间充质干细胞研究进展
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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]。
第10卷 第5期2019年9月Vol. 10 No. 5Sep. 2019器官移植Organ Transplantation【摘要】 器官移植是终末期器官衰竭患者最有效的治疗手段。
将间充质干细胞(MSC )用于器官移植已成为细胞疗法的重要组成部分。
然而,MSC 发挥免疫抑制作用的机制还有待进一步地挖掘,且影响MSC 发挥免疫抑制作用的因素很多,这些原因导致MSC 难以达到预期疗效。
在本综述中将通过介绍MSC 的免疫抑制作用及机制、影响MSC 发挥免疫抑制作用的因素以及MSC 的临床应用等方面来阐述MSC 在器官移植领域的研究进展。
【关键词】 间充质干细胞;器官移植;免疫抑制作用;凋亡;调节性T 细胞;移植物抗宿主病【中图分类号】R617,R392.4 【文献标志码】A 【文章编号】1674-7445(2019)05-0025-05·综述·尽管当前同种异体移植物短期存活率已极大提高,但如何使移植物长期存活仍是移植医师面临的一大挑战。
器官移植术后抗排斥反应仍然以联合应用钙神经蛋白抑制剂(calcineurin inhibitor ,CNI )、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin ,mTOR )抑制剂、抗增殖剂等免疫抑制剂为主,不可避免地也抑制了受者的免疫系统,导致不同程度的免疫缺陷,进而引发感染、恶性肿瘤等并发症。
此外,免疫抑制剂对慢性排斥反应不敏感,移植物往往难以长期存活。
因此,我们亟需一种新的抑制免疫排斥反应的方法。
间充质干细胞(mesenchymal stem cell ,MSC )来源于发育早期的中胚层和外胚层,表达主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex ,MHC )Ⅰ、CD90、CD105和CD73,不表达CD45、CD34、CD14、CD11b ,具有自我更新、多向分化和归巢的能力,在特定的环境下,能够被诱导分化为神经、心脏、肝脏、骨、软骨、肌腱、脂肪、上皮等多种组织细胞。
的表达及NAC的干预作用[J].黑龙江医药科学,2005,28(6):30-31.[23]路浩,达剑森,梅莉,等.母鼠妊娠期铅镐联合暴露对仔鼠脑组织的氧化损伤及乙酰半胱氨酸的保护效应[J].中国兽医科学,2008,38(1):42-45.[24]FLORA G J,SETH P K.Beneficial effects of S-adenosyl-Lme⁃thionine on aminolevulinic acid hydratase,glutathione and lipidperoxidation during acute lead-ethanol administration in mice[J].Alcohol,1999,18(2/3):103-108.(收稿日期:2010-02-08 编辑:张素文)脐带间充质干细胞研究进展蒋洁1,张雪梅1,张建湘21怀化医学高等专科学校组织学与胚胎学教研室(湖南怀化418000);2中南大学湘雅基础医学院组织学与胚胎学系(长沙410013) 间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是来源于发育早期中胚层的具有高度自我更新能力和多向分化潜能的多能干细胞,广泛存在于全身多种组织中,可在体外培养扩增,并能在特定条件控制下分化为神经细胞、成骨细胞、肌肉细胞、脂肪细胞等[1],在细胞替代治疗及组织工程方面有极大的应用价值。
目前,MSCs主要来源于骨髓,但由于骨髓源性MSCs存在高度病毒污染的可能,且随着年龄增长其细胞数量和扩增、分化能力出现明显下降趋势,故寻找一种能替代骨髓并可弥补其缺陷的间充质干细胞来源,已越来越受到各国学者的关注。
脐带间充质干细胞作为一种多潜能干细胞,成功避开了胚胎干细胞来源缺乏、异体排斥、道德伦理等诸多限制,成为干细胞领域的研究热点。
本文就近年来国内外在脐带间充质干细胞方面的相关研究进行总结和分析,对脐带间充质干细胞的分离培养、生物学特性以及分化能力等问题作简要综述。
间充质干细胞治疗放射性肠损伤研究进展放射性肠损伤属于急性放射病的一种,也是腹部肿瘤采用放射治疗后导致的严重并发症之一,当前临床上对于放射性肠损伤尚无有效措施进行治疗。
因此,研究出全新的防治策略,可使患者的预后得以有效改善,生活质量得以有效提高。
间充质干细胞属成体多能干细胞,试验药理学研究结果显示,间充质干细胞能够对放射性肠损伤进行有效治疗。
本文就对放射性肠损伤采用间充质干细胞进行治疗的效果及间充质干细胞发挥疗效的机制的研究进展进行综述。
标签:间充质干细胞;放射性肠损伤;生物疗法随着科技水平的不断提高,当前核能技术不只应用于军事上,在其他很多生活领域,比如科研、医疗、工农业生产等都得到了有效应用[1]。
当人体受到核辐射时,会导致机体出现放射性损伤。
尤其是恶性肿瘤患者,进行放射治疗,效果较好且花费较低,临床应用率高。
有关研究表明,患有癌症的患者在其疾病治疗过程中,需要采取放射治疗的患者比例超过70%[2]。
在采用放射治疗的过程中,由于受到射线的照射,机体必定会受到损害,形成放射性损伤[3]。
由放射性损伤导致的并发症中,放射性胃肠病十分常见,占所有并发症发生数量的80%左右[4]。
由于人体肠黏膜上皮生长代谢十分活跃,因此对于受到的电离辐射,所表现出的敏感性也最高,这也导致放射性损伤中最为主要的受损部位就是肠道。
1 间充质干细胞的特点间充质干细胞属于成体多能干细胞,其来源十分广泛,同时很容易在体外对其进行分离、培养、扩增,增殖潜能十分巨大,间充质干细胞能够分化为多种类型的细胞;能够对多种细胞因子进行分泌,从而对多种免疫细胞进行调节;并且间充质干细胞还能向损伤组织迁移归巢[5]。
国际细胞移植学会对间充质干细胞的定义为:可黏附于塑料培养皿上贴壁生长,具备分化为软骨细胞、成骨细胞,以及脂肪细胞的能力,细胞表面抗原表型CD14或CD11b,CD19或CD79α、CD34、CD45和HLA-DR为阴性,CD73、CD90和CD105为阳性[6]。
骨髓间充质干细胞成软骨分化机制研究进展张佳瑶同济大学口腔医学院·同济大学附属口腔医院修复科,上海牙组织修复与再生工程技术研究中心 200072刘玛丽浙江杭州师范大学 310000摘要:近年来,随着我国科技实力的不断增强,骨组织工程飞速发展,为骨修复带来了全新的期盼。
骨髓间充质干细胞是骨组织工程中的种子细胞,通过诱导骨髓间充质干细胞定向分化为软骨细胞能够有效治疗骨关节炎、软骨缺损等疾病,由于骨髓间充质干细胞在分化过程中不仅涉及众多信号通路,并且还会受到蛋白质、药物、RNA以及基因等多种因素的影响,因此,为进一步提升骨髓间充质干细胞在科学研究和临床中的应用效果,本篇文章将依据国内外的相关研究,对骨髓间充质干细胞成软骨分化机制的研究进展展开综述。
关键词:骨髓间充质干细胞;软骨细胞;分化机制引言:骨髓间充质干细胞是一种尚未分化充分的类中胚层细胞,具有多向分化潜能,能够在特定的条件下分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、心肌细胞以及神经元等[1-5]。
由于骨髓间充质干细胞取材方便、对身体损伤小并免疫原性相对较低,所以,它在组织工程学中的应用非常广泛,是骨组织工程中不可或缺的种子细胞。
近年来,随着我国人口老龄化的加剧,软骨病变、骨关节炎等疾病的发病率显著提升,对广大老年人群的机体健康和日常生活造成了严重的影响。
软骨组织主要由细胞外基质和软骨细胞共同组成,属于一种结缔组织,由于该组织内缺少血管和神经支配,一般无法自我再生,再加之软骨细胞的增殖能力也非常薄弱,所以,软骨损伤通常无法自我修复,如何有效治疗软骨相关疾病一直深受医学界的关注。
随着骨组织工程的高速发展,诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化在治疗软骨病变、骨关节炎等疾病中的优势作用日益凸显,但是,由于骨髓间充质干细胞成软骨在分化过程中很容易因发生肥大变性而生成纤维软骨,从而导致治疗陷入中断或者失败,故此,总结分析骨髓间充质干细胞成软骨分化机制的研究进展对于相关科学研究及临床治疗具有重要意义[6-10]。
间充质干细胞来自于中胚层,具有干细胞的一般特性,如自我更新的能力以及多项分化的潜能,在适宜的条件下,间充质干细胞可以分化为成骨细胞、软骨细胞、心肌细胞、神经细胞、脂肪细胞等的潜能。
同时间充质干细胞能表达各种细胞因子、生长因子受体,并能产生各种细胞因子、生长因子和细胞外基质蛋白(如纤维连接蛋白、波形蛋白、层粘连蛋白)以及免疫抑制分子以及细胞凋亡抗体。
间充质干细胞可以介导损伤修复。
间充质干细胞还具有其他的一些特性,包括促进血管内皮细胞的迁移以及增殖,促进造血,免疫调节性,以及受损组织部位以及肿瘤微环境的趋向性,这一特性也为肿瘤的靶向治疗提供了新的可能。
间充质干细胞与肿瘤的关系较为复杂,既有促进肿瘤生长的作用,同时也有研究表明,间充质干细胞对肿瘤组织具有抑制作用。
间充质干细胞正常情况下,在体内可向多种组织移动,主要移动至骨髓。
当创伤存在时,则被“损伤信号”招募至炎症部位,以促进损伤的修复。
在肿瘤的生长中,同样可以产生各种可溶性细胞因子,促使MSC向肿瘤组织移动。
在恶性肿瘤的生长过程中,不但肿瘤组织周围血管内皮细胞通过出芽的的形式参与肿瘤的血管生成,间充质干细胞还可以通过诱导产生连接蛋白,增加微血管的完整性,来自于骨髓的间充质干细胞也可以形成内皮细胞、平滑肌细胞等参与肿瘤的血管生成。
间充质干细胞还具有“免疫豁免”作用,能够抑制免疫细胞的增值和活化,有利于肿瘤的免疫逃逸和生长。
这些因素都有利于肿瘤组织的生长。
同时间充质干细胞还具有抑瘤作用。
间充质干细胞可以直接抑制肿瘤的生长,并可以诱导肿瘤细胞产生细胞周期负调节蛋白,将肿瘤细胞暂时抑制在G0/G1期,同时可以下调凋亡因子促进肿瘤细胞的凋亡,而且能够通过分泌抑制因子,抑制肿瘤恶性表型,抑制肿瘤的增殖。
间充质干细胞还具有抗原提呈的作用,诱导机体免疫细胞对肿瘤的杀伤。
间充质干细胞还具有恶变的可能性,间充质干细胞具有强大的自我更新能力以及无限增殖潜能,在体外长期培养过程中出现基因的不稳定性,可自发转化为致瘤干细胞,猜想间充质干细胞可能是肿瘤干细胞的来源之一。
间充质干细胞主要参与黑色素细胞瘤黑色素瘤血管的生成。
黑色素瘤细胞B16和骨髓间充质干细胞(BMSCs)相互作用,使BMSCs获得内皮细胞表型(VEGFR-1、VEGFR-2、FactorVIII),同时B16细胞液出现了VEGF-a、VEGFR-1、VEGFR-2、FactorVIII的表达,并且二者可以相互促进加快增殖的速度。
间充质干细胞现主要来源于骨髓、脐血,由于骨髓来源的间充质干细胞采集较为困难,且体外培养的增殖能力,脐血来源的要强于骨髓来源的间充质干细胞。
脐血来源的间充质干细胞在临床肿瘤的治疗中可能会有更广泛的应用。