要进行肾脏透析，医生首先需要通过外科手术创建一条通路——通常在手臂建立动静脉瘘，作为容纳血液透析治疗的导管。这是一种在全球已实施多年的常规门诊手术，但该手术存在诸多问题。
动静脉瘘必须先"成熟"，即新建立的动脉与静脉连接需扩大到足以支持血液透析中的湍急血流。对许多患者而言，这种人工创建的通道往往会变窄，导致其无法作为导管使用。
明尼苏达州罗切斯特市梅奥诊所的医生正在研究一种预防这种称为狭窄问题的方法，该方法依赖于干细胞的应用。研究人员表示，这项研究是通过利用本质上为空白状态的细胞群体来改善肾衰竭患者必要治疗的关键一步。该调查发表在《科学转化医学》杂志上。
这项一期随机试验涉及接受手臂动静脉瘘（AVF）植入的患者。部分参与小型试验的患者还接受了自体脂肪组织来源的间充质干细胞。这些细胞在AVF手术过程中被输送。"干细胞被放置在AVF上，从远端动脉开始，在吻合术（相邻血管之间的外科连接）上游一厘米处，延伸至吻合术后静脉的前四厘米，通过在血管外膜上缓慢滴注五分钟，"研究主要作者斯里尼瓦苏卢·基拉里博士写道。外膜是血管的最外层。
间充质干细胞是一种体细胞或成体干细胞，可在全身多种组织中找到，包括脂肪组织——后者是丰富的来源。这些干细胞旨在通过防止血管狭窄来改善AVF功能，同时也是针对动静脉瘘另一特征问题——炎症的局部治疗方法。幸运的是，抗炎活性正是间充质干细胞的功能之一。
研究中的并排图像显示，接受间充质干细胞治疗的患者血管开口较宽，能够处理血液透析中的湍流；而未接受干细胞治疗的患者则出现血管狭窄。梅奥诊所团队对该独特方法充满希望，其产生积极结果的时机至关重要。研究数据显示，需要肾脏透析及AVF手术的人群数量预计将在不久的将来大幅上升。
"慢性肾病影响全球超过8亿人，"梅奥诊所血管和介入放射学转化实验室研究员基拉里在研究中写道。他补充说，慢性肾病会演变为终末期肾病，此时双侧紫色器官无法再充分过滤废物或从体内去除多余液体。"据估计，全球有超过400万终末期肾病患者，其中大多数将接受血液透析作为肾脏替代治疗方式，"基拉里继续说道。终末期肾病患者人数预计将在未来十年翻倍。
大量研究证实，AVF效果不佳影响着众多终末期肾病患者。大多数研究估计，约60%的AVF因血液透析所需流出静脉内层过度生长导致的静脉狭窄而无法成熟。静脉内层过度生长在技术上称为新生内膜增生。基拉里及其同事认为，输注间充质干细胞不仅能预防与AVF相关的主要问题——狭窄和炎症——还能促进瘘管成熟。
该团队的一期临床试验涉及21名在手臂接受动静脉瘘的患者；其中11名患者还接受了来自自身脂肪组织的间充质干细胞。42个月后，接受干细胞治疗的患者瘘管成熟更快。该疗法在广泛应用前还需进行额外研究并获得美国食品药品监督管理局批准。此外，接受干细胞治疗的患者血管开口比仅接受AVF手术的患者更宽，且表现出与细胞衰老相关的炎症基因和蛋白质活性较低。
"间充质干细胞发挥有益作用的作用机制，首先通过在用同种异体间充质干细胞处理的小鼠和猪身上创建的AVF进行研究，"基拉里在研究中解释道。动物研究结果与人类临床试验相似，证实了基拉里和梅奥诊所团队的结论：在AVF外科手术时引入间充质干细胞会产生有益效果。
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