骨髓基质干细胞及其应用的研究进展

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)。

・综述・骨髓基质干细胞修复骨缺损的研究进展术２００９年１１月第４７卷第３ｌ期李向东－景尚斐２（１．内蒙古自治区林两县医院骨科，内蒙古林两０２５２５０；２．内蒙古医学院第二附属医院手外Ⅱ科，内蒙古呼和浩特０１００３０）【摘要】骨缺损的治疗是困扰骨科临床的难点，传统的治疗方法极为困难。

随着组织工程学的迅速发展，骨髓基质干细胞是被研究最多的种子细胞，通过对其进行基因修饰、构建复合支架材料及促进组织工程骨早期血管化等方法，使应用组织工程技术治疗骨缺损成为目前研究的热点，现对其研究现状及进展进行了综述。

【关键词】骨髓基质干细胞；组织工程；骨缺损；成骨细胞【中图分类号】Ｒ－３３２；Ｑ８１３．５【文献标识码】Ａ【文章编号】１６７３－９７０１（２００９）３１—２６—０３ＲｅｓｅａｒｃｈＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＲｅｐａｉｒｏｆＢｏｎｅＤｅｆｅｃｔｗｉｔｈＢｏｎｅＭａｒｒｏｗＳｔｒｏｍａｌＣｅｌｌ１．ＢｏｎｅＳｕｒｇｅｒｙＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＬｉｎｘｉＣｏｕｎｔｙＨｏｓｐｉｔａｌ，Ｌｉｎｘｉ０２５２５０，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｈｅＳｅｃｏｎｄＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＨａｎｄＭｉｃｒｏｓｕｒｇｅｒｙ，ｔｈｅＳｅｃｏｎｄＡｆｌｉｌｉｅａｔ－ｅｄＨｏｓｐｉｔａｌｏｆＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＭｅｄｉｃａｌＣｏＵｅｇｅ，Ｈｏｈｈｏｔ０１００１０，Ｃｈｉｎａ【ＡｂｓｔｒａｃｔｌＴｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｆｏｒｂｏｎｅｄｅｆｅｃｔｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｎｏｒｔｈｏｐａｅｄｉｃｓｃｌｉｎｉｃ，ａｎｄｉｔｉｓｈａｒｄｆｏｒｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄｓ．Ｗｉｔｈｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｉｓｓｕｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｒｅｐａｉｒｏｆｂｏｎｅｄｅｆｅｃｔｗｉｔｈｔｉｓｓｕｅｅｎ６ｎｅｅｒｉｎｇｈａｓｂｅｅｎａｈｏｔｓｐｏｔ，ｓｕｃｈａｓｇｅｎｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｅｅｄｃｅＨｓ，ｃｏｎｓｔｒｕｅ—ｆｉｏｎｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｃａｆｆｏｌｄａｎｄｐｒｏｍｏｔｉｎｇｅａｒｌｙｐｅｒｉｏｄｖａｓｃｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｉｓｓｕｅｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄｂｏｎｅｅｌｍ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃａｌ矛Ｖｅｓａｎｏｖｅｒｖｉｅｗｔｏｃｕｒｒｅｎｔｓｉｔ－ｕａｔｉｏｎａｎｄａｄｖａｎｃｅｓｉｎｉｔｓｒｅｓｅａｒｃｈ．ＩＫｅｙｗｏｒｄｓＪＢｏｎｅｍａｒｒｏｗｓｔｒｏｍａｌｃｅｌｌ；Ｔｉｓｓｕｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；Ｂｏｎｅｄｅｆｅｃｔ；Ｏｓｔｅｏｂｌａｓｔｓ由于感染、创伤、肿瘤和先天性疾病造成的骨骼缺损是骨科最常见的治疗难题。

２００９年２月第６卷第４期骨髓基质干细胞临床研究进展・研究进展・钦斌１。

蔡建平２‘（１．南京中医药大学２００２级中西医结合七年制研究生，江苏南京２１００２９；２．无锡市中医院，江苏无锡２１４０００）【摘要】随着细胞研究的发展，骨髓基质干细胞的临床应用越来越受到重视。

本文对骨髓基质干细胞的生物学特性、取材、分离、培养、临床前期研究成果和面临的问题进行了综述。

【关键词】骨髓基质干细胞；生物学特性；取材；分离；培养；临床应用【中图分类号】Ｒ３２９．２【文献标识码】Ａ【文章编号】１６７３－－７２１０（２００９）０２（ａ）一０１１—０２１８６７年．Ｃｏｈｎｈｅｉｍ首先提出了骨髓内含有骨髓基质干细胞（ＭＳＣｓ）的观点；而Ｆｒｉｅｄｅｎ—ｓｔｅｉｎ于１９６６年首先发现。

它是骨髓基质的组成成分。

能分化为成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞。

骨髓是由造血干细胞和非造血干细胞组成的器官，非造血干细胞（即ＭＳＣｓ）由骨前体细胞、软骨前体细胞、脂肪前体细胞、神经细胞和肌细胞前体细胞组成．因此。

ＭＳＣｓ是由骨髓组织干细胞或前体细胞和躯体组织干细胞组成的成分及功能复杂的细胞群体『Ｉ】。

许多年来，ＭＳＣｓ基础研究和临床应用的前期研究取得了重大进展．但是仍有许多问题尚待解决。

１细胞形态ＭＳＣｓ具有３种细胞形态：①梭形细胞；②巨大扁平细胞；③体积非常小的球形细胞１＂２１。

２生物学特性ＭＳＣｓ有以下生物学特性：①自我更新能力。

ＭＳＣｓ在体内具有很强的自我更新能力，是传代细胞１３１。

②很强的黏附性。

体外培养收集细胞时ＭＳＣｓ容易与骨髓基质分离形成细胞悬液，体外低密度培养时ＭＳＣｓ迅速黏附。

反复冲洗可与非黏附的造血干细胞分离嘲。

③可塑性。

ＭＳＣｓ具有可塑性．即具有多向分化的潜能。

骨髓脂肪细胞株在体内可分化为真正的骨组织［４１，骨髓网状细胞在体内可转变为脂肪细胞。

在适宜的微环境下，ＭＳＣｓ可分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、肌细胞、星形细胞、少突树突细胞及神经细胞等．而且能跨胚层分化，属于不同胚层的ＭＳＣｓ或前体细胞还能分化成与本身组织不相关的其他胚层组织．如骨髓中存在成肌细胞前体细胞，神经干细胞能重新分化成造血细胞．骨髓细胞分化为神经细胞和肝细胞［５－－１１。

骨髓间充质干细胞的分离分化及研究进展摘要：骨髓间充质干细胞是存在于骨髓基质中的非造血系细胞，它们能够分化成中胚层和非中胚层细胞。

骨髓间充质干细胞主要有4种体外分离方法：贴壁筛选法，密度梯度离心法，流式细胞仪分离法和免疫磁珠分离法。

由于骨髓间质干细胞具有多方面的优势,越来越受到人们的关注，研究也越来越深入。

本文从来源、形态、体外分离培养及应用前景几个方面做一综述，为相关研究提供参考。

关键词：骨髓间充质干细胞；分离培养；分化骨髓由造血组织和基质构成，近年的研究表明，在骨髓基质中存有间质干细胞(me5enchyma15temcel15，MSCS)，骨髓原始间充质干细胞是骨髓基质干细胞，对骨髓中的造血干细胞（HSC）不仅有机械支持作用，还能分泌多种生长因子（如IL-6，IL-11，LIF，M-CSF及SCF等）来支持造血，体内外实验已证明它具有多向分化潜能，在一定的诱导条件下MSCS具有向成骨细胞、成软骨细胞、成肌细胞、肌键细胞、脂肪细胞等中胚层细胞分化的能力。

因此它已成为医学界近来研究的热点，但骨髓中MSCS含量很少,每1万～10万个单核细胞中大约有1个MSCS,难以满足实际应用的需要，因此体外分离纯化MSCS,研究其培养特性，获得大量稳定的MSCS具有重要的理论意义和现实意义。

1. 骨髓间质干细胞的来源在生物个体的发育过程中先后出现胚胎干细胞和成体干细胞,具有多向分化潜能的间质干细胞作为一种成体干细胞来源于中胚层间充质,主要存在于全身结缔组织和器官间质中,以骨髓组织中含量最为丰富,在人的骨髓中约占单个核细胞数的1/1×105[1]。

间充质干细胞是一类贴壁基质细胞，可以向间质组织分化，包括骨组织，软骨组织，脂肪组织。

目前研究较多的间质干细胞主要来源于脐带血、外周血及脂肪组织。

MSCS的获得主要来自于骨髓的抽吸，人类MSCS一般从髂前上棘吸取，也可从胫骨、股骨、胸骨、腰椎等骨中获取，大动物MSCS的获取部位与人类相同，兔需抽取中段胫骨或股骨的骨髓。

骨髓基质细胞与白血病关系的研究进展白血病的发生发展与造血微环境有着密切的联系，而骨髓基质细胞是造血微环境的主要支柱，它通过分泌细胞因子、细胞外基质及与血液细胞的直接接触构成骨髓造血微环境在机体造血发育、恶性血液病的发生发展中起重要作用。

近年来关于骨髓基质细胞及其与白血病的发生发展关系的研究日益成为热点。

本文现就骨髓基质细胞与白血病关系的研究进展作一综述。

标签：骨髓基质细胞；白血病；细胞因子骨髓基质细胞（bone marrow stem cells，BMSCs）是起源于胚胎发育的间充质干细胞（marrow mesenchymal stem cells，MSCs），在造血干细胞/祖细胞的增殖、分化、发育、成熟、迁移、定居、释放、凋亡等生理病理过程中发挥重要作用。

白血病（Leukemia）是造血系统恶性增生性疾病，白血病干细胞源于造血干细胞的恶性转化，具有较强的植入和侵袭能力。

白血病的发生发展与BMSCs有着密切的联系。

1 BMSCs及其分泌的细胞因子在造血调控中的作用造血微环境主要由基质细胞（成纤维细胞即网状细胞、巨噬细胞、内皮细胞、成骨细胞、脂肪细胞及外膜细胞等）、细胞外基质（胶原蛋白、蛋白多糖和纤维连接蛋白、层粘连蛋白、血细胞粘结蛋白等糖蛋白）及各种造血生长因子组成。

BMSCs不仅对造血微环境起支持作用，并且分泌多种正性和负性造血细胞生成调控因子，调节造血细胞的增殖与分化[1-2]，在血细胞的储存、释放和回髓等过程中起关键作用。

研究表明，某些血液系统疾病与BMSCs的异常有密切关系[3-5]。

BMSCs及其辅助细胞能分泌多种细胞因子，对造血实质细胞及恶性血液细胞的作用非常复杂，它们具有多样的生物学作用，能参与细胞的增殖分化、生长抑制、凋亡、趋化、随意运动，调节细胞间、细胞与细胞外基质间的粘附及膜蛋白的表达，还能调节其他细胞因子的产生，从而形成了复杂的具有正负调控作用的细胞因子网络。

其中成纤维细胞产生干细胞因子（SCF）、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）、巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）、血小板生成素（TPO）、纤维连接蛋白、白细胞介素（IL）-1、IL-6、IL-7、白血病抑制因子（LIF）和激活素A等，巨噬细胞产生SCF、GM-CSF和IL-12等，内皮细胞产生粒细胞集落刺激因子（G-CSF）、GM-CSF、VEGF、IL-6、IL-8、IL-11等，成骨细胞产生GM-CSF、G-CSF和IL-6等，脂肪细胞产生干扰素-1（IFN-1）、前列腺素、瘦素、性激素等。