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研究干细胞意义
摘要
干细胞是一类具有自我更新能力的多功能干细胞，是当今生物技术发展的一个重要研究方向。
它的研究主要包括细胞催化技术、细胞调控技术、细胞培养技术和干细胞基因组项目。
本文简要讨论了干细胞研究的意义和价值，并讨论其具有重要的科学意义和实际应用价值。
关键词：干细胞；科学意义；实际应用价值
1、干细胞研究的意义
干细胞研究的意义，首先是为了研究细胞的分化和发育过程，以及它们之间如何相互调节，从而研究各种疾病的发生机制以及治疗新方法。
干细胞研究的重要性在于它是一个新兴的研究领域，它可以帮助我们了解细胞的分化趋势，从而更深入地发现疾病的发生机制，找到新的治疗措施。
其次，干细胞研究也有重要的技术意义，它可以提高我们对细胞培养和诱导分化技术的了解，从而帮助我们探索疾病治疗的更有效的方法。
此外，干细胞研究也有重要的应用意义，比如可以用来治疗许多疾病，包括神经退行性疾病、癌症、心脏病和其他疾病。
2、干细胞研究的价值
干细胞研究的价值主要体现在以下几个方面：
（1）对于疾病的治疗。
干细胞研究可以帮助我们更好地掌握一
些疾病的发生机制，从而发现新的治疗方法，从而减少患者的痛苦。
（2）对医学基础理论的发展。
干细胞研究可以帮助我们探索细胞分化、发育和新基因的调控机理，从而丰富医学基础理论，更好地指导临床实践。
（3）对生物技术的发展。
干细胞研究也是一个新兴的研究领域，可以为我们开发新的生物技术提供有效的保障。
综上所述，干细胞研究具有重要的科学意义和实际应用价值，是当今生物技术发展的重要研究方向之一。
临床医学研究与实践2021年2月第6卷第6期综述DOI :10.19347/ki.2096-1413.202106064基金项目：国家自然科学基金委员会资助项目（No.81903949）；浙江省基础公益研究计划项目（No.LQ19H290004）。
作者简介：戚亚钦（1999-），女，汉族，浙江绍兴人。
研究方向：临床医学。
*通讯作者：方燕，E -mail :fangyan@.间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSCs ）是具有自我更新能力并表现出多向分化潜能的成体非造血干细胞，广泛存在于骨髓、脂肪、外周血、脐带、胎儿组织、肌肉等中。
MSCs 具有来源丰富、获取方便、增殖率高等特点，已成为组织工程和临床研究的理想种子细胞[1]。
近年来，随着国内外对MSCS 的研究越来越深入，以MSCs 为基础的细胞移植替代治疗显现出良好的效果，MSCs 在临床试验中的安全性和有效性也已得到了更好的证明[2]。
1MSCs 的临床应用1.1MSCs 在神经系统疾病中的临床研究与应用目前，许多神经系统疾病如缺血、缺氧性脑病、恶性脑胶质瘤、神经系统退行性病变等仍无有效治疗方法，预后较差。
脑缺血后神经元的坏死将导致永久性神经功能缺陷，现有治疗手段尚不能逆转神经元和神经胶质细胞变性引起的神经功能障碍[3]。
MSCs 通过旁分泌作用，增加神经生长因子和脑源性神经营养因子的释放，促进神经障碍中丢失或损坏的神经元的恢复，减少神经元细胞的凋亡[4]。
MSCs 还可通过增加血管生成因子的分泌，促进病灶区新生血管生成；通过抑制血管内皮的凋亡和氧化应激，减少血管炎性损伤，增加脑血管的完整性[5]。
Xu 等[6]通过建立缺血缺氧性脑病的大鼠模型，证实MSCs 的脑内移植可减小脑梗塞体积，有效改善神经损伤，进而改善大鼠运动功能，为临床进一步研究提供实验依据。
但研究发现，缺血区局部不利的微环境使得能够迁移并存活在损伤区的MSCs 数量很少，严重限制了MSCs 的应用前景[7]。
间充质干细胞及来源间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cell，MSC）是干细胞的一种，因能分化为间质组织而得名，具有亚全能分化潜能，在特定的体内外环境下，能够诱导分化成为多种组织细胞。
间充质干细胞具有干细胞的共性，即自我更新、多向分化和归巢的能力。
间充质干细胞具有向多种类型细胞分化的能力，可以分化为神经、心脏、肝脏、骨、软骨、肌腱、脂肪、上皮等多种细胞。
这种多向分化的能力给人类多种疾病的治疗提供了重要的原材料。
间充质干细胞来源：间充质干细胞广泛分布于胎儿和成体的骨髓、骨膜、松骨质、脂肪、滑膜、骨骼肌、胎肝、乳牙、脐带、脐带血中，其中脐带来源的间充质干细胞质量高、纯净、数量多。
间充质干细胞生物学特性间充质干细胞具有以下特性：1）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不仅可分化为造血细胞，还具有分化为肌细胞、肝细胞、成骨细胞、软骨细胞、基质细胞等多种细胞的能力。
2）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。
3）具有来源方便，易于分离、培养、扩增和纯化，多次传代扩增后仍具有干细胞特性，不存在免疫排斥的特性。
正是由于间充质干细胞所具备的这些免疫学特性，使其在自身免疫性疾病以及各种替代治疗等方面具有广阔的临床应用前景。
通过自体移植可以重建组织器官的结构和功能，并且可避免免疫排斥反应。
间充质干细胞的临床应用1.间充质干细胞在细胞替代治疗中的前景以组织工程学为手段可望解决的问题几乎涉及人类面临的大多数医学难属，如烧伤、放射损伤等患者的植皮；肌肉、骨及软骨缺损的修补；髋、膝等关节的替换；血管疾病或损伤后的血管替代；糖尿病患者的胰岛植入；心脏病患者的瓣膜替代、房室间隔缺损的修补；癌症患者手术切除后组织或器官的替代；放射损伤及大剂量放疗、化疗后的造血与免疫重建；肝、肾等重要脏器因损伤或功能衰竭的置换；部分遗传缺陷性疾病的治疗等。
干细胞库可行性研究报告一、研究背景与意义随着生物技术的发展，干细胞研究逐渐受到人们的关注。
干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞，具有广泛的应用前景，包括治疗各种疾病、再生医学和组织工程等领域。
干细胞库是一个存储干细胞样本的机构，为科学研究和临床治疗提供了重要的资源。
本研究旨在探讨建立干细胞库的可行性，分析其在生物医学领域的潜在应用价值，进一步推动干细胞研究的发展，并为干细胞治疗的临床应用提供支持。
二、干细胞库的建设与管理1. 干细胞库的建设干细胞库的建设需要投入大量资金和人力物力，并需要建立一套科学的管理体系。
建立干细胞库的关键是收集和保存大量的干细胞样本，包括胚胎干细胞、造血干细胞、脂肪干细胞等。
同时，需要建立规范的操作流程和标准化的样本处理技术，确保样本的质量和稳定性。
2. 干细胞库的管理干细胞库的管理涉及到样本的存储、保管、登记等工作。
需要建立完善的信息管理系统，确保样本信息的准确性和可追溯性。
此外，还需要建立规范的样本使用和共享机制，保护干细胞库中的样本不受滥用和侵犯。
三、干细胞库的应用与前景1. 干细胞库的应用干细胞库可以为基础研究和临床治疗提供重要的资源。
在基础研究方面，干细胞库可以为科学家提供大量的干细胞样本，加快干细胞研究的进展。
在临床治疗方面，干细胞库可以为患者提供个体化治疗方案，提高治疗效果和减少副作用。
2. 干细胞库的前景干细胞库的建立和管理对于推动干细胞研究的发展和应用具有重要意义。
随着干细胞研究的深入，干细胞库将成为生物医学领域的重要资源之一，为疾病的治疗和康复提供强大支持。
四、干细胞库的可行性分析1. 技术可行性干细胞库的建立需要借助先进的生物技术和设备，确保样本的质量和稳定性。
目前，干细胞的分离、培养和保存技术已经比较成熟，可以满足建立干细胞库的需要。
2. 经济可行性建立干细胞库需要大量资金投入，包括设备购置、人员培训和库房建设等方面。
但是考虑到干细胞库的潜在应用价值和市场需求，可以通过政府支持、科研机构合作和企业投资等多种方式筹集资金。
骨髓间充质干细胞研究与应用概况于雷;高俊玲【摘要】骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal cells,BMSCs)是当下热点研究对象之一。
1867年德国病理学家Cohnheim教授[1]在研究创口愈合过程中发现骨髓中存在一种非造血系统的多潜能细胞,但研究因为条件原因未能深入。
后来有研究者[2]在20世纪60年代开展一系列开创性研究,发现从骨髓中分离得到长梭状、成纤维细胞样的细胞群,在塑料培养皿中呈集落样贴壁生长;1987年,又发现这种骨髓单核细胞可在一定的条件下分化为成骨细胞、成软骨细胞、脂肪细胞和成肌细胞。
培养增殖二十代后仍保有其多向分化的潜能。
于是把这种多能细胞称为间充质干细胞(mesenchyma stem cell,MSC)。
【期刊名称】《华北理工大学学报：医学版》【年(卷),期】2018(020)002【总页数】5页(P164-168)【关键词】骨髓间充质干细胞;肺纤维化;缺血性脑卒中【作者】于雷;高俊玲【作者单位】[1]华北理工大学基础医学院,河北唐山063000;[1]华北理工大学基础医学院,河北唐山063000;【正文语种】中文【中图分类】R329.2骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal cells，BMSCs)是当下热点研究对象之一。
1867年德国病理学家Cohnheim教授[1]在研究创口愈合过程中发现骨髓中存在一种非造血系统的多潜能细胞，但研究因为条件原因未能深入。
后来有研究者[2]在20世纪60年代开展一系列开创性研究，发现从骨髓中分离得到长梭状、成纤维细胞样的细胞群，在塑料培养皿中呈集落样贴壁生长；1987年，又发现这种骨髓单核细胞可在一定的条件下分化为成骨细胞、成软骨细胞、脂肪细胞和成肌细胞。
培养增殖二十代后仍保有其多向分化的潜能。
于是把这种多能细胞称为间充质干细胞(mesenchyma stem cell，MSC)。
研究干细胞意义
研究干细胞的意义
干细胞是一类自我增殖能力强，具有可塑性和弹性的细胞，与传统的细胞相比，它具有增加细胞数量、减少细胞老化，促进新陈代谢和调节免疫系统的功能，在日常生活中起到了重要作用。
研究干细胞的意义在于它在细胞修复、抗衰老等功能上的重要作用。
在细胞修复方面，干细胞可以通过自我复制和分化能力，在组织中增殖，使损伤的组织能够得到修复和恢复。
尤其是对于神经元和心脏的修复，干细胞具有特殊的优势，因为它能够分化成各种神经细胞和心脏细胞，从而提供修复组织的方法。
在抗衰老方面，研究发现，人体的衰老可能是由于细胞无法自我更新而导致的。
因而，如果能够将干细胞转换成新的细胞，那么就可以延长人的寿命。
在肿瘤等疾病领域，干细胞也可以用来将肿瘤细胞替换成安全的细胞，从而达到控制病情的目的。
此外，干细胞还可以作为一种调节免疫系统的手段。
通过研究，发现干细胞可以通过分泌特定的蛋白质来抑制或激活免疫细胞的活性，从而调节免疫系统，降低炎症反应，降低患者的病情。
总之，研究干细胞的意义是难以言喻的重大，它可以帮助我们更好地保护自身健康，提高生命质量，改善我们的生活质量。
- 1 -。
DOI：10.3969/j．issn．1007-5062.2016.04.019基金项目：国家自然科学基金（81070041）；北京市卫生系统高层次卫生人才队伍建设专项经费（学科带头人）（项目编号：2013-2-02）；北京市科技计划项目（项目编号：Z121107*********）作者单位：100029首都医科大学附属北京安贞医院-北京市心肺血管疾病研究所心脏外科中心通信作者：甘辉立，教授，医学博士，主任医师，博士研究生导师，研究方向：肺动脉栓塞，冠心病、瓣膜病，成人先心病。
E-mail：ganhuili@ hotmail．com ·综述·骨髓间充质干细胞修复急性肺损伤气血屏障的研究进展甘辉立孙建超［关键词］骨髓间充质干细胞；气血屏障；急性肺损伤［中图分类号］Ｒ56［文献标志码］A［文章编号］1007-5062（2016）04-326-04急性肺损伤（acute1ung injury，ALI）以及它的危重形式—急性呼吸窘迫综合征（acute respiratiory distress syn-drome，AＲDS），是由感染、氧中毒及机械刺激等多种原因引起的肺部弥散性损害，以顽固性低氧血症、呼吸窘迫、肺顺应性下降和弥散性渗出为主要特征，典型病理改变是因气血屏障受损，导致广泛严重的肺泡损害和间质性肺水肿，肺泡腔内可见大量炎性细胞浸润，目前尚无特异有效的治疗方法，病死率一直居高不下。
目前，一些心肺研究中心在不同的模型中应用骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）防治ALI，取得了一定的效果［1］，展现出进一步研究的前景。
MSCs移植治疗ALI已经成为研究热点，本文现就MSCs修复ALI气血屏障的研究进展进行综述。
1急性肺损伤发机病制研究进展ALI/AＲDS的主要病理生理改变实质上是气血屏障的损伤，肺泡上皮细胞和肺微血管内皮细胞弥散性损伤是其主要特征［2］。
（一）项目的意义、必要性和依据近年来大量的研究证实间充质干细胞（MSCs）是骨髓微环境细胞的起源细胞，是来源于发育早期中胚层和外胚层的一类多能干细胞。
MSCs因其具有以下特点而日益受到人们的关注：(1)多向分化潜能：在体内/外特定的诱导条件下，可分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、心肌、内皮等多种组织细胞；(2)造血支持和促植入：作为造血微环境主要细胞成分——基质细胞系的干细胞，MSCs通过细胞对细胞的直接作用、分泌细胞外基质及多种细胞因子，实现对造血的精细调控，支持造血干细胞的生长，与造血干细胞共同移植可促进造血干细胞的植入；(3)免疫调控：MSCs表达MHC-I类分子，不表达CD80，CD86，HLA-DR等协同刺激分子，体外可抑制混合淋巴细胞反应，体内诱导免疫耐受，对于预防和治疗异基因造血细胞移植后引起的移植物抗宿主病，诱导器官移植免疫耐受有较好的应用前景。
(4)自我复制：MSCs作为干细胞可以自我复制，体外扩增、增殖能力强，可以作为基因操作的干细胞平台，在基因治疗中有着十分诱人的前景。
在造血干细胞移植治疗恶性血液病的应用研究促进造血干细胞移植的造血重建：近年来有关MSCs体内、外支持造血，抑制免疫功能的报道有很多，提示MSCs可以作为造血干细胞移植的共移植手段以及应用于临床相关疾病的治疗，可提高造血干细胞移植患者的存活率和移植后生存质量，从而大大提高移植治疗的有效性和适应症，具有良好的应用前景。
MSCs经静脉回输后广泛分布于骨髓、肝脏、脾、胃肠道、肾脏、肺脏及肌肉等器官组织，对受体BM-MSCs来源的检测结果发现，供体来源的MSCs能够定植于受体骨髓。
Maitra等体外扩增人MSCs，与造血干细胞（HSC）共移植给NOD/SCID小鼠，对照研究结果显示，当HSC数量有限时，只有同时给予MSCs输注才能获得更为有效的造血植入。
黄绍良等进行了自体和异基因MSCs联合脐血移植的I期临床试验，结果显示异基因MSCs联合UD-UCBT具有明显促进造血恢复的作用。
间充质干细胞成脂成骨分化实验方法学开发思路和流程干细胞是一种具有自我更新能力和多潜能分化的细胞，可以分化成为各种类型的细胞，包括脂肪细胞和骨细胞。
间充质干细胞（MSCs）是一种重要的干细胞类型，它们存在于各种组织中，如骨髓、脂肪组织和胎盘组织等。
间充质干细胞成脂成骨分化的实验方法学开发，是生物医学研究中一个重要的课题。
本文将从方法学开发的思路和流程入手，对间充质干细胞成脂成骨分化实验方法学进行探讨。
一、研究背景间充质干细胞成脂成骨分化是指间充质干细胞在一定的诱导条件下分化为脂肪细胞或骨细胞的过程，这一过程在细胞生物学和再生医学领域具有重要意义。
成脂成骨分化的研究有助于深入了解骨质疏松症、骨折愈合和脂肪代谢等疾病的发病机制，同时也为干细胞治疗提供了理论基础。
因此，开发一套可靠的实验方法学对于间充质干细胞成脂成骨分化研究至关重要。
1.确定分化诱导条件间充质干细胞在体外培养时，可通过添加不同的生长因子、细胞因子或药物来诱导其分化为脂肪细胞或骨细胞。
因此，确定最佳的分化诱导条件是方法学开发的第一步。
此过程需要考虑到诱导因子的种类、浓度、培养时间等因素，以及不同来源的间充质干细胞在分化过程中的差异性。
2.确定评价指标分化过程中，需要通过一系列的生物化学和分子生物学方法来评价间充质干细胞的脂肪细胞或骨细胞特征。
这些评价指标包括脂肪细胞的油红O染色、脂肪球形成实验，以及骨细胞的矿化实验、ALP染色等。
确定合适的评价指标对于评估分化效果至关重要。
3.确定实验方案在确定了分化诱导条件和评价指标后，需要制定详细的实验方案。
包括细胞的处理方法、诱导条件的优化、实验的时间节点等，以便后续实验的顺利进行。
1.间充质干细胞的提取和培养首先需要从适当的组织中分离和提取间充质干细胞，并进行细胞培养。
这一步需要注意细胞的纯度和活性，以保证后续实验的准确性。
2.分化诱导实验将培养好的间充质干细胞分别进行脂肪和骨分化诱导实验，根据预先确定的诱导条件进行处理。
鞘氨醇激酶鞘氨醇激酶研究背景及目的目前已有多项基础和临床研究证实骨髓间充质干细胞(MSC)移植可修复受损心肌、显著改善心肌梗死后心功能,但由于不适应缺血缺氧、炎症、凋亡因子等恶劣的宿主环境,移植细胞的90%以上在短期内死亡,这大大降低了干细胞在心肌损伤修复中的效果。
因此,选择合适的基因对MSC进行修饰可能是提高细胞的移植存活率和治疗效果的一条有效途径。
鞘氨醇激酶-1(SPK1)是近年来受到广泛关注的一种与细胞生命活动调节密切相关的蛋白激酶,它通过调节鞘磷脂代谢平衡对细胞生长、分化和程序性死亡起重要作用,其催化产物1-磷酸鞘氨醇有促进细胞增殖及血管新生的作用。
我们的前期研究已证实,腺病毒介导SPK1基因(Ad-SPK)心肌内注射能有效地抑制心脏缺血-再灌注损伤、减轻缺血性心力衰竭。
因此我们推断,SPK1基因转导可起到增加MSC移植细胞存活率、进一步改善缺血性心脏病心功能的作用。
本课题旨在研究腺病毒介导的SPK1基因修饰对骨髓MSC的移植存活率以及对缺血性心脏病心功能的影响,明确SPK1基因修饰MSC移植治疗急性心肌梗死可行性和有效性,为今后临床研究奠定实验基础。
方法1.2周龄Wistar大鼠,采用Percoll密度梯度离心与贴壁培养相结合的方法,自股骨和胫骨骨髓中分离培养MSC,用显微镜观察细胞形态,并通过体外向成骨细胞和成脂细胞诱导分化间接鉴定MSC;流式细胞仪检测携带绿色荧光蛋白的腺病毒载体(Ad-GFP)感染MSC的效率。
2.用293细胞扩增、氯化铯密度梯度离心法纯化Ad-SPK,TCID50法测病毒滴度;根据不同感染强度(MOI)的Ad-SPK体外感染MSC48小时后SPK1蛋白表达及酶活性的变化确定Ad-SPK感染MSC的最佳感染强度,并以此强度感染MSC后不同时间测定SPK1的蛋白表达及酶活性,确定SPK1的表达时效。
3.体外研究转染SPK1基因对MSC细胞增殖、细胞周期及成脂、成骨细胞分化能力的影响,以及对抗去血清凋亡能力的变化。
间充质干细胞外泌体的作用及其在口腔领域的研究进外泌体是由多种细胞分泌的直径约30~100nm的微小囊泡，电镜下为双层磷脂分子包裹的扁形或球形小体，部分为杯状。
外泌体可传递生物信号分子包括蛋白质、mRNA、microRNA、DNA片段等，构成细胞间信息传递系统。
外泌体广泛存在并分布于各种体液，包括血液、尿液、唾液、脑脊液及羊水等，与多种疾病的发生发展密切相关。
外泌体具有低免疫原性、低毒性和高效性，能最大程度保留其所承载物质的活性。
间充质干细胞（mesenchymal stem cell，MSC）被认为是产生外泌体能力最旺盛的细胞之一，许多文献表明MSC来源的外泌体（MSC-exo）具有与MSC相似的特性，包括组织损伤修复、抗炎、免疫调节等，又能弥补MSC移植应用中的不足，因此其潜在的临床应用价值备受关注。
本文将对外泌体特性、MSC-exo的治疗应用及其在口腔领域的研究进展加以综述。
1.外泌体的生物学特性1）外泌体结构外泌体表面富含胆固醇、神经鞘磷脂、脂筏、神经酰胺及磷脂酰丝氨酸等脂类物质，主要内容物为蛋白质，一类是在外泌体中普遍存在并参与结构构成的蛋白质，包括微管蛋白、肌动蛋白和微丝结合蛋白等细胞骨架成分；膜转运和融合相关蛋白Rab、膜联蛋白Annexins、脂筏标记蛋白Flotillin；多囊泡胞内体产生相关蛋白Alix、TSG101；热休克蛋白Hsp70、Hsp90；四跨膜蛋白超家族CD63、CD9、CD81和CD82等。
另一类蛋白质与细胞来源有关，蛋白成分随来源细胞的不同而存在差异，如抗原呈递细胞分泌的外泌体质膜上含有MHC-Ⅰ与MHC-Ⅱ，以及共刺激蛋白CD80与CD86；来源于血小板的外泌体质膜上有血管性血友病因子和整合蛋白CD41。
除蛋白质外，外泌体还携带丰富的mRNA、miRNA、siRNA等生物信号分子。
外泌体形成外泌体主要由其来源细胞通过“内陷-融合-外排”的过程进行分泌，该过程受多种因素调节，如钙离子载体、结合蛋白浓度、磷脂酰肌醇激酶的活性与细胞应激状态等。
2023全球间充质干细胞治疗的现状与未来｛全文）间充质干细胞（Mesenchymal Stem/ Strama Cells , MSCs）真高广泛地治疗炎症和退行性疾病的潜力。
间充质干细胞己从人类许多真他来源组织中分离和鉴定出来，广泛分布于几乎所高组织（包括胎儿和成人），例如骨髓、血液、脐带、脐血、胎盘、脂肪、羊膜、羊水、牙髓、皮肤、经血等等。
除了天然存在的间充质干细胞，科学家们还利用多能干细胞还分化出了间充质干细胞〈胚胎干细胞和诱导多能干细胞来源的闻充质干细胞已经在国内获批IND，并且分别进入临床试验阶段〉。
01间充质干细胞疗法的兴起1976年，Freidenstein等首次发现在骨髓里存在一君润E造血的骨髓墓质细胞，呈克隆性贴壁生长，形态和成纤维细胞相似。
由于这些细胞真再多能性，可以分化为中胚层组织，如肌肉、肌腥、韧带及脂肪组织等。
1988年，Freidenstein和Owen将真命名为”骨髓墓质干细胞工1992年，美国生物学家Arnold Caplan教搜进一步把这类细胞命名为1司充质干细胞’’。
1995年，人类第一次使用间充质干细胞治疗疾病。
1995年，Arnold Caplan教授从恶性血液病患者骨髓分离培养出贴壁的基质细胞，然后输注到患者体内，观察｜｜伍床效果并验证真安全性。
从此，开启了第一例间充质干细胞的临床应用。
后来，Arnold Caplan教授成了全球第一家闻充质干细胞公司一一大名鼎鼎的Osiris Therapeutics公司的创始人。
Osiris Therapeutics公司开发的间充质干细胞注射液( Prochymal ）于2012年在加拿大有条件获批，作为药昂上市，用于儿童移植物抗宿主病（GVHD）的治疗。
最初，间充质干细胞的治疗潜力被认为是可以可以迁移到受损组织、进行体内分化苔换受损或死亡细胞。
遗憾的是，间充质干细胞体内分化尚未得到证实，科学家发现真仅仅可以在体外分化。
骨髓间充质干细胞对损伤心肌的修复作用的开题报
告
一、研究背景
心肌梗死是一种严重的心脏疾病，它会导致心肌损伤和纤维化，从
而影响心脏的收缩和扩张。
目前，治疗心肌梗死的方法主要是通过药物、心脏搭桥和心脏移植等方式，但是这些方法存在许多问题，如药物治疗
效果有限，心脏搭桥和心脏移植需要大量的费用和资源，因此需要寻找
新的治疗方法。
二、研究目的
本研究旨在探讨骨髓间充质干细胞对损伤心肌的修复作用及其机制，为治疗心肌梗死提供新的思路和方法。
三、研究内容
1.骨髓间充质干细胞的来源和特点；
2.骨髓间充质干细胞对心肌损伤的修复作用；
3.可能的机制探讨，包括刺激心肌细胞增殖和分化、调节心肌细胞
代谢和细胞凋亡等；
4.研究方法和实验设计，包括损伤心肌动物模型的建立、骨髓间充
质干细胞的提取和培养、细胞移植和跟踪、以及相关分子生物学和细胞
生物学实验的设计和操作等。
四、研究意义
本研究通过探讨骨髓间充质干细胞在心肌梗死治疗中的应用，有望
在提高治疗效果的同时降低治疗成本和资源消耗。
此外，研究骨髓间充
质干细胞对心肌损伤的修复机制，可以为深入理解心肌梗死的发病机制
和寻找其他治疗方法提供参考和借鉴。
间充质干细胞研究进展【摘要】间充质干细胞是一种源于中胚层的早期干细胞，具有多向分化潜能，特定的条件下可分化为骨细胞、软骨细胞和神经细胞等，支持造血，具备低免疫原性和免疫调节活性，具有广泛的科研和临床应用价值。
本文针对间充质干细胞的研究进展和在临床医学应用进行综述。
【关键词】间充质干细胞、分化、免疫调节、应用1 引言间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSC）就是指在胚胎发育过程中形成的成体间叶组织（如骨髓基质、脂肪、胎盘和脐带等）中留存下来未分化的原始细胞。
MSCs主要存在于结缔组织和器官间质中，以骨髓中含量最为丰富，少量存在于血液及其他组织中。
MSCs承担着支持造血系统细胞的使命，为造血干细胞的生长、分化及自我更新提供重要的微环境，还能分化为肌细胞、肝细胞、成骨细胞、软骨细胞等多种细胞。
此外，MSCs还具有免疫调节功能，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，发挥免疫重建的功能。
MSCs来源方便，易于分离、扩增和纯化，多次传代扩增后仍具有干细胞特性。
MSCs的这些特性，使其在自身免疫性疾病治疗和细胞治疗等方面具有广阔的临床应用前景。
2 MSCs的来源最常见的MSCs来源是骨髓。
外周血、脂肪和胎盘等组织也可进行MSCs提取。
此外，越来越多新的MSCs来源也逐渐被人们发现，如图1，为MSCs的研究与应用提供了更丰富多样的供体。
a b图1.间充质干细胞的来源。
a ：骨髓MSCs的提取；b ：MSCs的新来源骨髓来源的MSCs来源方便,易于分离、扩增和纯化,多次传代扩增后仍具干细胞特性,无免疫排斥,体外基因转染率高并稳定高效表达外源基因，且能最终分化成骨、软骨和神经等组织。
越来越多的实验证明脐血能分离得到MSCs。
脐血MSCs的形态、免疫表型和生长方式等生物学特征与其他来源的MSCs大致类似[1]。
Cheng等从十字交叉韧带中发现了MSCs，可诱导分化为软骨细胞、脂肪细胞、骨细胞等。
（一）项目的意义、必要性和依据近年来大量的研究证实间充质干细胞（MSCs）是骨髓微环境细胞的起源细胞，是来源于发育早期中胚层和外胚层的一类多能干细胞。
MSCs因其具有以下特点而日益受到人们的关注：(1)多向分化潜能：在体内/外特定的诱导条件下，可分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、心肌、内皮等多种组织细胞；(2)造血支持和促植入：作为造血微环境主要细胞成分——基质细胞系的干细胞，MSCs通过细胞对细胞的直接作用、分泌细胞外基质及多种细胞因子，实现对造血的精细调控，支持造血干细胞的生长，与造血干细胞共同移植可促进造血干细胞的植入；(3)免疫调控：MSCs表达MHC-I类分子，不表达CD80，CD86，HLA-DR等协同刺激分子，体外可抑制混合淋巴细胞反应，体内诱导免疫耐受，对于预防和治疗异基因造血细胞移植后引起的移植物抗宿主病，诱导器官移植免疫耐受有较好的应用前景。
(4)自我复制：MSCs作为干细胞可以自我复制，体外扩增、增殖能力强，可以作为基因操作的干细胞平台，在基因治疗中有着十分诱人的前景。
在造血干细胞移植治疗恶性血液病的应用研究促进造血干细胞移植的造血重建：近年来有关MSCs体内、外支持造血，抑制免疫功能的报道有很多，提示MSCs可以作为造血干细胞移植的共移植手段以及应用于临床相关疾病的治疗，可提高造血干细胞移植患者的存活率和移植后生存质量，从而大大提高移植治疗的有效性和适应症，具有良好的应用前景。
MSCs经静脉回输后广泛分布于骨髓、肝脏、脾、胃肠道、肾脏、肺脏及肌肉等器官组织，对受体BM-MSCs来源的检测结果发现，供体来源的MSCs能够定植于受体骨髓。
Maitra等体外扩增人MSCs，与造血干细胞（HSC）共移植给NOD/SCID小鼠，对照研究结果显示，当HSC数量有限时，只有同时给予MSCs输注才能获得更为有效的造血植入。
黄绍良等进行了自体和异基因MSCs联合脐血移植的I期临床试验，结果显示异基因MSCs联合UD-UCBT具有明显促进造血恢复的作用。
Lazarus等对MSCs 自体输注进行了I期临床试验，从23例造血系统肿瘤包括急性髓细胞白血病(AML)、急性淋巴细胞白血病（ALL）、多发性骨髓瘤(MM)、淋巴瘤缓解期患者中分别抽取骨髓10ml-15ml，体外培养扩增MSCs，15例患者经2-3次传代后给与3个剂量组进行回输，各剂量组均未发生输注相关毒性反应。
Koc等对28例晚期乳腺癌患者施行高剂量清髓性化疗，然后输注外周血动员的自体干细胞和经体外扩增的自体MSCs；全部患者也均未发生输注相关反应，并且造血功能迅速恢复。
Lee 等联合应用HLA半相合的亲缘外周血动员干细胞及其体外扩增的MSCs移植对1例高危AML女性患者进行治疗后,该患者造血功能迅速恢复,急、慢性GVHD均未发生，随访至移植后31个月时仍保持完全缓解。
联合HSCs和间充质干细胞进行移植的确可以促进移植后造血功能的恢复，其移植成功率明显高于单纯的HSCT。
间充质干细胞促进HSCs归巢、定植、增殖并不依赖于对骨髓造血微环境的修复，而与其产生的多种细胞因子如SDF一1、TGF一81、MIP一1a及MCP一1等有关。
间充质干细胞不仅可以促进造血功能恢复、降低移植后并发症的发生率和死亡率，而且没有明显的毒副作用，提示间充质干细胞移植是一个安全、可行的方法。
对移植物抗宿主病（GVHD）的防治作用：同种异基因HSCs移植是可能治愈多种恶性血液病的唯一方法，但是GVHD的发生却大大降低了移植的成功率，GVHD是引起异基因HSCT后患者死亡的重要原因之一。
研究表明间充质干细胞具有抑制T细胞激活、增殖的功能，可以用以GVHD的防治。
研究发现，发生GVHD时患者促炎因子分泌增加，树突状细胞、巨噬细胞、NK细胞和细胞毒性T细胞被激活引起组织损伤。
体外实验表明 MSCs可以和各种免疫细胞相互作用，以改变其免疫功能。
MSCs不仅具有免疫逃避能力，而且具有抑制排斥反应的功能。
MSCs可以抑制幼稚性和记忆性T淋巴细胞，阻抑T淋巴细胞与抗原提呈细胞(APCs)接触，通过APCs 间接的抑制T淋巴细胞。
尽管MSCs发挥免疫调节功能的机制尚不清楚，但其对GVHD 的防治潜能是可以确定的。
MSCs具有良好的免疫耐受性，可以逃避受者的免疫识别，对T淋巴细胞的抑制作用和其供者来源没有明显的关系。
最近Ringden等人应用异基因间充质干细胞治疗类固醇耐药的GVHD患者疗效显著。
8例病人中有6例急性GVHD完全明显，并且没有MSCs治疗的急性副反应出现。
他们得出结论认为对于异基因MSCs治疗GVHD来说，无论是HLA配型相合，半相合还是完全HLA不匹配供者来源的MSCs都适用，并且能够很好的修复GVHD所致的肠道上皮损伤。
因此可以选用MHC不相匹配的间充质干细胞进行移植以提高移植效率，抑制GVHD 。
总之，联合间充质干细胞和HSCs进行移植可以提高移植效率，降低GVHD 的发生率，而且是一种安全、无直接和后期毒性的治疗方法。
在神经系统疾病的应用研究干细胞具有向神经细胞分化的潜能是神经科学研究的重要进展，给许多以前认为是不治之症的神经损伤性疾病(如脊髓损伤、脑损伤、外周神经损伤等)的治疗带来了新希望。
在脊髓损伤中的研究：脊髓损伤后形成瘢痕组织阻碍神经元的再生下行、神经纤维的变性坏死以及中枢神经系统内抑制神经元再生的微环境等因素，阻碍了脊髓损伤的恢复。
骨髓MSCs的发现、分离与成功诱导分化为神经细胞，为脊髓损伤的移植治疗提供了“种子细胞”，其移植可能成为一种保护和促进损伤的脊髓功能恢复的崭新治疗手段。
Ankeny等将MSCs种植脊髓损伤的大鼠模型中，结果发现，移植组大鼠后腿空中蹬腿动作以及步态循环控制能力恢复，MSCs移植物充满病变腔隙，并伴随有宿主组织和白质(髓鞘)的保留，证明具有神经保护作用；与对照组相比，移植组能更有效地促进轴索生长；另外，MSCs中的大部分神经纤维生长方向与脊髓的长轴索平行，提示其可直接纵向生长。
Hofstetter等对动物损伤的脊髓模型进行MSCss脊髓内移植，1周后动物步态明显改善，移植5周后发现移植区和瘢痕组织区之问可见到新生神经纤维束穿过。
以上事实说明，植入MSCs 对脊髓损伤引起的运动功能障碍有显著的疗效。
在脑缺血性疾病方面的研究：目前，许多研究发现将人骨髓MSCs移植给脑缺血动物模型，能有效减少梗死体积、降低神经缺陷评分，并能明显改善神经功能的恢复。
给永久性大脑中动脉栓塞大鼠静脉输注人骨髓MSCs，发现MSCs能进入损伤脑区，其数量随时间增加。
在大鼠皮质脑缺血后1周把纯化的人骨髓MSCs移植到损伤周围皮质区能明显改善大鼠的感觉运动功能，组织学分析移植的MSCs表达星形胶质细胞标志物(GFAP)、少突胶质细胞标志物(GalC)和神经元标志物，说明移植的MSCs能向神经元前体细胞或神经元样细胞分化。
鼠缺血脑组织的提取物培养能促进人MSCs产生神经营养因子和血管源性生长因子，提示脑缺血后的微环境变化可能与MSCs的治疗作用有关。
此外，Chert等还通过静脉给大脑中动脉栓塞24h后的大鼠注射人MSCs，分析缺血边缘带的血管发生和宿主脑内的VEGF及其受体水平，发现MSCs能促进大鼠脑内血管发生，可能与人MSCs增加了内源性VEGF 及其受体水平有关。
Crigler等研究发现人MSCs移植后，其不同的细胞亚型表达不同的神经细胞调控分子，对宿主神经细胞的存活和神经再生起到了一定的作用。
在心血管性疾病方面的应用研究据统计，我国每年死于血管性疾病的人数高达300多万，已占我国每年总死亡人数的34%-40%。
由于溶栓治疗、介入治疗和外科治疗等方法治疗等方法的开展，死亡率有所下降。
但目前的治疗方法并不能逆转已有的心肌病变，尤其是大面积心肌梗死后心肌细胞的大量丧失。
因此移植外源性细胞有望成为恢复心肌功能的新的策略。
MSCs具有向心肌细胞分化的潜能，研究表明自体MSCs动员或冠脉种植对急性心肌梗死，慢性缺血及心脏移植排斥反应等都有明显改善作用。
将MSCs直接移植到小鼠心脏，移植的细胞可表达肌球蛋白重链，并向心肌细胞分化。
Shake等采用犬LAD结扎60min的心肌梗死模型，分离自体MSCs，心肌梗死后2周将MSCs注射到心肌梗死区，发现在所有治疗组动物心肌中均有MSCs存活，在MSCs 移植后2周开始表达肌肉特异性蛋白，4周后心脏收缩功能明显改善，提示MSCs 有心肌再生作用。
将MSCs直接注射到梗死区或经静脉注射后，在损伤区均能见到MSCs定位，分化为心肌细胞，且心功能得到明显改善并能预防有害的重构。
细胞移植是一种新型的治疗心脏疾病如心肌梗死和心衰的方法，它的良好疗效来源于移植细胞的活性分布、被动性提高心脏的机械功能、诱导血管新生、还有对心脏生物学方面的其他作用。
但移植细胞的疗效以及最佳移植部位及移植时机有待深入研究在骨组织工程中的应用由疾病、创伤所致的骨、软骨损伤为临床上常见且难以解决的问题，目前常规的治疗方法有自体或者异体、异种骨移植，但它们都存在一定的问题和限制，难以完全满足临床需要。
目前，以组织工程方法进行软骨再生的报道很多，诸如在皮下注射软骨细胞形成小的软骨结节；利用软骨膜片将培养分离的软骨细胞固定在软骨缺损部位使软骨再生。
因此，修复大面积软骨缺损的生物载体应是形状可控制的三维支架结构的体内植入物，软骨细胞在这种结构中能增殖分化，并且形成具有正常软骨成分(主要指糖胺聚糖和II型胶原)以及具有相应的生物机械特性的再生软骨。
骨髓MSCs具有强大的自我扩增、自我繁殖及多向分化的能力，它的易扩增性能在很短的时间内得到足够的种子细胞，而且随着细胞的扩增，细胞的性状和分化特性并不会改变和丧失。
在特定的成软骨诱导培养条件下，MSCs 在体内外均可分化为软骨细胞或构建出软骨组织；Shapiro等用放射自显影方法证实当关节软骨损伤穿透软骨下骨时，损伤周围的软骨细胞并不参与组织修复，修复组织主要来源于骨髓MSCs细胞。
由于骨髓MSCs细胞获得方便，MSCs的分离和纯化技术已趋成熟，目前被认为是软骨组织工程最有发展潜力的种子细胞。
展望对MSCs进行基因修饰以治疗缺陷性疾病是目前的研究热点。
MSCs具有体外扩增培养及自我更新的能力，转入外源基因后不影响其特性，因此可成为基因治疗理想的靶细胞。
因此，可以将MSCs细胞治疗和基因治疗结合起来，通过改造的MSCs 对基因缺陷、基因突变所致的疾病进行治疗。
虽然利用MSCs进行基因治疗的前景乐观，但是在临床应用中仍有许多安全性问题需要解决，如MSCs可能定植于肿瘤组织，为肿瘤细胞的生长提供合适的微环境；外源基因转染MSCs的效率低下；基因变异可能导致肿瘤的发生；病毒性载体的生物安全性及基因修饰MSCs在患者体内功能的检测等。
