間充質干細胞條件培養基中細胞因子促進傷口愈合機制的研究進展

[摘要]創面愈合是一個復雜的過程，涉及到受損部位的再上皮化、肉芽組織增生、炎癥反應、血管增生和創面的重塑等過程。研究顯示，間充質干細胞條件培養基對于創面的愈合起到積極的促進作用，有學者推測可能與干細胞條件培養基中的細胞因子有關，近年來，已有諸多學者分別研究條件培養基中的各種細胞因子在創面愈合中的作用及其機制。本文就間充質干細胞條件培養基中細胞因子促進傷口愈合的作用機制展開綜述。

[關鍵詞]間充質干細胞；條件培養基；傷口愈合；細胞因子；作用機制

[中圖分類號]R686" " [文獻標志碼]A" " [文章編號]1008-6455（2025）09-0185-04

Research Progress in the Mechanism of Cytokine-promoted Wound Healing in Mesenchymal Stem Cell Conditioned Culture Medium

QIAN Biping1， TANG Jia2， LI Pengshan1， QI Nianmin3

[ 1.Hainan Xinsheng quan Stem Cell Medicine Co.， Ltd.， Qionghai 571400， Hainan， China; 2.Hainan Xinshengquan Stem Cell Skincare Co.， Ltd.， Qionghai 571400， Hainan， China; 3.Asia Cellular Therapeutics （Zhe jiang） Co.， Ltd.，

Shanghai 200120， China ]

Abstract： Wound healing is a complex process involving processes such as re-epithelialization of the damaged site， granulation tissue hyperplasia， inflammation， angiogenesis and wound remodeling. Studies have shown that mesenchymal stem cell conditioned medium plays a positive promoting effect in wound healing， for which scholars speculate that it may be related to the cytokines in stem cell conditioned medium. In recent years， many scholars have studied the role and mechanism in wound healing by various cytokines in conditioned medium. This review will provide a brief description of how cytokines in mesenchymal stem cell conditioned culture medium promote wound healing.

Key words： mesenchymal stem cell conditioned medium; wound healing; cytokines; mechanism

傷口愈合是通過機體自身的再生能力，恢復其體表連續性和完整性，保護機體免受病原微生物的侵害，進而維護機體內環境穩定所進行的一系列修復活動。該過程是一個復雜的生物分子過程，包括細胞遷移、增殖、血管生成以及細胞外基質重塑，機體自身的傷口自愈是一個十分緩慢的過程，且在自愈的過程中容易受到細菌等的侵襲，進而減緩傷口的愈合。目前，臨床上的大部分傷口清洗液實際上并未能促進傷口的愈合，因此，找到能夠促進傷口愈合的產品是十分有必要的[1]。間充質干細胞（Mesenchymal stem cells，MSCs）是一類具有顯著的自我更新和多向分化功能的細胞，其來源豐富，主要存在于骨髓、臍血、臍帶、全身結締組織和器官間質。諸多研究表明，間充質干細胞在再生醫學中有非常積極的作用。而近幾年的研究表明，再生醫學中移植間充質干細胞進行治療的效果有高達80%是通過旁分泌介導的作用[2]。此外，直接使用間充質干細胞應用于再生醫學的過程中還存在細胞冷鏈運輸過程不穩定、運輸后細胞的復蘇有效活率低等問題。而間充質干細胞培養過程中分泌的細胞因子則可以通過富集濃縮、提純和凍干等方法進行收集生產，凍干后的細胞因子的包裝、運輸和復溶等過程也更加方便，且直接使用條件培養基（Conditional medium，CM）或者使用條件培養基中收集凍干的細胞因子產品都無需無菌條件，使用操作更加便利[3]。與傳統的基于細胞的治療方法相比，CM將為再生醫學提供一個方便和容易的途徑。

間充質干細胞在培養過程中通過旁分泌的方式分泌的細胞因子有生長因子、趨化因子、血管生成因子等，這些細胞因子在功能上主要分為免疫調節、抗細胞凋亡、血管發生、支持干/祖細胞的增殖與分化、化學趨化、抗瘢痕六大類[4]。它們能夠通過改善機體局部的微環境，促進內源性干細胞的分化并向傷口部位遷移，挽救瀕臨凋亡的細胞，從而達到修復組織的目的。本文旨在綜合描述間充質干細胞培養過程中通過旁分泌方式分泌的幾種細胞因子在傷口愈合過程中的重要作用。

1" 間充質干細胞條件培養基中相關因子在傷口愈合中的作用

傷口愈合需要復雜的生物分子過程，包括細胞遷移、增殖、血管生成以及細胞外基質重塑。間充質干細胞分泌的細胞因子主要參與傷口愈合的以下相關過程：如炎癥反應（前列腺素2、干細胞生長因子、轉化生長因子-β1等因子在該過程起作用）、血管發生（血管內皮生長因子、堿性成纖維細胞生長因子、白介素-6等因子在該過程起作用）、胞外基質重塑（堿性成纖維細胞生長因子、胰島素樣生長因子1、轉化生長因子-β、單核細胞趨化蛋白-1等因子在該過程起作用）、纖維組織形成（血小板源性生長因子、轉化生長因子-β、胰島素樣生長因子等因子在該過程起作用）和表皮細胞再生（白介素-6、白介素-8、轉化生長因子-β、表皮生長因子、堿性成纖維細胞生長因子等因子在該過程起作用）[5]。近年來，已有研究結果表明間充質干細胞條件培養基在創面愈合過程中起重要的促進作用。間充質干細胞移植促進傷口愈合主要是因為間充質干細胞的植入促進內源性干細胞的歸巢以及通過旁分泌方式分泌相關細胞因子來刺激體內相關因子的表達水平，因此直接應用富含旁分泌因子的間充質干細胞條件培養基（Mesenchymal stem cells conditional medium，MSC-CM）更加有助于維持旁分泌因子梯度，從而加快傷口愈合進程。Aryan A等[6]的研究結果表明，人骨髓間充質干細胞條件培養基可以通過促進細胞增殖、調節膠原合成、誘導損傷部位血管生成等途徑促進皮膚創面愈合。Xu YF等[7]通過在糖尿病足潰瘍模型大鼠的潰瘍周圍注射MSC-CM的實驗研究，證實了MSC-CM注射到大鼠體內，可以通過加速傷口愈合、促進細胞增殖和血管生成、增強細胞自噬和減少潰瘍細胞凋亡來促進傷口愈合過程。許其軍[8]應用人脂肪間充質干細胞上清對裸鼠皮膚創面愈合效果研究實驗發現，人脂肪間充質干細胞條件培養基能促進創面中肉芽組織的增生、促進創面中新生血管的形成、促進創面的炎癥反應、增加真皮組織的厚度和縮短創面愈合的時間。Peng Y等[9]利用正常傷口愈合的大鼠模型在體內評估凍干大鼠骨髓間充質干細胞旁分泌因子的治療效果，結果發現大鼠在使用條件培養基后擁有更大的再生愈合能力，同時改善了皮膚結構，包括增強了上皮化，與未使用條件培養基處理的大鼠相比其密度更高，膠原沉積組織最好。Tam K等[10]研究結果發現，MSCs的條件培養基可以作為一種趨化劑，招募巨噬細胞和內皮細胞以及局部的干/祖細胞，以促進傷口愈合。徐海環等[11]利用臍帶間充質干細胞上清凍干粉對大耳兔皮膚缺損的治療作用研究發現，MSC上清凍干粉治療后可有效減輕炎癥反應，改善損傷區域血管重建，有益于缺損皮膚恢復。其中臍帶MSCs培養上清凍干粉可有效抑制皮膚缺損動物TNF-α的升高。

1.1 血管內皮生長因子在傷口愈合中的作用：血管內皮生長因子（Vascular endothelial growth factor，VEGF）是血管內皮細胞特異性的肝素結合生長因子，可在體內誘導血管新生。劉培等[12]利用脂肪間充質干細胞條件培養基制備的溫敏凝膠外用治療皮膚燙傷的研究結果顯示，人脂肪間充質干細胞條件培養基水凝膠可有效促進燙傷皮膚傷口愈合，提高再生皮膚質量。研究者認為這可能得益于脂肪干細胞分泌物對炎癥進程的抑制，從而保持組織緊湊并促進再上皮化過程，其中促血管生成因子能夠促進富含血管的肉芽組織形成，減輕纖維化或抑制瘢痕組織的形成，從而提高創面愈合率，縮短了愈合時間并提高了愈合質量。Ong HT等[13]的研究中也發現脂肪干細胞條件培養基包含許多已知的遞質，從而影響創傷修復和微血管重建過程，其中包含促血管生成因子，包括血管內皮生長因子、基質細胞衍生因子1和肝細胞生長因子等。還有研究表明，VEGF可以誘導成纖維細胞的增殖，以及促進新生血管、再上皮化和膠原沉積，是血管生成（生理性和病理性）的重要調節因子[14]。此外，徐海環等[11]的研究結果證實臍帶MSCs上清凍干粉治療皮膚缺損大耳兔后可有效上調VEGF的表達。Lord MS等[15]的研究表明，VEGF促進組織細胞修復和傷口愈合。綜上可知，間充質干細胞條件培養基中的VEGF能夠通過促進傷口處的血管生成及成纖維細胞和內皮細胞的增殖，進而促進傷口的愈合。

1.2 轉化生長因子β在傷口愈合中的作用：目前，關于轉化生長因子β（Transforming growth factor β，TGF-β）超家族是調控組織修復的關鍵信號分子家族。每種TGF-β亞型可能對傷口愈合產生不同的影響，這可能與環境有關。其中TGF-β1可能介導成人創面纖維化，TGF-β3可能促進胎兒無瘢痕愈合，減少成人瘢痕形成[16]，目前，已有許多研究結果表明間充質干細胞條件培養基中的TGF-β在傷口愈合過程中具有積極的促進作用。Gaur M等[17]的研究結果表明，人脂肪間充質干細胞分泌的轉化生長因子β1、堿性成纖維細胞生長因子、表皮生長因子、血小板源性生長因子、肝細胞生長因子和血管內皮生長因子T等在促進皮膚損傷修復、膠原蛋白和透明質酸合成中起重要作用。張偉等[18]通過間充質干細胞培養上清對小鼠皮膚損傷修復的實驗研究，證實了MSC培養上清具有促進皮膚損傷的修復作用。其中，使用了MSC上清治療的小鼠高表達了TGF-β，且促進了表皮細胞生長因子、成纖維細胞生長因子和血管內皮生長因子的表達，由此得出結論：臍帶來源的MSC上清具有提高創面愈合率，改善傷口愈合質量，加速膠原纖維的再生以及新生血管數目的作用。羅華[19]通過脂肪干細胞旁分泌作用促進糖尿病皮膚創面愈合的實驗研究，證明了脂肪干細胞條件培養基可以通過促進創面中TGF-β1的分泌以及促進成纖維細胞的增殖、遷移與分化，從而加速了糖尿病SD大鼠的創面愈合。由此可見，間充質干細胞條件培養基中的TGF-β能夠通過促進成纖維細胞的增殖、遷移與分化，進而促進傷口的愈合。

1.3 成纖維細胞生長因子在傷口愈合中的作用：成纖維細胞生長因子（Fibroblast growth factors，FGF）包括一個多肽生長因子家族，已被證明在組織修復和再生方面具有相當大的能力。研究發現它可誘導多種類型細胞的增殖和分化[20]。張偉等[18]的研究結果顯示，使用了人臍帶來源MSC的小鼠高表達FGF，進而促進小鼠皮膚損傷的修復作用。王曉宇等[21]也發現，在脂肪間充質干細胞條件培養基促進傷口愈合的過程中，堿性成纖維細胞生長因子（Basic fibroblast growth factor，bFGF）在轉錄和蛋白水平的表達上有所上調。在另一項研究中，體外和體內實驗結果表明，與不含bFGF的水凝膠相比，含bFGF的生物誘導水凝膠能顯著促進細胞增殖、創面再上皮化、膠原沉積和收縮[22]。此外，已有研究確定FGFs是損傷皮膚中角質形成細胞遷移的關鍵調節因子，因為角質形成細胞中成纖維細胞生長因子1型受體和成纖維細胞生長因子Ⅱ型受體的缺失會導致傷口愈合缺陷[23]。Liang X等[24]研究發現，誘導多能干細胞間充質干細胞條件培養基可以促進傷口愈合，對角質形成細胞和成纖維細胞有積極影響。條件培養基外敷可抑制炎癥反應并增加損傷組織的新生血管，研究過程中亦發現使用條件培養基小鼠的FGF2表達升高。由此可見，間充質干細胞條件培養基中的FGF能夠通過誘發傷口愈合相關的細胞的增殖與遷移，進而促進傷口的愈合。

1.4 血小板源性生長因子在傷口愈合中的作用：血小板源性生長因子（Platelet-derived growth factor，PDGF）是傷口愈合的重要生化介質，在傷口愈合過程的各個階段促進細胞反應。PDGF是由間充質干細胞釋放的多肽細胞因子之一，可調節多種細胞類型的激活、生長和分化，特別是成纖維細胞，加速傷口愈合過程。此外，PDGF還作為炎癥細胞的趨化分子，啟動傷口愈合的炎癥過程、增殖活動和重塑過程[25-27]。還有報道稱PDGF可改善皮膚再生，促進局部蛋白質和膠原蛋白合成，并引起血管生成[28]。Liang X等[24]的研究中亦發現誘導多能干細胞間充質干細胞條件培養基促進傷口愈合的過程中PDGF-BB表達的升高。Putra A等[29]的研究證實間充質干細胞條件培養基外用凝膠能夠通過增加皮膚缺損動物模型中PDGF水平、傷口閉合百分比和成纖維細胞密度的出現，更有效地加速傷口閉合愈合。故而間充質干細胞條件培養基中PDGF在傷口愈合過程中亦能通過促進成纖維細胞的增殖、促進膠原蛋白合成和促進血管生成等來促進傷口的愈合。

1.5 表皮生長因子在傷口愈合中的作用：表皮生長因子（Epidermal growth factor，EGF）主要由血小板、巨噬細胞、成纖維細胞和角質形成細胞分泌，在真皮傷口愈合過程中存在，并促進皮膚再生。張偉等[18，30]的研究證實人臍帶來源MSC高表達EGF。Zhao J等[27]研究結果表明脂肪間充質干細胞條件培養基中bFGF、EGF均可顯著促進真皮成纖維細胞的增殖。Saheli M等[31]通過研究人骨髓間質干細胞CM對糖尿病大鼠皮膚傷口愈合的影響，發現一些改善主要是通過成纖維細胞功能發生的，其中接受MSC-CM治療大鼠傷口的肉芽組織炎癥反應不明顯，組織重塑更好，血管化更多，基因表達分析表明，MSC-CM處理導致EGF和bFGF基因上調?？梢奅GF在傷口愈合過程中也能通過促進成纖維細胞的增殖和遷移來促進傷口愈合。

2" 小結

間充質干細胞條件培養基中除了上述五種細胞因子能夠促進傷口愈合，還含有其他多種能夠促進傷口愈合的細胞因子，如胰島素樣生長因子1、血管生成素-1和基質細胞衍生因子-1等。除此之外，間充質干細胞條件培養基還能夠抑制一些炎癥相關因子的表達。如腫瘤壞死因子α、干擾素γ和白介素6等，進而抑制炎癥反應。Yano F等[32]利用小鼠模型研究脂肪干細胞條件培養基治療對預防皮膚炎癥的作用，結果顯示條件培養基抑制了促炎因子，增強了再生和重塑因子。

綜上所述，間充質干細胞條件培養基在傷口愈合過程中能夠起到非常積極的促進作用，促進組織再生相關因子的表達，抑制促炎因子的表達。而且使用條件培養基不涉及倫理問題，易于實現規范化和產業化管理，且容易操控，潛力巨大。

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[收稿日期]2023-11-07

本文引用格式：錢碧平，唐嘉，李鵬山，等.間充質干細胞條件培養基中細胞因子促進傷口愈合機制的研究進展[J].中國美容醫學，2025，34（9）：185-189.