有望成为应对MRSA超级细菌感染的新干细胞疗法

导读：纽约州伊萨卡市康奈尔大学兽医学院下属的贝克动物健康研究所的研究人员在STEM CELLS Translational Medicine（SCTM）上发表了一项研究。

纽约州伊萨卡市康奈尔大学兽医学院下属的贝克动物健康研究所的研究人员在STEM CELLS Translational Medicine（SCTM）上发表了一项研究。在一个相关的体外模型中，详细说明了用一种叫做间质基质细胞(MSC)的干细胞分泌物处理伤口，如何有效地减少耐甲氧西林金黄色葡萄球菌--更好地称为MRSA的活力，并刺激周围的皮肤细胞建立起对细菌入侵者的防御。

根据美国疾病控制和预防中心的最新统计数据，2017年期间，美国有超过11.9万人患有由一种名为金黄色葡萄球菌（S. aureus）的细菌引起的血液感染--并且有近2万人死亡。金黄色葡萄球菌已经成为一个主要的医疗问题，因为这些细菌在某些情况下会变得具有威胁性，比如在免疫力低下的病人或受感染的伤口环境中，而且它们已经对许多抗生素--甚至是目前唯一可用于治疗细菌感染的药物--产生了抗药性。

然而，这项研究可能有助于改变这种状况，因为它指出了一种可能的新方法来治疗最危险的菌株之一--MRSA。虽然许多人携带MRSA而没有严重的后果，但对于那些健康受到损害的人来说，这种所谓的"超级细菌"可能是致命的。

马体外皮肤生物膜移植模型，其图像为培养中的皮肤移植体（左）和用阿尔西恩蓝（右上）和抗菌抗体（右下）染色的细菌生物膜，以显示皮肤生物膜移植模型中的细菌存在。

间充质干细胞是干细胞，可以从骨髓、脂肪(fat)、血液和其他组织来源中分离出来。"最初，人们主张使用间充质干细胞进行组织再生，是因为它们能够分化成各种组织类型。由于这个原因，预计注射的间充质干细胞会在损伤部位定植，分化成适当的组织类型，并使受损组织再生，"康奈尔大学微生物学和免疫学副教授、该研究的通讯作者Gerlinde R. Van de Walle, DVM, Ph.D. 说。"然而，研究显示，只有一小部分施用的间充质干细胞真正融入受伤组织。由于这个原因，人们开始普遍认为，组织修复和再生的有益影响更可能是间接的，取决于这些细胞所分泌的旁分泌物的影响。这一有趣的发现为开发无细胞再生疗法开辟了新的治疗前景，该疗法利用间充质干细胞的分泌物，包括可溶性因子和细胞外囊泡中释放的因子。这种无细胞疗法可能被证明是安全的，并且通过克服与异体使用细胞本身相关的风险和障碍，可能是更有利的选择。"

虽然多项研究显示间充质干细胞可以减少炎症，但还没有人研究过间充质干细胞的分泌物对皮肤细胞的抗菌防御机制的影响，或在生理上相关的马皮肤模型中测试其对生物膜的功效。这就是SCTM中描述的康奈尔研究的目的。

Van de Walle博士解释说："在马和人类中，特定类型的慢性伤口往往对治疗有抵抗力，并引起各种并发症，导致高发病率和死亡率，进而对经济产生重大影响"。该团队首先建立了一个马的皮肤生物膜模型。(生物膜是微生物在表面发展的"社区"。在这种状态下，即使细菌没有抗药性，也能很好地保护它们免受抗生素的伤害）。) 皮肤样本是在三天内从新鲜采摘的马皮上培养出来的。(研究中使用的皮肤是从因与本研究无关的原因而不得不被安乐死的动物身上采集的）。) 在培养期间，既没有观察到细胞死亡的明显增加，也没有观察到表皮厚度的减少。

接下来，通过在皮肤样本上制造均匀的伤口并接种MRSA或其不耐抗生素的对应物--甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌（MSSA），创建一个感染的伤口模型。然后用抗生素、DMEM（阴性对照）或MSC分泌物处理伤口24小时。在处理期结束时，通过评估每克组织的菌落形成单位（CFU）来测量细菌载量。

结果显示，在新型皮肤模型中，来自间充质干细胞的分泌因子明显降低了MRSA的生存能力。此外，实验还证明了马的间充质干细胞分泌物通过刺激周围常驻皮肤细胞的免疫反应来增加皮肤细胞的抗菌活性。

她补充说："总的来说，这些数据有助于我们了解间充质干细胞分泌物的抗菌特性，并进一步支持基于间充质干细胞分泌物的治疗感染伤口的价值，通过确定更多有效的治疗方法，我们可以为减少兽医和人类医学中的抗生素使用做出贡献，这对打击抗生素耐药性很重要。"

STEM CELLS转化医学》主编、维克森林再生医学研究所主任安东尼-阿塔拉医学博士说："这项研究调查了干细胞分泌的蛋白质的抗菌特性，作为减少皮肤伤口感染的一种潜在治疗方法。该数据支持干细胞疗法用于感染性伤口，这项工作应进一步审查。"