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专题三：成体干细胞(前言和间充质干细胞)

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间充质干细胞

间充质干细胞

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。

间充质干细胞是什么？

间充质干细胞是什么？

间充质干细胞是什么？间充质干细胞(mesenchymal stem cells，MSCs)应具有如下基本特征:⑴贴壁生长;⑵具有特定的表面标志，如不表达CD14、CD34、CD45、HLA-Ⅱ，但表达CD29、CD73和CD105;⑶能进行自我更新，也能在体外分化为骨、软骨和脂肪等多种细胞系。

虽然不同研究组对人脐带中分离出的细胞给出基质细胞、基质干细胞和MSCs等多种命名，但通常均具有上述基本特征，本文拟对这一来源的MSCs的生物学特征进行综述。

1、基因分析对人脐带MSCs进行基因分析表明，该细胞与造血干细胞(hematopoietic stem cells，HSCs)和胚胎干细胞(embroynic stem cells，ESCs)类似，其高表达的常见基因包括未分化的ESCs表达的基因、形态发生相关蛋白、细胞外黏附分子、神经营养因子以及3个胚层衍生的子代细胞标志物[1]。

此外，RT-PCR分析显示人脐带基质干细胞还表达多种未分化细胞标志、3个胚层和滋养外胚层相关的基因和一系列多能干细胞标志，如Nanog、Oct-4、Sox-2、Rex-1、SSEA-3、SSEA-4、Tra-1-60和Tra-1-81[2]。

2、细胞标志物的表达以流式细胞学技术、PCR技术、微点阵方法和免疫组织化学方法对脐带基质细胞的表面标志表达情况进行分析的诸多研究表明，这些细胞与其他来源的MSCs类似，表达CD10、CD13、CD29、CD44、CD49 b、CD49 c、CD49 d、CD49e、CD51、CD73、CD90、CD105、CD146、CD166、HLA-1和HLA-A，B，C等;但不表达CD14、CD31、CD33、CD34、CD38、CD45、CD56、CD123、CD133、CD235a、HLA-G、HLA-DP、HLA-DQ、HLA-DR和Strol-1[21。

3、端粒酶活性端粒酶活性在干细胞的增殖能力方面发挥重要作用。

细胞工程原理成体干细胞及组织工程学ppt课件

细胞工程原理成体干细胞及组织工程学ppt课件
人肝干细胞特征性标志物：
角蛋白19（cytokeratin 19, CK19）， 神经细胞粘附分子（neural cell adhesion
molecule，NCAM） 上皮细胞粘附分子（EpCAM） claudin-3（CLDN-3）
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
首都医科大学附属神经外二科主任黄红云等自 2001年起在世界上率先开展流产胎（婴）儿嗅 鞘细胞（一种干细胞）移植治疗脊髓损伤。
已经治疗近400例，部分完全性脊髓损伤患者 恢复部分功能。
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干细胞横向分化 （transdifferentiation）
组织干细胞通过活化潜 在的其他分化程序，改 变了组织干细胞的特异 性种系分化进程 。
造血干细胞向非造血组 织细胞分化、神经干细 胞向血液系统细胞分化
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1996，我国徐荣祥在烧伤创面上找到皮肤器官原 位再生的原始细胞“角蛋白十九型皮肤干细胞”， 他们成功诱导上皮组织基底层的干细胞分化生成 皮肤细胞，使受伤的皮肤得以迅速康复，实现人 体器官原位再生，获得美国专利。
该技术显示我国干细胞研究已进入组织和器官的 原位干细胞修复和复制阶段，在国际上处于领先 地位。
胚胎干细胞与成体干细胞
胚胎干细胞——全能干细胞（totipotent stem cell）

干细胞及成体细胞PPT幻灯片

干细胞及成体细胞PPT幻灯片
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（2）来源于成体—— 成体组织来源的干细胞 ASC（Adult Stem Cell ） 是指那些分布在成体组织中尚未分化的、具有自我 更新、并负有构建和补充某种组织的各种类型细胞 潜能的干细胞，又称为组织特异性干细胞（Tissuespecific stem cell）。 它们主要用于维持细胞功能的稳定，具有修复和再 生能力，能够产生新的干细胞，或者能按一定的程 序分化，形成新的功能细胞，使组织和器官保持生 长和衰退的动态平衡。如：神经干细胞，表皮干细 胞。
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二、间充质干细胞
间充质干细胞（mesenchymal stem cell，MSC） 是指中胚层来源的具有多向分化潜能的一类多能型 干细胞的统称。 来源：个体发育中的骨髓腔 通过流式细胞仪分析，特异性表面抗原有：SH2、 SH3、CD90、CD71、CD44等。
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分化潜能
间充质干细胞可分化为多种间充质组织
1．细胞治疗。 干细胞可恢复因重大疾病而损害的细胞，这是干 细胞潜在的最大优势。 由于丧失正常细胞功能的疾病都可以通过移植由 胚胎干细胞分化来的特异组织细胞来治疗。 因为成年人的心脏和胰岛几乎没有干细胞，无法 靠自身得到修复。可以用人体胚胎干细胞能直接分 化成相应细胞进行移植。
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2．基因治疗。即通过胚胎干细胞和基因工程技术， 矫正缺陷基因。 因干细胞能自我复制更新，是基因治疗的理想靶细 胞。将治疗基因整合到干细胞，再将干细胞移植入人 体中，能够持久地发挥作用，而不担心像分化的细胞 那样，在细胞更新中可能丢失治疗基因的结果。
一般而言，阴性分离法的磁珠用量比阳性分离法的大， 阳性分离法用行更多。
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造血干细胞的检测方法
确认小鼠造血干细胞的唯一标准仍然是多年来一直沿 用的长期体内重建造血能力（Long-term repopulation, LTR）检测。 绵羊子宫内胎羊移植系统。该系统是在胎羊免疫系统发 育前于子宫内将造血细胞移植给胚胎羊，在小羊出生后， 通过追踪其体内不同血细胞系的分布和比例来判断移植的 造血干细胞是否具有长期重建多系造血的能力

成体干细胞(间充质干细胞,造血干细胞)ppt课件

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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。

干细胞与组织工程间充质干细胞及其应用

软骨组织再生
通过间充质干细胞的软骨分化能力，构建软骨组织工程产 品，用于关节软骨损伤、退行性关节病等治疗。
心肌组织再生
利用间充质干细胞的心肌分化潜能，结合生物材料支架和 生长因子等，构建心肌组织工程产品，用于心肌梗死、心 力衰竭等治疗。
挑战与前景展望
挑战
目前间充质干细胞在再生医学领域的应用仍面临许多挑战，如细胞来源、安全性、有效性等问题。
干细胞与组织工程间充质干细胞的精准医疗应用
随着精准医疗理念的深入人心和基因编辑技术的发展，未来有望实现间充质干细胞的精 准医疗应用，为个体化治疗提供新的解决方案。
干细胞与组织工程间充质干细胞的跨领域合作与创新
未来，随着多学科交叉融合的不断深入，有望实现间充质干细胞在再生医学、组织工程 、生物材料等多个领域的跨领域合作与创新，推动相关产业的协同发展。
原理概述
组织工程是应用生命科学和工程学原 理，通过构建生物功能替代物来修复 、维持或改善人体组织功能的一门新 兴交叉学科。
技术手段
主要包括细胞培养、生物材料支架制 备、细胞-材料复合物构建、移植及体 内外评价等步骤。
在再生医学领域应用实例
骨组织再生
利用间充质干细胞的成骨分化能力，结合生物材料支架， 构建骨组织工程产品，用于治疗骨缺损、骨折不愈合等。
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间充质干细胞鉴定与功能分 析
鉴定方法
形态学鉴定
通过显微镜观察细胞形态，间充质干细胞呈长梭形或纺锤形，具 有贴壁生长的特性。
表面标志物鉴定
采用流式细胞术等方法检测细胞表面标志物，如CD73、CD90、 CD105等，以确认间充质干细胞的身份。
多向分化能力鉴定
在特定条件下诱导间充质干细胞向成骨、成脂、成软骨等方向分化 ，以验证其多向分化潜能。

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。

间充质细胞

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。

干细胞成体干细胞课件

ห้องสมุดไป่ตู้
增强分化能力
通过基因编辑等技术，提高成体干细胞的分 化能力，使其更接近胚胎干细胞。
免疫调节
研究如何调节成体干细胞的免疫反应，降低 异体移植时的免疫排斥。
伦理指导原则
制定更明确的伦理指导原则，规范成体干细 胞的研究和应用。
成体干细胞在再生医学中的前景
组织修复与替换
利用成体干细胞修复或替换受损的组织器官 ，治疗各种疾病。
VS
根据分化潜能不同，干细胞可分为全 能干细胞、多能干细胞和单能干细胞 。全能干细胞具有发育的全能性，可 以分化为任何类型的组织和器官；多 能干细胞具有多种分化潜能，可以分 化为多种类型的细胞；单能干细胞则 具有较窄的分化潜能，只能分化为特 定类型的细胞。
干细胞的特点与功能
干细胞的自我更新能力是其最基本的特点之一，可以 在体内或体外特定的条件下维持其自身的生长和分裂
干细胞成体干细胞课件
contents
目录
• 干细胞简介 • 成体干细胞介绍 • 干细胞的分化与增殖 • 成体干细胞的培养与保存 • 成体干细胞的临床应用 • 成体干细胞研究的挑战与前景
01
干细胞简介
干细胞的定义
干细胞是一种具有自我复制和多向分 化能力的细胞，能在体内或体外特定 的诱导条件下发育成为成熟的、具有 各种功能的细胞。
脑损伤
成体干细胞可以用于治疗脑外伤、脑梗塞等脑损伤疾病，通 过分泌神经营养因子来促进受损神经元的修复和再生。
心血管疾病的治疗
心梗与心肌缺血
成体干细胞可以用于治疗心梗和心肌缺血，通过分化为心肌细胞来补充坏死的心肌，改善心肌功能。
血管疾病
成体干细胞可以用于治疗动脉粥样硬化、血栓等疾病，通过分化为内皮细胞来修复受损的血管内皮， 促进血管再生。
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间充质干细胞生物学特性
形态特征 细胞表面标志
光学显微镜
扫描电镜
核质比高， 图1-8 核质比高，细胞器少的 细胞 ×25 000
核质比较低， 图1-9 核质比较低，细胞器丰 富的细胞 ×25 000
透射电镜
公认的骨髓MSCs表面标记： A:不表达分化相关的细胞标志如脂多糖受体CD34以及 白细胞表面抗原CD45等。 B:但表达CD44 、 CD54、 CD133 、CD105、 CD90等。
讨论课总结
Ppt制作
主题鲜明，重点突出，图文一致 每张内容不宜过多
汇报语言仪态
方式丰富，交流互动
成体干细胞——adult stem cell
在个体的发育过程：
成体干细胞的概念
存在于成年个体的许多组织和器官，比如表皮和造 血系统，具有修复和再生的能力，已经分化组织中的 未分化细胞，能够自我更新并在特定条件下，成体干 细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序分化， 形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰 退的动态平衡。
间充质干细胞分离培养
采集部位： 采集部位 髂骨上嵴、胫骨和股骨、胸骨和腰椎。 分离方法： 分离方法：
细胞帖壁筛选法 密度梯度离心法 细胞分子标记分选法 细胞筛筛选法
第三代hBMMSCs HE染色 ×1000 图1 第三代 染色 图2 hBMMSCs P1,P3,P5代生长曲线 代生长曲线
成骨诱导第10天倒置 图3 hBMSCs成骨诱导第 天倒置 成骨诱导第 相差显微镜 ×400
诱导分化—心肌细胞
1 体外分化实验
小鼠股骨中获得骨髓MSCs,经5氮 5 胞苷处理,大约30%的MSCs 出现形态学改变,分化为类心肌细胞, 胞苷 并可重复检测到自主起搏细胞。
（视频） 视频）
(1) 分化的MSCs表达出特异性的心房利钠肽 (ANP) 和脑利钠肽 利钠肽(ANP) 利钠肽 (ANP)和脑利钠肽 (BNP)基因 (BNP) 基因。表明分化的细胞含有类心肌收缩蛋白,完全不同于 基因 平滑肌细胞及骨骼肌细胞； (2) 电镜检查 电镜检查类心肌细胞的超微结构时可观察到:特征性的经闰 盘连接的肌节、中心核和心房颗粒； (3) 5氮胞苷处理2～5周后，分化的MSCs 电生理检测到至少有 2 分化的MSCs电生理检测到至少有2 分化的 MSCs电生理检测到至少有 种完全不同的动作电位： 种完全不同的动作电位
诱导分化—胰岛细胞
先用bFGF,EGF bFGF,EGF等因子诱导成人MSCs向nestin阳性的祖细胞(NIP) bFGF,EGF 分化； 再用高糖无血清培养基和β细胞调节素、尼克酰胺等诱导NIP向 胰岛样细胞分化 结果表明MSC经第一阶段的诱导后可分化成NIP,继续诱导6天后 变圆的细胞逐渐增多，并聚集成团，双硫腙染色阳性，免疫组 化实验证明经两阶段诱导后的细胞表达胰岛素、胰高血糖素、 生长抑素等内分泌激素，放免分析结果表明，诱导的胰岛样的 细胞团可分泌胰岛素，糖反应性较弱
成体干细胞的特性
（1）极少量，特定区域 （2）通常处于静息状态，分裂缓慢 （3）自我更新与分化需要特定的微环境
优点分析
获取相对容易 自体成体干细胞避免了移植排斥 理论上，成体干细胞致瘤风险很低 伦理学争议较少
检测方法
科学家尚未就成体干细胞的鉴定标准达成一 致。 经常被采用的鉴定方法包括： 1)体内示踪法 2)体外诱导分化
诱导分化—神经细胞
在丁化羟基苯甲醚(BHA) 或 β- 巯基乙醇 丁化羟基苯甲醚(BHA) 巯基乙醇作用下, 可诱导大鼠骨 丁化羟基苯甲醚 (BHA)或 髓基质细胞向神经细胞分化 用双丁酰环磷腺苷(dbcAMP)和异丁基甲基黄嘌呤(IBMX)处理 MSCs可诱导神经分化早期标记的表达 在神经生长培养基中添加EGF和脑源性神经营养因子（BDNF）同 样可诱导神经分化早期标记的表达。 在bFGF和PDGF存在下，DMSO/BHA可诱导大鼠骨髓基质细胞向神 经细胞分化。
诱导分化—软骨细胞
（1）三维培养方式 （2）无血清培养基 （ 3 ） 添加转让生长因子 β家族成员
在 成 人 骨 髓 的 MSCs 培 养 体系中加入地塞米松和TGFβ3,在第14天时,在细胞外 基质中检测到Ⅱ型胶原；在 含10 - 7moL/ L 地塞米松的 培养基中培养, 有Ⅱ、Ⅹ型 胶原表达。
诱导分化—脂肪细胞
用异丁基-甲基黄嘌呤 （IBMX）、地塞米松、胰岛素和吲哚 异丁基IBMX） 地塞米松、胰岛素和吲哚 异丁基 IM） 美辛 （IM）联合诱导人的MSCs ,可观察到细胞内逐渐聚集含脂 质丰富的小泡, 多种诱导处理可使95%以上的细胞定向分化为脂 肪细胞,并且细胞内的脂质小泡不断地长大、融合,最终充满细 胞。这些分化的脂肪细胞在体外培养可健康生长至少3个月。
诱导分化—内皮细胞
血管内皮生长因子(VEGF) 血管内皮生长因子(VEGF) 多能成体祖细胞(multipotentadult progenitor cells,MAPCs)是骨髓 MSCs 的一个亚群。2002 年,首次在体外用血管内皮生长因子(VEGF)把 人骨髓MSCs 诱导分化成具有脉管母细胞表型的细胞, 随后这些细胞分 化成表达内皮细胞标记物的细胞。在培养过程中MAPCs可以不断扩增80 多个群体,倍增时间没有明显衰退表现,所以在临床治疗方面,MAPCs是一 种理想的内皮细胞来源。 牛 垂 体 内 皮 细 胞 生 长 添 加 剂 (endothelial cell growth supplement from bovine pituitary,ECGS) 国内学者用牛垂体内皮细胞生长添加剂(endothelial cell growth supplement from bovine pituitary,ECGS)对兔MSCs进行定向诱导分化， 细胞80%融合时呈现“铺路石”样形态,细胞免疫组化证实扩增细胞表达 CD31和von Willebrand factor(vWF),具有吞噬ac-LDL的功能,且扩增细 胞在体外参与网状血管样结构形成。因此认为,在体外能诱导MSCs向内 皮细胞分化。 此外，在创面微环境下 在创面微环境下,MSCs可分化为血管内皮细胞,并参与创面修复。 在创面微环境下
神经干细胞
侧脑室下层 海马齿状回
神经干细胞特性
形态特征 表面标志 低免疫源性 组织融合性 好
神经干细胞的培养与鉴定
目的：成年大鼠脊髓中神经干细胞培养和鉴定。 方法： 悬浮培养，自我增殖实验和免疫细胞化学技 术进行鉴定。 结果： 培养1～2周时，培养液中即出现神经干细胞 克隆球。该克隆球有很强的自我增殖能力，可多次传 代。免疫细胞化学技术证明该克隆球表达大量神经干 细胞特征性的中间丝——巢蛋白(Nestin)。
移植的方法
通过静脉注射移植。 通过椎管注射移植。 通过介入方法直接移植到病 变部位动脉血管。
常见成体干细胞
间充质干细胞 造血干细胞 神经干细胞 角膜缘干细胞 胰腺干细胞 皮肤干细胞 肠上皮干细胞 肝脏干细胞
间充质干细胞 ——mesenchymal stem cell
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。
存在以下问题
随着年龄的老化，干细胞数目显著降低、增殖分化能 力大幅度衰退； 制备过程不容易质控； 移植给异体可能引起免疫反应； 取材时对患者有损伤，者有骨髓疾病时不能采集， 即使是健康供者，亦不能抽取太多的骨髓。
干细胞可塑性质疑
自然界真的存在成年组织干细胞的“可塑性”？ 成体干细胞“可塑性”是实验设计不严谨上的失误抑 或一种主观判断错误所致？ 成体干细胞的“可塑性”与全能干细胞或胚胎干细胞 又有何关联？ 这些质疑的实质就是：所谓的成体干细胞的“可塑性” 缺乏科学依据；成体干细胞的“横向分化”是成年组 织中余存的胚胎原始干细胞所为，抑或与自发融合相 关。
间充质干细胞诱导分化
诱导分化—成骨细胞
在MSCs培养体系中加入地塞米松、β-磷酸甘油和抗坏血酸等 地塞米松、 磷酸甘油和抗坏血酸 地塞米松 单独或联合诱导,发现培养的MSCs逐渐形成聚集体或结节,碱性 磷酸酶活性也随之增高,基质钙化明显,可分化为成骨细胞。 透明质酸、骨形态形成蛋白-2 (BMP-2) 以及铜等均可促使 MSCs 向成骨细胞分化。
图4 第3代 hBMSCs CD29表达阳性×200 表达阳性× 代 表达阳性
图5 第3代 hBMSCs CD90表达阳性×200 表达阳性× 代 表达阳性
图6 第3代 hBMSCs CD166表达阳性×200 代 表达阳性× 表达阳性
图7 hBMSCs诱导后碱性磷酸酶染色 ×400 诱导后碱性磷酸酶染色
2 体内分化
由MSCs向类心肌细胞分化过程中,除5氮胞苷外,体内心脏微环境 对MSCs的分化也至关重要。Wang等在其实验中提及心肌微环境 可以支持MSCs移植后的生长和向心肌细胞分化。 “环境依赖性分化”（milieu-dependent differentiation）内容： 认为生长因子、细胞因子、细胞外基质等以及它们在干细胞/宿 主细胞之间的相互作用，在诱导MSCs向心肌分化方面起着重要 作用。 尽管MSCs向心肌分化的具体机制不清楚，但一致倾向认为:组 织损伤和高水平的多能细胞是其分化的两个重要的决定因素。