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间充质干细胞特性ppt课件

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干货 间充质干细胞功能及应用PPT文档125页

干货 间充质干细胞功能及应用PPT文档125页
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
干货 间充质干细胞功能及应用 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根

脐带间充质干细胞PPT

脐带间充质干细胞PPT
脐带间充质干细胞的研究进展
分离与培养技术
01
02
03
酶消化法
使用特定的酶如胶原酶、 胰酶等分解脐带组织，释 放出间充质干细胞。
组织块贴壁法
将脐带组织切割成小块， 贴壁培养，让间充质干细 胞从组织块中爬出并扩增。
流式细胞术分离法
利用间充质干细胞的表面 标记物，通过特定的抗体 进行免疫分离。
诱导分化与基因编辑
再生医学
组织工程
脐带间充质干细胞具有多向分化潜能，可诱导分化为多种组 织细胞，如骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞等。在组织工程领 域，可用于构建人工组织器官，为器官移植提供新的来源。
损伤修复与再生
脐带间充质干细胞可分泌多种生长因子和细胞因子，具有促 进损伤组织修复和再生的能力。在损伤修复领域，可用于治 疗烧伤、创伤等，促进受损组织的再生与修复。
技术挑战与解决方案
技术挑战
脐带间充质干细胞的分离、培养和分化等技术在实践中仍面临一些技术难题，如低分离效率、低细胞活率等。
解决方案
加强基础研究，深入了解脐带间充质干细胞的生物学特性和调控机制；采用先进的分离和培养技术，提高细胞的 分离效率和活率；加强国际合作，共享技术和资源，推动干细胞技术的进步。
05
脐带间充质干细胞的挑战与解 决方案
伦理挑战与解决方案
伦理挑战
脐带间充质干细胞的研究和应用涉及到伦理问题，如胚胎和胎儿的权益、人类基因编辑 等。
解决方案
建立严格的伦理审查机制，确保研究符合伦理标准；加强公众教育和科普，提高公众对 干细胞研究的认知和理解；尊重和保护受试者的权益，确保研究过程的公正和透明。
社会影响与普及程度
疾病治疗
脐带间充质干细胞在多种疾病的 治疗中展现出巨大潜力，有望为

成体干细胞(间充质干细胞,造血干细胞)ppt课件

成体干细胞(间充质干细胞,造血干细胞)ppt课件

造血干细胞的微环境
骨髓微环境中的一些转录因子和蛋白分子对 造血干细胞的移行、增殖和分化起了调控作用。
干细胞因子
与干细胞表面的 C-kit 受体结合 GATA-2对造血前体细胞的增殖与存活是关键的 加强细胞的粘附作用 GATA-1调节红系、巨核细胞等的存活、增殖 参与维持干细胞数目的恒定 和成熟
PU1的表达可促使造血干细胞子代前体细胞进 一步分化产生淋巴系， 而且间充质干细胞相对容易在体外被诱导 分化为成骨细胞和软骨细胞，所以间充质 干细胞在骨损伤，先天骨组织畸形的治疗 方面将有广泛的应用。
间充质干细胞
间充质干细胞的来源
来源于发育早期的中胚层 和外胚层。 MSC最初在骨髓中发现。
具有多向分化潜能，理想
的种子细胞。
间充质干细胞的形态
在个体出生后， 间充质干细胞附于 骨髓窦的内腔面， 形成一种包埋于窦 状网络中的三维细 胞网络。
光学显微镜
扫描电镜
间充质干细胞的表面标志
SH2、SH3、CD29、CD44、CD71、CD90、 CD106、CD120a、及CD124等
成体干细胞的概念
存在于成年个体的许多组织和器官
特点
修复 再生 自我更新
使组织和器官保持生长和衰退的 动态平衡。
成体干细胞的可塑性
成体干细胞可以突破其 “发育限制性”，跨系， 甚至跨胚层分化为其他类 型组织细胞
造血干细胞起源
（hemopoietic stem cell,HSC）是存 在于造血组织中的一群原始造血细 胞，它不是组织固定细胞，可存在 于造血组织及血液中。造血干细胞 在人胚胎2周时可出现于卵黄囊， 第4周开始转移至胚肝，妊娠5个月 后，骨髓开始造血，出生后骨髓成 为干细胞的主要来源。在造血组织 中，所占比例甚少，如在小鼠骨髓 中105核细胞中的有10个，在脾中 105有核细胞中只有0.2个。

间充质干细胞

间充质干细胞
2006年，我国在胎盘和脐带组织中分离出间充质干细胞，这种组织来源的间充质干细胞不仅保持了间充质干 细胞的生物学特性，而且还具备如下优点：①胎盘和脐带中的干/祖细胞更原始，有更强的增殖分化能力。②免疫 细胞较为幼稚，功能活性低，不会触发免疫反应及引起移植物抗宿主病。③干细胞易于分离，纯度高，无肿瘤细 胞污染。④扩增时培养体系能统一，便于质控。⑤可制成种子细胞冷冻，多次使用，冷冻后细胞损失小。⑥潜伏 性病毒和病原微生物的感染及传播几率比较低。⑦采集时对产妇及新生儿无任何危害及损伤。⑧采集方便，易于 保存和运输，伦理学争议少。这种胎盘和脐带来源的间充质干细胞有可能成为骨髓间充质干细胞的理想替代物， 并具有更大的应用潜能。
2004年，Le Blanc等报道了首例半相合异基因间充质干细胞移植治疗GVHD获得成功，其后又报道了异基因配 型不合的间充质干细胞移植治疗GVHD的有效性，并且认为在应用间充质干细胞治疗GVHD不需要严格的配型，其后 又有多篇异基因未经配型的MSC治疗GVHD、促进造血重建的报道，其MSC来源涉及骨髓、脂肪、牙周等。美国FDA 已批准了近60项临床试验，主要包括以下几个方面。
迄今的研究表明，脐带来源的间充质干细胞不但能够成为骨髓间充质干细胞的理想替代物，而且具有更大的 应用潜能。脐带间充质干细胞表达多种胚胎干细胞的特有分子标志，具有分化潜力大、增殖能力强、免疫原性低、 取材方便、无道德伦理问题的限制、易于工业化制备等特征，因此有可能成为最具临床应用前景的多能干细胞 。
发现过程
一、具有强大的增殖能力和多向分化潜能，在适宜的体内或体外环境下具有分化为肌细胞、肝细胞、成骨细 胞、脂肪细胞、软骨细胞、基质细胞等多种细胞的能力。
二、具有免疫调节功能，通过细胞间的相互作用及产生细胞因子抑制T细胞的增殖及其免疫反应，从而发挥免 疫重建的功能。

间充质干细胞PPT课件

间充质干细胞PPT课件
*临床应用：急性心肌梗死；缺血性心 肌病；慢性心功能不全。
MSC在神经系统疾病中的应用
*临床应用：新生儿缺氧-缺血性脑病（HIE小儿脑瘫 ）；神经变性疾病，如肌萎缩侧索化症（ALS）、帕金 森病、阿尔茨海默病等。
*干细胞可释放神经营养因子及重建运动神经元微环境 等机制来保护濒死的运动神经元。
ALS病，全称叫“肌肉萎缩性侧面硬化病”， 是一种运动神经元疾病，常在病后3～5年内 死亡。ALS病通常以手肌无力、萎缩为首发 症状，一般从一侧开始以后再波及对侧，随 病程展出现上、下运动神经元混合损害症 状。
体内——MSC单独或与HSC共移植促进骨髓造血 。 因此，单独移植MSC或与HSC共移植，可以发挥其强大的支 持造血，维持免疫稳态的优点，达到治愈疾病的目的。
MSC与基因治疗：
*趋化能力——基因改造后使其携带抗肿瘤基因并大量迁移至肿 瘤病灶。
多向分化——基因工程改造，MSC的组织修复功能得到进一步 的提高。
A为MSCs处理组 B为VSMCs处理组 C为PBS处理组 位于肌纤维间 被染成紫色的颗粒为毛 细血管 （ x400）
比较可知MSCs处理组毛细血管密度最大
支持造血：
•骨髓正常造血依赖于造血干细胞与其生存的造血微环境， MSC是骨髓微环境的前体细胞，因此MSC发挥了强大的支 持造血能力。 •依据：体外——MSC与HSC共培养促进造血克隆形成、增 殖和分化成熟。
*有效的基因治疗要要求： -可以通过一种载体将基因转运向靶细胞； -这种基因转移过程必须具有靶向性； -转入的基因可以在靶细胞内或靶细胞周围表达； -基因的表达产物必须有效且表达时间必须足够长； -整套系统在体内必须具有安全性。
*问题：MSC可通过免疫抑制作用而促进肿瘤生长；注射的干细 胞在体内的迁移路径在各个器官中的分布值得深入探究。

MSC干细胞PPT课件

MSC干细胞PPT课件

多潜能性、增殖能力有限 研究最早、了解最深 自体来源、无免疫排斥 MSC产率低,1-10MSC/106MNC 有病毒感染风险 有限临床应用
y
11
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12
体外培养扩增获取人UCMSC
原代贴壁
原代培养
传代扩增
对于原代细胞中混杂的其它异质细胞，利用MSC的贴壁和高增 殖潜能，通过连续传代，筛除那些不能贴壁生长和虽能贴壁生 长但增殖能力差的细胞，最后通过流式细胞术鉴定。
07年6月7日王恩庆的妻子药守清反映患者尿频和尿 急已恢复正常；皮肤表面黑斑明显变浅；右眼干涩和畏 光已改善；透视显示，肺结核引起的空洞好转80%；精 神状态和饮食情况趋于常人，体重由细胞疗法前的125 斤，增长为145斤，饮食恢复正常，每天不需他人陪同 可独立外出散步。
y
34
患者，女性，26岁，类风湿病史10年。
第二天，当我醒来的时候，突然发现自己的手指明显消肿了，不仅是双手 ，其它肿胀的关节也不酸胀了，全身症状明显减轻，无数的早晨我都是在浑身 僵痛，四肢乏力、情绪低落中度过的，然而今天早晨却让我感受到了一个精神 焕发，充满力量，心情舒畅的我，整个人都很轻松，这对于一个类风湿病人来 说真的是太难得了，当时我非常激动，因为我真的没有想到效果会如此明显和 迅速，通过这次治疗让我再次树立了信心，重新点燃了生活的希望。
我是一名类风湿病的患者，今年26岁，类风湿病史10年，患病以来，长 期服药，并尝试过各种治疗方法，效果均不明显。8月5日，我进行了脐带间充 质干细胞移植治疗，治疗方法比我刚开始想象的简单的多，只是通过静脉输入 的方法将干细胞输入到我的血管，不到半个小时就做完了，没有任何的不适感 ，干细胞移植后就可以回家了。
Biology of Blood and Marrow Transplantation 13:1477-1486, 2007

MSC干细胞ppt演示课件

MSC干细胞ppt演示课件

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13
A
B


A： CD31 、 CD34、CD45和HLA-DR阴性<2% B： CD90 、 CD73 、 CD105 、 CD29和CD44阳性>95%
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14
Day 7
Day 14
UC-MSC •形态相似 •梭形细胞 •平行排列或漩涡状生长
Day 7
Day 14
BM-MSC
(100X)
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15


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23
脊髓损伤动物模型
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干细胞注射液
间充质干细胞治疗肝病技术，为传统医学难以解决的病毒性
肝炎导致肝硬化、肝功能衰竭提供新的治疗途径。该技术
2009年得到总后卫生部批准，在临床进行科研性质的使用 间充质干细胞修复脑中风后中枢神经损伤科研项目，2009年 在北京市科委立项，并得到专项科研经费资助； 获得“人脐带间充质干细胞抗肝纤维化注射液及其制备方法” 专利技术（ZL201010551722.8），并于2010年12月10日在 药监局注册；

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脐带 MSC 具有与骨髓来源 MSC 相似的免疫特性，即 HLA-ABC呈阳性表达，HLA-DR呈阴性表达。 有研究显示， HLA-ABC 的表达率在脐带和骨髓 MSC 分别为50％～75％和＞75％，脐带MSC的HLA-ABC 的表达低于骨髓。 提示 UC-MSC 可能具有与 BM-MSC 相似或更低的免 疫原性。
脐带组织含有的细胞种类较少、MSC 含量大约为1个MSC/1600有核细胞。
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来源丰富、采集简便，对供者无不良影响 数量丰富，增殖能力强，可多次使用 基因稳定、不易突变、使用安全可靠 免疫原性低，具有免疫调节功能，使用时不 引起免疫排斥反应，还可抑制该反应 具有很强的促进造血恢复功能，广泛的临床 应用范围，可治疗多种疾病
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殖，并维持至第10 代。 ➢白金萍等发现，胎盘MSC连续传代15 代后细胞仍维持增殖
能力和典型的成纤维细胞样形态学特征。据研究，胎盘 MSC培养后数目可达10亿，可以供多人多次使用。 ➢Pal研究，人BMSC在DMEM-LG和DMEM/F12 (葡萄糖含量 3.15g/L)培养基中可生长至25代。
5
CD8的最常见形式组 成的一个CD8 α和CTD细8胞
β的链条。
可识别由MHC I类分子 提呈的内源性抗原肽。
胞外的 CD8 α与I 类MHC分
靶细
胞
14
15
③分泌可溶性细胞因子
细胞因子（cytokine，CK）是免疫原、丝裂原或其他刺激 剂诱导多种细胞产生的低分子量可溶性蛋白质，具有调节固 有免疫和适应性免疫 、血细胞生成、细胞生长以及损伤组织 修复等多种功能。
间充质干细胞的特性
2020/3/28
1
间充质干细 胞定义
间充质干细 胞主要特性
高度自我增殖多向分化 低免疫原性无MHC限制性 来源丰富 损伤趋化作用归巢功能 免疫调节损伤修复
2
3
4
Байду номын сангаас
①高度自我增殖
贴壁后快速生长是MSCs的一个重要特性，反映了细胞自我 更新的能力。MSC体外传代次数一般20-50代。 ➢人羊膜MSC和人绒毛膜MSC可贴壁生长并可在培养皿中增
分为白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子、集落刺激因 子、生长因子和趋化因子六大类。
16
a：体外研究发现MSCs可以通过分泌肝细胞生长因子 （HGF），转化生长因子-a（TGF- a ）等在内的多种可溶性 细胞因子来抑制T淋巴细胞的增殖。 b：Aggarwal等认为MSCs分泌的前列腺素E2是抑制淋巴细胞 增殖的因素。Tang研究发现MSCs可以分泌血管内皮生长因子 (VEGE)、HGF、成纤维细胞因子(FGF)、胰岛素样生长因子1（IGF-1）等参与心肌前体细胞增生分化，抗心肌纤维化。
②多向分化潜能
6
羊膜MSCS诱导分化条件
分化
条件培养基
脂肪 软骨
高糖DMEM、10%胎牛血清、0.5mmol/L异丁基甲基黄嘌呤、1µmol/L地塞米松、 10µg/mL胰岛素、200µmol/L吲哚美辛
高糖DMEM、1%胎牛血清、6.25µg/mL胰岛素、10ng/mLTGF-β、50ng/mL维生 素C
8
②无MHC限制性
主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex， MHC) 是指脊椎动物某一染色体上编码主要组织相容性抗原、 控制细胞间相互识别、调节免疫应答的一组紧密连锁基因群。 人类的MHC通常称为HLA基因或HLA复合体，其编码的分子 表达于白细胞上，称为人类白细胞抗原(human leucocyte antigen，HLA)。
例子:薛群等发现，胎盘来源的MSCs包括CD40/CD40L、 B7/CD28、ICOS、4-1BB、OX40/OX40L 等在内的共刺激分 子均不表达，表明其免疫原性很低。
MSCs不表达或仅表达可忽略水平的主要组织相容性复 合物（MHC）和T细胞共刺激因子B7，具有低免疫性。
例子： HLA-DR （MHC-II类分子）主要表达于淋巴细 胞上，胎盘来源的MSC一般不表达此类抗原。
11
②干细胞归巢机制 干细胞归巢是指自体或外源性的干细胞在多种因素的影
响下，从血管内皮细胞定向性迁移至靶向组织并定植存活的 过程。分为三个步骤：识别此处微内皮血管，透过内皮，最 后进入靶组织再生。“归巢”是一个多步骤协调的复杂过程， 许多细胞因子、化学因子、黏附因子和细胞外基质降解蛋白 酶参与其中。其中炎性趋化是其最重要的特征。
胰腺 含N2添加物的DMEM(Gibco)、10mmol/L烟酰胺
心肌
DMEM、10%胎牛血清、10ng/mL碱性成纤维生长因子、含有丁酸和维甲酸的 透明质酸和50ng/mL激活素A的混合物
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①低免疫原性 干细胞免疫原性指干细胞表达的抗原能够刺激机体形成特
异抗体或致敏淋巴细胞，引起宿主免疫应答的特性。免疫表 型是鉴定MSC的重要指标，一定程度上反映了细胞的特性。
a：最近，宾夕法尼亚大学和杜克大学的研究人员发现肺组织损伤后修复是 通过TGFβ信号调控的。这是第一次研究表明一种已经分化充分的细胞可以 在适当的条件下，恢复到以前的状态。
b：英国伦敦国王学院的科学家们研究发现，如果将一群存在于心脏中的 干细胞除去，心脏将无法进行修复；但是当重新注入这些心脏干细胞之后， 它们会返回心脏并且进行修复。
无MHC限制性：MSCs移植可减少异基因造血干细胞引起 的移植物抗宿主反应（graft-versus-host-disease，GVHD）。
例子：将羊膜及绒毛膜细胞移植入新生的猪和鼠体内， 通过两种人重复DNA区域进行检测发现这两种动物体内多个 器官都可检测到微小嵌合体。
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3.来源丰富
充满 争议
去年，
骨 高糖DMEM、10%胎牛血清、10-8mol/L地塞米松、10nmol/L羟化维生素D3
骨骼肌 高糖DMEM、10%胎牛血清、5%人/马血清、50µmol/L氢化可的松
血管 基质胶、50ng/mL血管内表皮生长因子、2%胎牛血清
神经
①高糖DMEM、10%胎牛血清、30µmol/L全反式维甲酸 ②100µmol/L丁酸酯羟 基茴香醚、10µmol/L福斯克林、2%二甲基亚砜、5U/mL肝素、5nmol/L k252a、25nmol/L KCl、2mmol/L丙戊酸、10ng/mL碱性成纤维生长因子、 10ng/mL血小板源性生长因子-BB、1×N2添加物
瑞典科
学家发
现牙齿
内神经
系统细
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①损伤趋化：
MSC具有很强的向机体损伤部位和肿瘤部位迁移的能力。当机体发生损伤和炎症反应时，会分泌很多炎症因 子和趋化因子，MSC会根据体内的信号向损伤部位迁移，在迁移到达损伤部位后才能有效发挥其免疫调节、组 织修复或者其他方面的作用。据研究，骨髓和胎盘MSC比脐带MSC具有更强的迁移能力，迁移能力差异与纤溶 酶原激活抑制剂1（plasminogen activator inhibitor-1 PAI-1）的表达量有关。
例子：山东大学齐鲁医院团队研究发现，移植的骨髓MSC 可定向归巢到受损胰岛，可分化为胰岛素分泌细胞。
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T细胞可以根据是否表达CD4或CD8共同受体分子而划 分为两个亚群。CD8+T细胞通过直接杀伤作用，主要负责对 靶细胞的清除。如被病毒感染的细胞和表达有肿瘤特异性新 抗原的细胞。
包含一对CD8链。