美国康奈尔大学科学家的一项研究表明，间充质干细胞（MSCs）产生的某些蛋白质具有抗菌特性，可用于开发感染伤口的潜在治疗方法。
康奈尔大学兽医学院（CVM）下属贝克动物健康研究所研究人员的新工作表明，用间充质干细胞分泌的因子处理伤口能有效降低耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的活性。此外，研究人员发现，该分泌物能刺激周围皮肤细胞建立针对细菌感染的防御机制。
“实验结果表明，在我们新开发的皮肤模型中，马间充质基质细胞（MSCs）——一种干细胞——分泌的因子显著降低了MRSA的活性，”发表在《干细胞转化医学》杂志上的论文第一作者、康奈尔大学兽医学院微生物学和免疫学副教授格琳德·R·范德瓦勒实验室研究员夏洛特·马克斯博士说。
“此外，”马克斯说，“我们证明了马MSC分泌物通过刺激周围常驻皮肤细胞的免疫反应，增强了皮肤细胞的抗菌活性。”
根据美国疾病控制与预防中心的最新统计数据，2017年美国有超过11.9万人感染耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）导致的血流感染，近2万人因此死亡。尽管许多人携带这种感染并无严重后果，但MRSA已成为一个严重的公共卫生问题。在特定情况下，它可能对免疫功能低下患者或伤口感染构成威胁。此外，MRSA对许多抗生素具有耐药性——而抗生素是目前治疗细菌感染的唯一可用药物。
新研究可能为MRSA感染的治疗铺平道路。解决这一问题的关键在于间充质干细胞，这些细胞可从骨髓、脂肪、血液和其他组织中分离获得。
“最初，间充质干细胞用于组织再生的推广是基于它们分化为各种组织类型的能力，”范德瓦勒说。“因此，人们预期注射的MSCs会定植于损伤部位，分化为适当的组织类型，并再生受损组织。”
“因此，”范德瓦勒说，“人们越来越普遍地认为，组织修复和再生的有益效果更可能是间接的，取决于这些细胞分泌物的作用。这类无细胞疗法可能被证明是安全且潜在更有利的替代方案，因为它克服了与使用细胞本身相关的风险和障碍。”
几份先前的科学报告表明，间充质干细胞可降低炎症水平。然而，在康奈尔大学进行的一项研究中，科学家更进一步，研究了MSC分泌物（也称为分泌组）对皮肤细胞抗菌防御机制的影响，并在生理相关的马皮肤模型上测试了其对生物膜的疗效。
据范德瓦勒介绍，研究中使用马匹是因为与人类类似，某些类型的慢性伤口往往对治疗有抵抗力，并导致各种并发症，造成高发病率和死亡率。
研究团队首先创建了一个马皮肤生物膜模型。生物膜是附着在表面上的微生物群落。在这种状态下，细菌即使不具有耐药性，也能很好地免受抗生素的影响。研究中使用的马皮肤样本来自因与研究无关原因被实施安乐死的马匹，样本培养了三天。在培养期间，细胞死亡和表皮厚度保持稳定。
随后，研究团队通过在皮肤样本上制造相同的穿刺伤口，并接种MRSA或其对抗生素敏感的同类——甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌（MSSA），创建了感染伤口模型。之后，伤口分别用抗生素、常规培养基（作为实验对照）或间充质干细胞分泌组处理24小时。治疗期结束时，研究人员通过评估每克组织的菌落形成单位来测量细菌负荷。
“这些发现有助于理解MSC分泌组的抗菌特性，并进一步支持基于MSC分泌组治疗感染伤口的价值，”马克斯说。
“通过确定更多有效治疗方法，”她说，“我们可以为减少兽医学和人类医学中抗生素的使用做出贡献，这对于对抗抗生素耐药性至关重要。”
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