【干货】间充质干细胞功能及应用
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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。
一种脐带间充质干细胞及其应用在医院的妇产科病房里,新生命的诞生总是伴随着喜悦与希望。
我看到邻床的一位年轻妈妈,她刚刚经历了分娩的痛苦,现在正疲惫却又幸福地看着襁褓中的宝宝。
她的丈夫在一旁忙前忙后,一会儿给她递水,一会儿又轻轻逗弄着孩子,嘴里还不停地念叨着:“看咱们的小宝贝,多可爱啊。
”这时候,护士走了进来,手里拿着一些文件和资料。
她微笑着对年轻妈妈说:“您知道吗?宝宝出生时留下的脐带可是个宝贝呢。
”年轻妈妈有些疑惑地抬起头:“脐带?不就是连接宝宝和我肚子的那根东西吗?它有什么特别的?”护士耐心地解释道:“是啊,脐带可不简单。
现在有一种很神奇的细胞叫脐带间充质干细胞,就来自宝宝的脐带。
”我也被这个话题吸引了过去,凑上前去听护士继续讲。
护士接着说:“这种脐带间充质干细胞啊,就像是身体里的一群小工匠。
您想啊,如果把咱们的身体比作一座大房子,那这些细胞就是随时待命的小工匠,哪里坏了它们就跑到哪里去修补。
”从科学的角度来说,脐带间充质干细胞具有多向分化潜能。
这是什么意思呢?就好比一个多才多艺的人,可以身兼数职。
这些细胞可以分化成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞等等。
比如说,如果有人不小心骨折了,正常情况下骨头愈合需要一定的时间,但是这些脐带间充质干细胞就有可能像超级英雄一样,快速赶到受伤的部位,然后变成骨细胞,帮助骨头更快地愈合。
而且,它在治疗一些疾病方面有着巨大的潜力。
第二人称的你或许会问,都能治疗哪些病呢?像自身免疫性疾病,例如类风湿关节炎。
得了这种病的患者,关节就像年久失修的机器,总是疼痛难忍。
脐带间充质干细胞就有可能成为那把修复的钥匙,调节免疫系统,减轻炎症反应,让关节不再那么痛苦。
再看看那些患有心血管疾病的患者,心脏就像一个疲惫的发动机,动力不足。
脐带间充质干细胞也许就能分化成心肌细胞或者释放一些有益的因子,来改善心脏的功能,就如同给发动机注入新的活力。
她的丈夫也连连点头:“这可真是个好东西,要是能真的对宝宝以后的健康有保障,那可太值了。
间充质⼲细胞:在再⽣医学中的应⽤前景撰⽂:步步先⽣来源:⼲细胞者说● ● ●⼲细胞疗法是指利⽤⼲细胞或其衍⽣的细胞,以某种⽅式移植到体内,取代病⼈受损的细胞,或通过招募内源性组织特异性⼲细胞进⽽修复旧的组织或产⽣新的组织,或发挥积极的免疫调节作⽤。
通过再⽣医学,⼈体希望有⼀天能够修复和恢复严重的组织损伤,甚⾄更换整个器官。
科学家们正在努⼒开发新型治疗⽅法,以期⽀持促进组织修复的过程。
由于其强⼤的促进修复再⽣潜能,间充质⼲细胞(MSCs)被当做⼀个重要的突破⼝。
图1. 间充质⼲细胞在再⽣医学领域的未来前景1间充质⼲细胞研究概况试着想象⼀下:在⼈体内,有着数以千万计的微型维修⼯⼈,到受伤的地⽅去创造新的⾻头、软⾻、肌⾁和神经。
在⼈体中,有⼀位技艺⾼超的修复⼤师,他掌握了修复⼈体⼏乎所有类型受损组织的秘诀,这就是间充质⼲细胞。
那么,间充质⼲细胞(MSCs)会是合格的修复⼤师吗?⼤约超过7000篇关于MSCs的论⽂在2018年发表,788项已经完成或正在进⾏的MSCs临床研究(Ayala-Cuellar et al ., 2019)。
⾃从20世纪70年代Friedenstein等⼈发现MSCs以来,MSCs就⼀直是学术界和临床转化研究的焦点。
MSCs具有⾃我更新和多向分化的潜能。
由于其易于分离和便于体外扩增的特点,MSCs也成为再⽣医学中最常⽤的细胞。
此外,因为具有免疫调节特性,MSCs治疗还为⾃⾝免疫病、炎症和⾎液病以及移植⼿术提供了⼀个很有前景的治疗⼿段(Weiss和Dhalke, 2019)。
图2. MSCs是学术界和临床转化的宠⼉2间充质⼲细胞的制备⼯艺从⾻髓、脐带华通⽒胶、脐带⾎、胎盘、真⽪和脂肪组织,甚⾄⽛髓中,细胞学家们获取得到了MSCs。
他们在临床试验中使⽤⾃体来源和异体来源的MSCs。
由于原代获得的MSCs数量有限,必须在体外扩增获得⾜够的细胞,才能满⾜⽤于治疗⽬的(Mizukami和Swiech, 2018)。
人脐血间充质干细胞应用领域
脐血间充质干细胞是一种能分化成骨细胞、脂肪细胞和软骨细胞的多能干细胞。
其具有强大的增殖能力,且参与构成造血微环境,因此被广泛应用于组织工程,细胞治疗和基因治疗。
人脐血间质干细胞取自健康足月分娩孕妇的脐带血,其拥有强大的自我更新能力并具有多向分化潜能。
传代扩增至第二代冻存,每支含细胞1×106个。
取自满月自然分娩的胎儿脐带血,经纯化并传代扩增到第二代冻存。
检测结果表明,本产品无细菌、真菌、支原体和病毒污染,表达多种间充质干细胞特异标记,具有良好的增殖和分化潜能,可以分化为成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞等。
人脐血间充质干细胞应用领域
目前,脐血间质干细胞作为一个研究热点被广泛应用于再生医学和组织工程(特别是在骨、心血管和神经系统等疾病的领域)。
脐血间质干细胞可作为细胞模型被应用于增殖,移植和分化研究,以及体内外的免疫反应的鉴定。