hUCMSC注射液质量合格是临床应用安全的基础，安全性评价是临床应用前的一个必经环节。只有安全才能考虑能用，只有有效才能考虑可用。hUCMSC注射液有效性评价是临床应用前的一个重要的评价环节。通过hUCMSC注射液质量检验，可以确定hUCMSC具有间充质干细胞应有的生物学特性及细胞活性，及具有干细胞应有的多向分化潜能及间充质干细胞应有的免疫调节作用，这是hUCMSC注射液治疗有效性的基础。因此，从这个意义上来说，hUCMSC注射液质量检验也是一定程度上的hUCMSC有效性评价。比如，研究异体来源hUCMSC对正常人外周血总淋巴细胞增殖和对不同淋巴细胞亚群增殖能力的影响或对相关细胞因子分泌的影响，就可以观察hUCMSC是否具有体外免疫调节功能。值得注意的是脐带间充质干细胞对免疫功能的调节作用具有双向性，在检测时应充分考虑各个方面的因素，对结果应作综合判断。也可采用hUCMSC与淋巴细胞共培养后检测淋巴细胞的免疫调节因子分泌功能，其中hUCMSC对免疫调节功能的调节作用具有IFN-γ依赖性，通过观察IFN-γ含量的变化就可以测定hUCMSC的体外免疫调节功能。当然，更重要的hUCMSC注射液有效性评价还是依靠特定动物模型治疗试验验证hUCMSC注射液的疗效。

类风湿关节炎以慢性多关节炎症为主要变化的全身性自身免疫性疾病，病因和发病机制未完全清楚。急性期病变出现急性炎症反应，关节肿胀，滑膜充血、水肿、组织疏松；慢性病变则表现为滑膜不规则增厚，关节软骨破坏等，以滑膜的持续增生和软骨及骨的破坏为其重要病理学特征。类风湿关节炎动物模型依据诱发的试剂不同有以下几种：Ⅱ型胶原诱发模型、佐剂诱发模型、卵蛋白诱发模型，下面以佐剂诱发模型介绍模型制作方法。完全弗氏佐剂法如下：

（1） 完全弗氏佐剂：将液状石蜡与无水羊毛脂按2∶1或6∶4混合1ml，高压灭菌，加入灭活1小时的减毒卡介苗或干燥结核分枝杆菌10mg制成。

（2） 取SD大鼠，清洁级，体重170~200g，6~8周龄，雌性。将液状石蜡和羊毛脂（2∶1）70℃水浴充分混匀，高压灭菌，制成不完全弗氏佐剂，置4℃冰箱保存备用。临用前将卡介苗与之混匀，超声波乳化20分钟即可，于每只大鼠后足趾皮内注射一定浓度的完全弗氏佐剂0.1ml。

（3） 模型评价指标：症状观察、继发后肢足趾和关节肿胀、体重变化、血清IL-2含量测定、血液T细胞亚群测定等。

1） 症状观察：注射后的第3天，大鼠出现急性炎症反应，表现为不爱活动、倦怠、食欲减退，注射部位红、肿、热、痛。

2） 继发后肢足趾和关节肿胀、体重变化：第8天出现全身广泛炎症，表现为鼠尾、耳、鼻、足趾、后肢及未注射的前肢出现红肿、红斑和结节，体重下降，活动明显受限。

3） 血清IL-2含量测定：血清IL-2含量明显增高。

4） 血液T细胞亚群测定等：CD4 ⁺、CD8 ⁺及CD4 ⁺/CD8 ⁺比值降低。

为了模拟hUCMSC注射液治疗人类类风湿关节炎，分别以1×10 ⁶细胞/kg、5×10 ⁶细胞/kg的剂量通过尾静脉输入鼠源性UCMSC，每周1次，连续3次。结果发现：

（1） 第1次UCMSC治疗后，大鼠的急性炎症反应疾病得到控制，活动能力增强，关节部位红、肿、热、痛疾病消失。

（2） 连续3次治疗后，鼠尾、耳、鼻、足趾、后肢及未注射的前肢出现红肿、红斑和结节全部消失，活动明显增加。

（3） 血清IL-2含量有一定程度的下降。

（4） 血液T细胞亚群测定等：CD4 ⁺、CD8 ⁺及CD4 ⁺/CD8 ⁺比值升高。

脊柱包绕脊髓为其提供保护和结构支架，当外力作用于脊柱时，脊柱的限制也会加重脊髓的损伤。按照发生的机制可分为以下几种：撞击损伤模型、压迫损伤模型、缺血及再灌注损伤模型、切割横断损伤模型、静压损伤模型。下面主要介绍脊髓撞击损伤模型，标准化的脊髓损伤动物模型造模方法是通过固定实验动物四肢、头部和尾部，手术显露出准备损伤的部位，在该部位放置一与脊髓外形相应的垫片，垫片上方垂直固定一根中空的冲击通道。将一个恰能在该通道内自由滑动的标准重量的冲击杆至于冲击道内，从规定的高度自由落下，冲击在实验动物脊柱背侧的垫片上，观察脊髓损伤的动物表现。该方法最突出的特点是实现了方法的标准化，具备了很好的可重复性，模型损伤程度可控，并能模拟外伤缓冲和压迫等情况，更接近人类脊髓损伤情况。

动物脊髓损伤后的神经功能评定主要有神经电生理评价、运动功能评价和组织形态学评价。

常用的评价指标有体感诱发电位（somatosensory evoked potential，SEP）、脊髓诱发电位（spinal cord somatosensory evoked potential，SCSEP）和运动诱发电位（motor evoked potential，MEP）。

该法无需特殊设备，标准较复杂，观察人员需进行训练，但目前应用最广泛。

该法对灵长类是准确的，但对啮齿类动物，尤其在损伤程度较轻时，缺乏准确性，改良的Tarlov法现阶段较常用。

现在应用的为改良的斜板实验法，伤程度越重，利用该法的评分结果之间的差异越显著。

该法弥补了单一运动功能评价的不足，且敏感性高。但其标准值范围跨度大，记分呈跳跃性分布，不精确，所需设备复杂，人为因素较多。

此法简单可行，但对运动功能评价较单一。

也叫踏旋器法。

现在多采用免疫组化技术与HRP、荧光物和放射自显影技术等相结合的逆行或顺行标记法，以及与乙酰胆碱能和单胺能荧光物相结合的多种染色等方法。应用电子显微镜可观察超微结构的变化，但较局限，应与能观察脊髓损伤部位组织结构全貌的光镜相结合。

不完全瘫痪数天后能站立行走，完全瘫痪者完全不能行走。

运动诱发电位（MEP）损伤后的各个时段皆表现为峰延迟时间（OL）的延长和峰间波幅（IPA）的下降，且随着损伤的加重试验指标呈下降的趋势。

用改良Tarlov评分标准，随打击深度的增大，大鼠的运动功能逐渐下降。

不完全瘫痪数天后能站立行走，镜下见组织损伤，脊髓结构破坏较轻，中央管依稀可见，灰质内有出血灶，但面积较小，白质神经纤维水肿；完全瘫痪者完全不能行走，脊髓灰质和白质结构破坏甚至消失，中央管消失，灰质白质多灶出血、坏死，神经纤维肿胀、部分结构模糊不清甚至崩解呈颗粒状。

对于撞击伤引起的脊髓损伤，首先要对脊柱的骨创伤进行手术矫正，解除脊柱创伤对脊髓的持续性损伤因素，然后再实施hUCMSC治疗。采取hUCMSC治疗的方法有2种：一种是对于下肢感觉、运动功能完全丧失的模型应采用定位移植法，即在进行手术治疗的同时，将一定数量的hUCMSC注射到受损伤的部位，注射hUCMSC的细胞量应在1×10 ⁷个以上，注射体积应尽可能少，一般在0.2ml左右。对于有感觉功能而运动功能部分丧失或脊柱损伤较小、不需要手术矫正的模型，可采用定位移植法，也可脑脊髓液注射法，即将hUCMSC通过腰椎穿刺注射到损伤部位的脑脊髓液中，让hUCMSC自行迁移入损伤的脊髓组织中发挥作用。对于小动物模型来讲，这种方法的注射难度较高，需要在影像引导下进行，否则容易对脊髓造成新的伤害，但这种方法对大动物模型则更具有可行性，对临床上的参照性、操作性更强。注射hUCMSC的细胞量应在1×10 ⁷个以上，注射体积一般在0.5ml以内，为避免脑脊髓液的压力过高，应在穿刺成功后，先抽出与注射hUCMSC体积相等的脑脊髓液之后，再缓慢注入hUCMSC。

在对脊髓损伤的动物模型实施UCMSC之后，应根据模型评价结果，有针对性地设置疗效评价的关键性指标和次要指标，关键性指标不宜过多，一般1~2个即可，通常选运动功能观察（BBB评分法）、组织结构学评价指标。电生理指标可作为次要指标。有一些研究报道认为，给脊髓损伤动物移植后会出现运动功能改善，可见hUCMSC分布于损伤组织，hUCMSC促进脊髓损伤组织修复的作用是肯定的，但是否能真正参与脊髓并形成神经细胞而且发挥功能，尚值得商榷。

急性心肌梗死是由于冠状动脉粥样硬化伴粥样斑块出血、血栓形成，或冠状动脉痉挛导致管腔急性闭塞、血流中断，局部心肌缺血、坏死。一般来说可分为左冠状动脉阻塞、左回旋支阻塞和右冠状动脉阻塞。制作心肌梗死动物模型的方法有结扎法、微柱堵塞法、汞堵塞法、气囊堵塞法、药物法和血栓形成法。下面以大鼠为例采取结扎法作介绍：选用体重200g左右的Wistar或SD大鼠，乙醚麻醉下开胸，剪开心包，暴露心脏，用缝线按照可见的界标穿过冠状动脉下，根据造成梗死范围大小，选择结扎相应的冠状动脉。需要大面积梗死可以结扎左支或右支冠状动脉的起始部位，需要小面积梗死则选择在左降支的中或上1/3与中1/3之间结扎。

心肌梗死区域颜色、收缩功能检测，心电图S-T段、Q波的变化以及血清谷草转氨酶、磷酸肌酸激酶的变化。评判标准：①大体标本：心肌梗死区域呈现紫色、膨突，左室前壁变薄坍陷，切开心脏后可见到心室壁梗死部位纤维增生；②心功能：反映心肌收缩功能的血流动力学（+dp/dt _max）和超声心电图检测（FS）数值均减少，表示收缩力降低或消失；③心电图：S-T段抬高、Q波出现加深、倒置；④血液生化：血清谷草转氨酶、磷酸肌酸激酶升高的变化；⑤组织病理切片：HE染色：可见梗死部位心室壁明显变薄，肌纤维被疏松结缔组织取代，心内膜下梗死区淡染；残存肌细胞增生，成纤维细胞增生，可见血管增生充血明显；Masson染色：显示心肌梗死区域残存心肌之间纤维瘢痕形成，呈交错分布。

对于心肌梗死的hUCMSC治疗，通常采用静脉输入法，对于大动物模型和临床治疗可采用冠状动脉血管介入法，直接将hUCMSC治疗输入支配心肌组织血液供应的血管内，这种方法可大大减少hUCMSC进入心肌组织的路程，增加hUCMSC进入心肌的概率，而对于小动物模型，一般只能采用外周血管注射法。hUCMSC的注射剂量可参照临床剂量，设置临床治疗相同和高于临床治疗量的多个剂量，一般为1×10 ⁶~5×10 ⁶细胞/kg，可反复多次，但一次治疗也有效。

hUCMSC治疗心肌梗死的疗效评价关键指标：组织病理学、心功能评价血流动力学（+dp/dtmax）。次要指标：心电图（S-T段、Q波）、心肌酶学（CK）及临床表现等。hUCMSC治疗后一般会出现心排出量增加、心脏酶学功能改善，组织结构分析可见有部分hUCMSC分布于梗死的心肌组织之中，心肌细胞坏死、凋亡比例远低于未接受hUCMSC治疗的对照组，长期观察可见心肌纤维化减少。

再生障碍性贫血是由于生物、化学、物理等因素导致造血组织功能减退或衰竭而引起全血细胞减少，临床表现为贫血、出血、感染等症状的一组综合征，是造血系统比较常见的疾病。再障的动物模型主要有以下几种：射线照射模型、药物损伤模型、复合因素损伤模型、免疫介导损伤模型等。下面以放射损伤模型为例介绍模型的机制：高能辐射粒子作用于动物后，可引起电离，它可直接破坏机体内某些成分，也可以通过电离机体内的水分子产生具有活性的“自由基”，通过“自由基”作用于机体的其他成分。复制该模型主要通过 ⁶⁰Co-r射线损伤骨髓造血干细胞及各系统幼稚细胞，直接损伤细胞DNA，杀伤外周血细胞建立小鼠再生障碍性贫血模型。模型制作方法：常选用BALB/c小鼠，8~12周龄，随机分组，小鼠固定在有机玻璃照射盒内，并把装有照射动物的照射盒固定于照射架上，计算照射距离、照射时间、剂量。为使动物两侧照射的剂量均匀，照射一半时间时，把动物连同照射架在原照射位置翻转进行另一侧的照射，总剂量为2.0Gy。

红细胞（RBC）、白细胞（WBC）、血小板（Pt）计数、血红蛋白含量测定（Hb）、网织红细胞计数、骨髓有核细胞计数。

骨髓增生明显低下，粒系祖细胞、红系祖细胞和巨核系祖细胞计数显著下降，非造血细胞比例增高，外周血三系减少（RBC、WBC、Pt）。

利用放射线照射导致的再生障碍性贫血与临床上常见的再生障碍性贫血有一定相似性，均体现在造血功能障碍，血液细胞减少，血红蛋白含量降低，血小板减少，但在发病机制上可能存在一些差异，因为临床上常见的再生障碍性贫血用免疫抑制剂治疗有一定效果，说明可能与自身免疫有一定关系。hUCMSC治疗放射线照射引起的再生障碍性贫血可能产生一定疗效，表现为促进造血功能，使血细胞的数量增加，血红蛋白含量提高，但造血功能的恢复程度与造血损伤程度有关，对于严重的造血功能障碍，hUCMSC治疗也不是一种彻底的解决方案，因此疗效判定应根据贫血程度综合考虑。关键指标：血液细胞学［红细胞（RBC）、白细胞（WBC）］、骨髓有核细胞数、血红蛋白含量（Hb）。次要指标：血小板（Pt）计数、网织红细胞计数、造血因子含量、临床表现等。给再生障碍性贫血的动物模型输入hUCMSC之后，可根据上述指标的变化情况作出判断，检测指标的变化对疗效判定起决定性作用，但延缓或控制疾病的发展也应该认为是一种疗效。