间充质干细胞的研究进展与临床应用前景
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间充质干细胞的研究进展与临床应用前景
作者：牛春玮谢兴琴
来源：《健康周刊》2018年第07期
【摘要】目的：介绍间充质干细胞（mesenchymalstemce11s，MSCs）的研究进展及其临床应用前景。
方法：查阅国内外近年有关文献，并行综合分析。
结果：由于MSC，能分化为多种类型的细胞，所以在细胞移植治疗和组织工程方面有广泛的应用。
由于其能稳定表达转染到细胞内的目的基因。
可治疗糖尿病、中枢神经损伤、肝病、肺部疾病、血友病及骨缺损等，因此在基因治疗中应用广泛。
其所具有的免疫调节特性，使它在免疫性疾病的治疗中也有广泛的用途。
结论：MSCs是一种具有自我更新和多向分化潜能的干细胞，且体外易于扩增，是一种理想的细胞治疗和基因治疗的靶细胞，临床应用前景非常广阔。
【关键词】间充质干细胞；细胞治疗；基因治疗；组织工程；免疫治疗
间充质干细胞通常是指从骨髓或其他组织中分离到的在体外具有多向分化潜能的一类细胞。
自Friedenstein等首次报道骨髓中有少量细胞在培养过程中能贴壁分化形成类似骨、软骨的集落后，人们对这些细胞产生了浓厚兴趣。
随后从鼠、兔、犬、人等多种动物的骨髓中均分离到了这种贴壁细胞。
它们具有多向分化潜能，在体外不同诱导条件下可分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞及神经细胞。
与软骨细胞、骨髓基质细胞、胚胎干细胞等相比，MSCs具有强大的增殖力、较强的多向分化潜能，而且具有取材方便、便于自体移植、便于外源基因转染及表达调控等诸多优点。
最近，还发现MSC，具有免疫调节功能。
因此，MSC，是组织工程的一种新的理想种子细胞。
目前，已知MSCs是源于中胚层的具有高度自我更新能力和多向分化潜能的成体干细胞，广泛存在于全身结缔组织和器官间质中。
本文就MSCs研究目前现状及存在问题简要评述如下：
1 MSCs的分离培养
间充质干细胞属于干细胞系统的主要构成部分，MSCs广为接受的来源是动物或人的胫骨、股骨处的骨髓。
此外，还可从脂肪组织、骨外膜、滑膜、骨骼肌、表皮、血液、骨小梁、人脐带、肺、牙髓、牙周膜等处分离到MSCs，提示MSCs在体内的分布极其广泛。
MangirNaside[1]有提出，间充质干细胞存在于发育早期的中胚层中，是一种多能干细胞，其最早被发现是在骨髓中，基于其自身所具备的分化潜能、造血支持、免疫调控等越来越受到关注。
HolanVladimir[2]等学者对骨骼肌进行了相关研究，其研究结果显示出骨骼肌中发现具有早期生肌祖细胞特征的细胞，此研究的主要关注方向并非是对于间充质干细胞的观察，其培养条件也不属于细胞生长与扩增的必须条件，但其研究结果已经证实间充质干细胞可存在于骨骼肌中。
关于此问题，有鼠体试验结果也显示出，间充质干细胞永久存在受体的肌肉环境中。
最近Kern等从三种不同组织中分离MSCs并在同样条件下培养，结果三种来源的MSCs 在形态学及免疫表型方面均无差异，但细胞的分离纯度、增殖力及分化潜能有一定差异。
其分离方法主要有密度梯度离心法、贴壁法、流式细胞术和免疫磁珠分离法等4种方法。
流式细胞术和免疫磁珠分离法设备昂贵，操作复杂。
国内目前常用Percoll密度梯度离心法和贴壁法。
与贴壁法相比，Percoll法所获MSCs纯度高，杂质细胞少，增殖力强，常表现为梭形星形的上皮样细胞形态。
因此用密度梯度离心法分离MSCs效果较好。
首先，需要获取到成人脂肪组织，应用手术吸脂手段收集目标脂肪组织，并将收集到的脂肪组织经由D-Hank’s将麻醉药物与血细胞进行清除；其次，清洁处理后的脂肪组织应用0.075%的胶原酶在37℃环境下消化
1h，将没有教化的组织应用100目筛网进行过滤；最后，在室温、1400转min条件下离心十分钟，将上清去除，利用D-Hank’s重悬洗涤2次，将胶原酶去除，离心收集细胞。
不同物种MSCs体外培养时所需的培养条件不尽相同。
有人比较了，α-MEM、DMEM-HG、DMEM-LG3种培养基对兔MSCs体外贴壁、增殖、分化的影响，认为α-MEM最适合于MSCs的体外培养和增殖。
MSCs体外培养最常用的是含10%～20%胎牛血清的DMEM培养基。
体外培养时，MSCs呈成纤维细胞样形态，研究发现MSCs只有经高密度接种且培养数代后，才能表现出形态和表型的一致，但此时会丧失分化能力。
另外，在培养的早期阶段，尤其是低密度接种时，人间充质干细胞（hMSCs）的形态、表型和功能出现不一致性。
hMSC。
具有极大的扩增潜能，表现出活跃的增殖能力并保持着向多种间充质细胞系分化的潜能。
2 MSCs疾病治疗中的应用
2.1 MSCs系统性治疗全身性疾病
MSCs在骨髓内的主要功能是支持造血。
在骨髓中，红细胞、粒细胞、巨噬细胞、血小板等的分化、成熟都依赖于造血干细胞及祖细胞与MSCs和细胞外基质及血管组成的微环境的接触，包括造血细胞通过表面赫附相关分子与MSC的直接接触来实现造血干/祖细胞的回髓定位和MSCs通过分泌多种细胞因子对造血细胞的分化、成熟进行调控。
近来的研究发现，将MSCs与造血干细胞共同移植时，能获得比单纯造血干细胞更理想的治疗效果。
MSCs在移植后仍具有支持造血的功能。
应用分离、培养大鼠骨髓MSCs并进行诱导分化，发现诱导分化的细胞呈典型的胰岛样细胞集落。
已分化的细胞内胰岛素mRNA和蛋白阳性表达，且其分泌到细胞外的胰岛素水平明显高于分化前细胞。
向糖尿病大鼠体内注人已分化细胞能下调血糖水平。
这为糖尿病的临床治疗提供了新的思路。
2.2 MSCs通过分泌某些细胞活性因子来治疗疾病
由于成体大脑损伤后很少出现神经发生和轴突再生，所以中枢神经损伤后其自发修复很有限。
因此细胞移植治疗中枢神经损伤就有了意义。
MSCs能通过自体移植进行替代治疗。
2.3 MSCs在肝病治疗中的应用
MSCs现代临床治疗中的应用价值越来越受到关注，而近几年其在肝病治疗中的实践应用所获效果较为理想。
关于其在肝病中的治疗，该学者还提出，人脐带间充质肝细胞经由流式细胞检测后，表达间充质肝细胞表型、不表达造血肝细胞表型与骨髓来源间充质肝细胞检测结果较为一致，人脐带间充质肝细胞应用到末期肝硬化治疗中，有助于提升患者ALB、PA，缩短PT改善患者临床症状，且安全性较高。
2.4 MSCs在肺部疾病治疗中的应用
关于此问题有大量学者经临床研究均由证实过MSCs有助于降低全身与肺部炎症，可在一定程度上控制肺部感染等患者炎症因子水平，增加吞噬细胞，加快炎症修复。
3 目前应用存在的问题及前景
3.1 MSCs应用存在的问题
MSCs的诸多优点使其具有重要的研究和应用前景，特别是在细胞治疗和基因治疗中有重要临床应用价值。
但是仍有许多问题尚未解决，如分离MSCs的有效方法尚不稳定。
MSC，特异性的表面标记尚不清楚，在体外扩增、定向分化的
条件尚不成熟，而且MSCs的免疫调控、发育起源与等级、体内特性等等一系列问题还有待解决。
如果这些问题都解决了，相信在不久的将来，MSCs在医学界会引起一场巨大的变革。
3.2 MSCs的应用前景
综合以上对近年来相关研究资料的总结能够发现，MSCs在临床治疗中所发挥出的价值较大，包括对肝病、肺部疾病等治疗，其治疗效果较为显著，且安全性较高。
而当前关于MSCs 相关产品或是治疗技术还处于不断研发的阶段中，未来在临床医学界势必会做出更大的贡献。
参考文献
[1]MangirNaside，AkbalCem，TarcanTufan，SimsekFerruh，
TurkeriLevent.autologousorallogeneiccellsources？[J].Internationaljournalofurology：officialjournaloftheJapaneseUrologicalAssociation，2014，21（12）：14.
[2]HolanVladimir，TrosanPeter，CejkaCestmir，
JavorkovaEliska.AComparativeStudyoftheTherapeuticPotentialofMesenchymalStemCellsandLimbalE pithelialStemCellsforOcularSurfaceReconstruction.[J].Stemcellstranslationalmedicine，2015，4（9）：19.。
