AF-MSCs 能上调免疫抑制标记基因表达。与 ThP-1 细胞共培养实验表明，AF-MSCs 可显著抑制 ThP-1 细胞增殖，直接接触时抑制效果更明显。同时，AF-MSCs 条件培养基能调节巨噬细胞基因表达，促进抗炎标记基因上调，抑制促炎标记基因表达。
3. RNA-Seq 分析数据集：通过严格筛选，研究人员获取了合适的 UC-MSCs RNA-seq 数据集，并对所有数据进行质量控制和标准化分析。结果显示，AF-MSCs 和 UC-MSCs 样本在转录组水平存在显著差异，PCA 分析进一步证实了两组样本的独特性。
4. AF-MSCs 和 UC-MSCs 的差异表达：DESeq2 分析鉴定出大量差异表达基因，其中 AF-MSCs 有独特的基因表达特征，如部分基因在免疫调节中发挥重要作用。领先边缘分析表明，相关基因与免疫调节或 SARS-CoV-2 相关细胞因子风暴密切相关。
5. DEGs 和通路富集分析：通过 GSEA 和领先边缘分析，发现 AF-MSCs 中多个信号通路显著富集，如 NOTCH 信号通路、Hedgehog 信号通路等，这些通路在胚胎发育、组织修复和免疫调节中发挥关键作用。而 UC-MSCs 仅呈现负向富集通路。

研究结论和讨论部分指出，AF-MSCs 在免疫调节方面展现出比 UC-MSCs 更强大的潜力，其独特的基因表达谱和富集通路使其有望成为治疗细胞因子风暴相关疾病的有效手段，不仅针对 SARS-CoV-2 感染，还包括细菌感染、自身免疫性疾病等多种炎症性疾病。尽管 MSCs 治疗存在一定风险，但 AF-MSCs 稳定性较好，且 MSC 衍生的细胞外囊泡（EVs）有望克服部分风险，为未来临床应用提供了新方向。这项研究为深入理解 AF-MSCs 的治疗机制奠定了基础，为开发更有效的炎症性疾病治疗策略提供了重要依据，推动了再生医学和免疫治疗领域的发展。