描述：骨髓和臍帶血單個(gè)核細胞（MNC）是再生醫學(xué)的重要細胞資源。本文系統解析BMMNC和UCB-MNC的細胞組成、作用機制（血管生成、神經(jīng)保護、免疫調節）、臨床應用（神經(jīng)系統、心血管、代謝疾?。?、最佳劑量與給藥途徑，并比較兩者的優(yōu)劣。附常見(jiàn)問(wèn)題解答。

骨髓/臍帶血單個(gè)核細胞的：組成、作用機制、臨床應用、細胞劑量、給藥時(shí)機及途徑

骨髓和臍帶血來(lái)源的單個(gè)核細胞（Mononuclear Cells, MNC）因其獨特的生物學(xué)特性和多樣化的治療潛力，已成為再生醫學(xué)的熱門(mén)候選對象。

源自骨髓和臍帶血的單個(gè)核細胞（MNC）包含造血干細胞、間充質(zhì)干細胞、內皮祖細胞等多種細胞亞群，可通過(guò)免疫調節、血管生成、神經(jīng)保護和抗凋亡等多重機制發(fā)揮作用。目前，BMMNC和UCB-MNC已在神經(jīng)系統疾病、心血管疾病、代謝性疾病和肺部疾病等領(lǐng)域積累了豐富的臨床證據。

一、骨髓來(lái)源的單個(gè)核細胞（BMMNC）

細胞組成、分離方法

骨髓 (BM) 在十九世紀被認為是參與血細胞形成的重要組織，現在也是我們血液的主要來(lái)源。骨髓單核細胞 (BMMNC) 是一個(gè)異質(zhì)性細胞群，包括造血干細胞 (HSC)、間充質(zhì)干細胞/基質(zhì)細胞 (MSC)、內皮祖細胞 (EPC)、極小的胚胎樣細胞以及免疫細胞，例如單核細胞、T細胞、B細胞和自然殺傷細胞。這些細胞類(lèi)型的比例因個(gè)體及其健康狀況而異。由于BMMNC無(wú)需大量培養即可相對容易處理，因此已成為再生醫學(xué)中細胞療法的一種有吸引力的工具。

可通過(guò)密度梯度離心法分離骨髓多發(fā)性骨髓細胞（BMMNC），所用骨髓穿刺液通常取自髂后嵴和髂前嵴。穿刺骨髓的量取決于血液動(dòng)力學(xué)，隨疾病狀態(tài)和供體的體重而變化，范圍從25毫升到200毫升。每毫升BMMNC的數量取決于性別，女性通常低于男性。據報道，BMMNC的數量和功能也會(huì )隨著(zhù)年齡的增長(cháng)而降低。在制備BMMNC以達到所需的細胞濃度和療效時(shí)，必須考慮所有這些因素。

骨髓單個(gè)核細胞（BMMNCs）的作用機制

BMMNCs的治療效應被認為通過(guò)多種機制協(xié)同介導，具體作用因細胞類(lèi)型（尤其是其中的干細胞成分）而異。Nguyen等人的綜述指出，BMMNCs的主要機制包括血管生成、神經(jīng)保護、免疫調節、歸巢與分化、線(xiàn)粒體轉移及細胞外囊泡介導的效應。

血管生成：BMMNCs通過(guò)上調血管內皮生長(cháng)因子（VEGF）促進(jìn)血管新生，并招募周細胞參與新血管形成。此外，BMMNCs分泌血管生成素-1（Angiopoietin-1）以穩定血管結構，并通過(guò)內皮祖細胞（EPCs）替換受損內皮細胞。

神經(jīng)保護：BMMNCs釋放神經(jīng)營(yíng)養因子（如BDNF、NGF、NT-3等），促進(jìn)神經(jīng)再生；其上調抗凋亡因子Bcl-2可抑制caspase-3激活，減少神經(jīng)元死亡。

免疫調節：BMMNCs降低促炎因子（IL-6、TNF-α、IL-1β）表達，增加抗炎因子（IL-4、IL-10），并抑制小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞活化。

歸巢與分化爭議：盡管實(shí)驗顯示BMMNCs可遷移至海馬、大腦皮層等靶區，但其分化能力仍存爭議。部分研究認為其可分化為神經(jīng)膠質(zhì)細胞或星形膠質(zhì)細胞，但另一些研究指出其“轉分化”可能源于細胞融合（如與神經(jīng)元或心肌細胞融合）而非內在分化潛能，或與神經(jīng)前體細胞污染有關(guān)。

線(xiàn)粒體轉移：BMMNCs中的間充質(zhì)干細胞（MSCs）及EPCs可通過(guò)轉移線(xiàn)粒體至內皮細胞，支持其能量代謝與屏障功能。脊髓損傷模型中，MSCs線(xiàn)粒體轉移可改善運動(dòng)功能并減少膠質(zhì)瘢痕。

細胞外囊泡（EVs）：BMMNCs（尤其是MSCs）分泌的EVs具有免疫調節和抗炎特性，可促進(jìn)組織修復、神經(jīng)保護及血管生成。

骨髓單個(gè)核細胞（BMMNCs）在疾病治療中的臨床應用

BMMNCs的適應癥：BMMNCs已被研究用于多種疾病的治療，包括血液系統疾病、心血管疾病、骨科與肌肉骨骼疾病及神經(jīng)系統疾病等。盡管臨床前研究和早期臨床試驗顯示其應用潛力，但具體適應癥仍需進(jìn)一步探索。將研究成果轉化為廣泛臨床應用需通過(guò)嚴格的臨床試驗驗證安全性和有效性。此外，遺傳因素、疾病病因及分期等因素可能影響B(tài)MMNCs治療的療效，因此需謹慎評估適應癥選擇。

細胞劑量、給藥時(shí)機及途徑

BMMNCs的劑量因疾病類(lèi)型和治療目標而異：

?神經(jīng)系統疾病??：

• ??卒中??：10–500×10^6個(gè)細胞或1–10×10^6個(gè)細胞/千克體重
• ??腦性癱瘓（CP）??：15–120×10^6個(gè)細胞或1×10^6個(gè)細胞/千克體重
• ??脊髓損傷（SCI）??：10^6–1000×10^6個(gè)細胞
• ??創(chuàng )傷性腦損傷（TBI）??：平均128×10^6個(gè)細胞或6–12×10^6個(gè)細胞/千克體重
• ??肌萎縮側索硬化癥（ALS）??：80–460×10^6個(gè)細胞
• ??自閉癥譜系障礙（ASD）??：56–145×10^6個(gè)細胞或18–42×10^6個(gè)細胞/千克體重。

心血管疾病??：

• ??急性心肌梗死??：早期（<11天）注射高劑量（≥10^8個(gè)細胞）可顯著(zhù)降低住院風(fēng)險；低劑量（<10^8個(gè)細胞）或晚期（≥11天）注射則無(wú)顯著(zhù)差異。
• ??缺血性心臟病??：建議最低劑量為50×10^6個(gè)細胞。

??給藥時(shí)機??：目前自體BMMNCs的最佳治療時(shí)間窗尚未明確，需更多研究支持。

??給藥途徑??：給藥途徑因疾病而異。神經(jīng)系統疾病的治療途徑包括靜脈注射、動(dòng)脈注射、鞘內注射和局部注射。然而，鞘內注射途徑可能最適合神經(jīng)系統疾病，因為它創(chuàng )傷性最小，且能最大程度地將輸注的細胞送達受損部位。

心血管疾病的治療主要采用四種途徑，包括冠狀動(dòng)脈內注射、經(jīng)心內膜注射、心外膜注射和靜脈注射。雖然每種方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)，但目前尚無(wú)足夠證據證明哪種方法更好。

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副作用與并發(fā)癥

BMMNC療法在疾病治療中展現出良好的安全性，副作用極小，不良事件極少，并發(fā)癥也極少。由于BMMNC療法無(wú)需培養，分離后即可“即用”，因此可以避免長(cháng)期細胞培養可能帶來(lái)的病毒和支原體污染。與其他細胞療法不同，BMMNC療法尚未報告細胞注射后出現血栓栓塞等重大不良事件。

雖然部分接受BMMNC輸注的患者可能會(huì )出現發(fā)熱、局部疼痛、頭痛、嘔吐、腹瀉或癲癇等輕微副作用，但這些癥狀通常會(huì )迅速緩解，不會(huì )影響患者的整體健康。

骨髓單個(gè)核細胞治療疾病的有效性如何？

骨髓單個(gè)核細胞治療神經(jīng)系統疾病的有效性：BMMNCs已被證明在治療神經(jīng)系統疾病（包括中風(fēng)、腦癱、脊髓損傷、創(chuàng )傷性腦損傷、肌萎縮側索硬化和自閉癥譜系障礙）方面具有潛在療效。

• 中風(fēng)方面：BMMNCs輸注可降低中風(fēng)患者的美國國立衛生研究院卒中量表（NIHSS）和改良Rankin量表（mRS）評分，提高Barthel指數（BI）評分；
• 腦癱方面：改善腦癱患者的功能獨立性測量（FIM）、巴特爾發(fā)育量表（BDI）、粗大運動(dòng)功能測量（GMFM）和精細運動(dòng)功能測量（FMFM）評分。
• 脊髓損傷方面：BMMNCs輸注可改善脊髓損傷患者的FIM、脊髓損傷步行指數（WISCI）、簡(jiǎn)明損傷量表（AIS）、美國脊髓損傷協(xié)會(huì )（ASIA）評分、日常生活活動(dòng)能力（ADL）和視覺(jué)模擬評分（VAS）；
• 腦損傷方面：降低創(chuàng )傷性腦損傷患者的兒科治療強度水平（PILOT）、兒科器官功能障礙 logistic 評分（PELOD）并改善FIM評分。
• 肌萎縮側索硬化癥方面：BMMNCs治療可改善肌萎縮側索硬化患者的ALS功能評分量表（ALSFRS）和 6分鐘步行測試表現，并降低FIM評分。
• 自閉癥方面：接受BMMNCs注射的自閉癥譜系障礙患者顯示正電子發(fā)射斷層掃描 – 計算機斷層掃描（PET-CT）、兒童自閉癥評定量表（CARS）、印度自閉癥評估量表（ISAA）、臨床總體印象量表（CGI）和兒童功能獨立性測量（WeeFIM）改善。

骨髓單個(gè)核細胞治療心臟病的有效性

BMMNCs是首批被納入心臟病治療的干細胞。2002年，首次開(kāi)展了使用BMMNCs治療急性心肌梗死的臨床試驗。對48項符合條件的隨機對照試驗（RCTs）（2602 例患者）數據的系統評價(jià)和薈萃分析顯示，骨髓細胞移植可縮小缺血性心臟病患者的梗死面積，改善左心室射血功能，并減輕心室重構。

2022年對RCTs的薈萃分析表明，BMMNCs可能降低心臟相關(guān)死亡率、再梗死率以及充血性心臟病住院的復合終點(diǎn)風(fēng)險。盡管存在不確定性，但間充質(zhì)干細胞（MSCs）在改善射血分數方面似乎優(yōu)于BMMNCs。然而，Dolati等人指出，BMMNCs 治療在心血管疾病中的效果存在差異，需要更多試驗以得出準確結論。

2019年，薈萃分析顯示，自體BMMNCs對2型糖尿病具有有益作用。接受BMMNCs注射的患者顯示二期C肽水平改善，胰島素劑量需求顯著(zhù)減少。

2020年，Aguia及其同事首次證明，對重癥哮喘患者靜脈注射BMMNCs是安全的。BMMNCs 治療不僅使三名患者中的一名右肺通氣量略有增加，還改善了所有三名患者的生活質(zhì)量并穩定了肺功能。

二、臍帶血來(lái)源的單個(gè)核細胞（UCB-MNC）

細胞組成與優(yōu)勢

自1988年首例臍帶血（CB）移植以來(lái)，臍帶血造血移植的數量逐年增加。足月嬰兒每次平均采集81ml臍血，有核細胞計數范圍為3.89至15.68×10?個(gè)細胞。UCB-MNC可通過(guò)梯度離心法輕松分離。

獨特優(yōu)勢：

• 無(wú)創(chuàng )采集：分娩后獲取，無(wú)供體風(fēng)險
• 免疫耐受性：對HLA錯配反應性較低，可異體使用
• 高增殖能力：臍血HSC在細胞因子作用下增殖能力強大
• 細胞活力更高：與BMMNC相比，UCB-MNC對細胞毒性T細胞和輔助性T細胞的反應性更低

臍帶血來(lái)源的單個(gè)核細胞的潛在作用機制

• 抗炎與免疫調節：減少小膠質(zhì)細胞和星形膠質(zhì)細胞活化，增加IL-10，調節中樞T細胞反應。
• 歸巢與分化：通過(guò)SDF-1/CXCL12介導歸巢至損傷部位，可增殖分化為神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞。
• 血管生成：分泌VEGF刺激血管生長(cháng)，誘導IL-8介導的血管生成。
• 神經(jīng)保護：分泌GDNF、NGF、BDNF等神經(jīng)營(yíng)養因子。
• 抗凋亡：抑制TNF-α、TNFR1、TNFR2、CD40和Fas等凋亡基因表達，減少caspase-3介導的細胞死亡。

臍帶血單個(gè)核細胞（UCB-MNCs）治療疾病的臨床應用

臍帶血單個(gè)核細胞的適應癥：臍帶血單個(gè)核細胞（UCB-MNCs）憑借無(wú)創(chuàng )獲取、倫理限制少及高可及性，廣泛應用于腦癱（CP）、自閉癥譜系障礙（ASD）、脊髓損傷（SCI）等疾病治療。相較于骨髓來(lái)源（BMMNCs），UCB-MNCs在兒科更具優(yōu)勢，因其分離無(wú)痛且可異體使用，降低時(shí)間與成本。但異體治療需關(guān)注HLA匹配問(wèn)題——研究顯示，HLA完全匹配或1個(gè)位點(diǎn)不匹配的CP患者運動(dòng)功能改善更顯著(zhù)，提示匹配度影響療效。此外，長(cháng)期安全性仍需隨訪(fǎng)驗證。

細胞劑量、治療時(shí)機與給藥途徑

目前，UCB-MNCs的最佳細胞劑量和所需劑量次數因疾病或病癥而異，其最佳治療方案尚未完全闡明。

臨床前試驗中應用的UCB-MNCs數量范圍為 2×10?至 100×10?個(gè)細胞，臨床應用的最佳劑量尚未確定 [27]?，F有證據表明，更高的細胞劑量可能帶來(lái)更大益處。

一項隨機對照試驗（RCT）顯示，接受自體UCB-MNCs劑量大于20×10?個(gè)細胞 / 千克體重的 CP 患兒，其運動(dòng)功能改善程度優(yōu)于低劑量組。臨床前和臨床研究建議，治療早產(chǎn)兒腦損傷時(shí)應靜脈注射至少 25×10?個(gè)自體UCB-MNCs/千克體重。

然而，對重度CP的年幼兒童（<10歲）單次鞘內注射20–30×10?個(gè)異體UCB-MNCs顯示不良事件風(fēng)險增加。這一發(fā)現表明，鞘內輸注和治療起始年齡（≤10歲）可能與不良事件的發(fā)生相關(guān)。作者推測，對于免疫系統未成熟的年幼兒童（<10 歲），所應用的異體UCB-MNCs劑量可能過(guò)大。與此一致的是，接受 UCB-MNCs 治療時(shí)年齡 < 36 個(gè)月的 CP 患兒似乎比36個(gè)月后入組的年長(cháng)患兒獲益更多。

細胞遞送時(shí)機也可能是決定UCB細胞治療有效性的重要因素。在早產(chǎn)兒缺氧缺血動(dòng)物模型中，早期給藥（12小時(shí)）比晚期注射（5 天）更有效。此外，UCB-MNCs的多次給藥可能提高治療效果。Zarrabi等人提出，重復給藥是解決 UCB-MNCs在CP患者中短期效應的途徑。一項臨床前研究顯示，UCB細胞的重復給藥可改善新生大鼠腦損傷的長(cháng)期恢復。

UCB-MNCs可通過(guò)全身途徑（靜脈、動(dòng)脈、腹腔注射）或局部途徑（鞘內、心內、腦室內、腦內、鼻內）給藥。在圍產(chǎn)期腦損傷的臨床應用中，大多數臨床試驗采用靜脈注射UCB-MNCs。早期階段試驗表明，UCM-MNCs局部給藥途徑（鞘內和腦室內注射）在 CP 患者中的安全性與全身途徑相當，未觀(guān)察到安全性劣勢。需進(jìn)一步研究探討UCB-MNCs局部給藥在各種病癥中的可行性、安全性和有效性。

副作用與并發(fā)癥

自體UCB-MNCs的安全性已在多種病癥中得到證實(shí)。 腦癱、自閉癥譜系障礙（ASD）、脊髓損傷（SCI）、缺氧缺血性腦?。℉IE）和左心發(fā)育不良綜合征等疾病患者中，未觀(guān)察到與UCB-MNCs輸注相關(guān)的不良事件。

盡管人們對異體UCB-MNCs的應用存在擔憂(yōu)，但初步證據表明這些細胞是安全的。迄今為止，尚無(wú)研究報道腫瘤形成或其他惡性病變。對非血液系統退行性疾病患者鞘內和靜脈注射1–3×10?個(gè)非匹配異體UCB-MNCs耐受性良好，4年隨訪(fǎng)后未觀(guān)察到不良事件、免疫反應或移植物抗宿主?。℅VHD）。

2022年，一項對10項研究（361名參與者，至少442次輸注）的系統評價(jià)證實(shí)了異體UCB-MNCs在治療ASD、CP、中風(fēng)、創(chuàng )傷性腦損傷（TBI）等神經(jīng)系統疾病中的安全性，未報告嚴重不良事件或GVHD、畸胎瘤形成等潛在并發(fā)癥。

臍帶血單個(gè)核細胞治療疾病的有效性

UCB-MNCs治療已被證明對神經(jīng)系統疾病有效。

腦癱方面：靜脈輸注UCB-MNCs可增加CP患兒的腦連接性和粗大運動(dòng)功能，改善運動(dòng)和認知功能障礙（提高粗大運動(dòng)表現測量（GMPM）和貝利嬰兒發(fā)展量表第二版—心理與運動(dòng)量表評分）。鞘內注射異體UCB-MNCs在CP患者中安全有效（改善粗大運動(dòng)功能、肌張力和殘疾評分）。

中風(fēng)方面：UCB細胞輸注可改善中風(fēng)患者的改良Rankin量表（mRS）和美國國立衛生研究院卒中量表（NIHSS）評分。

自閉癥方面：UCB-MNCs移植可改善ASD患者的兒童自閉癥評定量表（CARS）、臨床總體印象量表（CGI）和異常行為清單（ABC）評分，而UCB-MNCs與臍帶間充質(zhì)干細胞（UC-MSCs）聯(lián)合應用效果更佳。

UCB-MNCs移植顯著(zhù)改善多系統萎縮患者的癥狀和體征，并延緩疾病進(jìn)展。全身注射非HLA匹配的異體UCB-MNCs在急性重度挫傷性SCI患者中安全且可改善運動(dòng)功能。

UCB-MNCs已被用于多種新生兒疾病的治療研究。包括支氣管肺發(fā)育不良（BPD）、先天性心臟?。–HD）和圍產(chǎn)期腦損傷。

安全性

Ren等人（2020年）開(kāi)展的單中心 II 期前瞻性非隨機安慰劑對照試驗顯示，對BPD早產(chǎn)兒靜脈注射UCB-MNCs可縮短機械通氣和氧療時(shí)間。Burkhat 等人（2019年）的I期研究表明，UCB-MNCs 在左心發(fā)育不良綜合征患者中安全可行。

類(lèi)似地，Vincenti等人的I期試驗顯示，向左心發(fā)育不良綜合征嬰兒心肌直接注射1–3×10?個(gè)UCB-MNCs可改善體重、右心室面積變化分數和射血分數。UCB-MNCs治療圍產(chǎn)期腦損傷也被證明安全可行。2014年，Cotton等人開(kāi)展了一項開(kāi)放標簽 I 期試驗，對一名HIE嬰兒在出生后12、24、48和72小時(shí)靜脈輸注1–5×10?個(gè)細胞 / 千克體重（四次劑量），該干預安全可行，盡管未觀(guān)察到顯著(zhù)差異，但改善了貝利- III量表評分。

日本一項對HIE新生兒在出生后24、48和72小時(shí)靜脈輸注1.4–10.9×10?個(gè)UCB-MNCs的研究也獲得了類(lèi)似結果。

三、對比與總結

特征	BMMNCs	UCB-MNCs
來(lái)源	骨髓（需有創(chuàng )采集）	臍帶血（無(wú)創(chuàng )采集，可凍存）
適用人群	成人為主，自體治療	兒科為主，可自體或異體（異體成本低、便捷）
倫理爭議	較低	極低（臍帶血為醫療廢棄物）
主要優(yōu)勢	心血管疾病證據較充分	新生兒 / 兒科疾病應用廣泛，免疫原性低
局限性	異體需 HLA 匹配，采集痛苦	細胞數量有限，需高劑量輸注

四、挑戰與未來(lái)方向

基于BMMNC和UCB-MNC的細胞療法因其可及性、安全性和潛在的治療效果，在再生醫學(xué)中展現出廣闊的前景（圖1）。盡管具有這些優(yōu)勢，但仍存在一些挑戰需要解決。自體BMMNC給藥是一種常見(jiàn)方法，但存在一些局限性，可能會(huì )限制其在某些情況下的應用。

當前挑戰：

1. 自體BMMNC的質(zhì)量問(wèn)題：年齡、健康狀況和骨髓功能影響所采集細胞的可用性、質(zhì)量和活力
2. 機制尚待闡明：療效源于多種細胞類(lèi)型的協(xié)同作用，但具體機制尚未完全解析
3. 標準化缺失：最佳劑量、時(shí)機及給藥途徑需通過(guò)大規模研究確定
4. 長(cháng)期安全性：異體治療需關(guān)注供體特異性抗體產(chǎn)生和遠期風(fēng)險

未來(lái)方向：

1. 機制解析：深入研究不同細胞成分的功能，明確HSC、MSC、EPC各自的作用
2. 無(wú)細胞療法：開(kāi)發(fā)基于細胞外囊泡（EVs）的策略，規避異體移植的免疫風(fēng)險
3. 精準治療框架：通過(guò)大規模研究確定最佳劑量、時(shí)機及給藥途徑
4. 多中心RCT：直接比較BMMNC與UCB-MNC在不同疾病中的療效差異
5. 跨學(xué)科合作：技術(shù)創(chuàng )新與臨床轉化協(xié)同推進(jìn)

常見(jiàn)問(wèn)題解答（FAQ）

參考資料

1. Nguyen et al. Bone marrow mononuclear cells in regenerative medicine: composition, mechanisms, and clinical applications. Springer. 2026.
2. Cord Blood Treatment for Children With Cerebral Palsy: Individual Participant Data Meta-Analysis. Pediatrics. 2025.
3. Diffusion Tensor Imaging Study After Intraarterial Cell Therapy in Acute Ischemic Stroke: A Substudy of the IBIS Randomized Clinical Trial. Stroke. 2025.
4. Network meta-analysis of stem cell therapy for ischemic stroke. BMC Neurology. 2025.
5. Multimodal Treatment of Chronic Spinal Cord Injury With Umbilical Cord Blood Mononuclear Cells. Clinical Spine Surgery. 2026.
6. Human umbilical cord blood mononuclear cells ameliorate vascular dementia. PubMed. 2026.

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