间充质干细胞临床研究进展
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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]。
临床研究用人间充质干细胞质量评价一、引言人间充质干细胞(MSCs)由于其多向分化潜能、免疫调节特性以及易于体外培养等特点,被广泛用于临床研究。
在众多疾病的治疗中,MSCs 都展现出了巨大的潜力。
然而,要确保其在临床研究中的有效性,首先需要对MSCs的质量进行严格控制和评价。
本文将探讨如何评价临床研究用MSCs的质量。
二、MSCs的质量评价标准1、细胞的纯度和活性:这是MSCs质量评价的核心指标。
纯度是指MSCs中目标细胞的比例,而活性则是指MSCs的增殖能力和分化能力。
2、细胞的遗传稳定性:通过基因测序等方法,可以检测MSCs是否存在基因突变,以及是否存在潜在的致癌风险。
3、细胞的免疫调节特性:MSCs具有免疫调节特性,可以通过抑制免疫反应来降低排斥反应的风险。
因此,评价MSCs的免疫调节特性也是非常重要的。
4、细胞的来源和生产过程:MSCs的来源和生产过程也会对其质量产生影响。
例如,来自患者的自身MSCs可能比来自捐献者的MSCs更适合用于治疗。
同时,生产过程中的质量控制,如无菌操作、细胞培养基的质量等,也会影响MSCs的质量。
三、MSCs质量评价的方法1、细胞形态观察:通过观察MSCs的形态,可以初步判断其是否具有正常的形态学特征。
2、生长曲线测定:通过绘制MSCs的生长曲线,可以评估其增殖能力。
3、细胞表面标志物检测:通过检测细胞表面标志物,可以确定MSCs 的纯度和活性。
4、染色体核型分析:通过染色体核型分析,可以评估MSCs的遗传稳定性。
5、免疫调节特性检测:通过检测MSCs对免疫反应的调节作用,可以评估其免疫调节特性。
6、生产过程质量控制:通过监控生产过程中的关键控制点,可以确保MSCs的生产过程符合质量标准。
四、结论人间充质干细胞(MSCs)在临床研究中的应用前景广阔,但其质量评价是关键环节。
通过对MSCs的纯度、活性、遗传稳定性、免疫调节特性以及生产过程的质量控制等多方面的评价,可以确保其满足临床研究的需求。
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]。
脐血间充质干细胞来源外泌体治疗糖尿病足的研究进展
文迁;邵挥戈;孙逸虎;刘婷
【期刊名称】《医学理论与实践》
【年(卷),期】2024(37)4
【摘要】糖尿病足溃疡(DFU)是糖尿病最严重的慢性并发症之一,主要由外周血管闭塞引起,并伴有不同程度的感染。
糖尿病足溃疡的治疗在临床医学中极具挑战性,它带来了坏疽、截肢甚至死亡风险。
人脐血间充质干细胞来源的外泌体(HUMSCs-Exos)具有组织修复和再生的潜力,在支持或加速伤口愈合过程中的潜在用途已引起越来越多的关注。
现对人脐血间充质干细胞来源的外泌体的生物学特性和功能、在糖尿病足溃疡创面愈合中的作用机制及给药方式进行综述,旨在为糖尿病足溃疡的治疗提供新思路。
【总页数】4页(P564-566)
【作者】文迁;邵挥戈;孙逸虎;刘婷
【作者单位】湖南中医药大学研究生院;南华大学附属长沙中心医院内分泌科【正文语种】中文
【中图分类】R587.2
【相关文献】
1.人脐血间充质干细胞来源的外泌体:分离鉴定及生物学特性
2.人脐血间充质干细胞来源的外泌体对早产子代大鼠学习记忆能力及海马的影响
3.间充质干细胞来源
的外泌体治疗糖尿病足溃疡的机制研究进展4.间充质干细胞来源外泌体治疗椎间盘退变的机制研究进展
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间充质干细胞外泌体的作用及其在口腔领域的研究进外泌体是由多种细胞分泌的直径约30~100nm的微小囊泡,电镜下为双层磷脂分子包裹的扁形或球形小体,部分为杯状。
外泌体可传递生物信号分子包括蛋白质、mRNA、microRNA、DNA片段等,构成细胞间信息传递系统。
外泌体广泛存在并分布于各种体液,包括血液、尿液、唾液、脑脊液及羊水等,与多种疾病的发生发展密切相关。
外泌体具有低免疫原性、低毒性和高效性,能最大程度保留其所承载物质的活性。
间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)被认为是产生外泌体能力最旺盛的细胞之一,许多文献表明MSC来源的外泌体(MSC-exo)具有与MSC相似的特性,包括组织损伤修复、抗炎、免疫调节等,又能弥补MSC移植应用中的不足,因此其潜在的临床应用价值备受关注。
本文将对外泌体特性、MSC-exo的治疗应用及其在口腔领域的研究进展加以综述。
1.外泌体的生物学特性1)外泌体结构外泌体表面富含胆固醇、神经鞘磷脂、脂筏、神经酰胺及磷脂酰丝氨酸等脂类物质,主要内容物为蛋白质,一类是在外泌体中普遍存在并参与结构构成的蛋白质,包括微管蛋白、肌动蛋白和微丝结合蛋白等细胞骨架成分;膜转运和融合相关蛋白Rab、膜联蛋白Annexins、脂筏标记蛋白Flotillin;多囊泡胞内体产生相关蛋白Alix、TSG101;热休克蛋白Hsp70、Hsp90;四跨膜蛋白超家族CD63、CD9、CD81和CD82等。
另一类蛋白质与细胞来源有关,蛋白成分随来源细胞的不同而存在差异,如抗原呈递细胞分泌的外泌体质膜上含有MHC-Ⅰ与MHC-Ⅱ,以及共刺激蛋白CD80与CD86;来源于血小板的外泌体质膜上有血管性血友病因子和整合蛋白CD41。
除蛋白质外,外泌体还携带丰富的mRNA、miRNA、siRNA等生物信号分子。
外泌体形成外泌体主要由其来源细胞通过“内陷-融合-外排”的过程进行分泌,该过程受多种因素调节,如钙离子载体、结合蛋白浓度、磷脂酰肌醇激酶的活性与细胞应激状态等。
间充质干细胞产品及其外泌体在炎症性肠病治疗中的研究进展杨婧雯1,陈 芊1,单云龙1,刘嘉莉1,尉 宁1,2,王 婧2,王广基1*,周 芳1**(1中国药科大学药物代谢动力学重点实验室, 南京 210009;2江苏睿源生物技术有限公司, 南京211103)摘 要 炎症性肠病(inflammatory bowel disease, IBD )发病机制不明,特征为进行性和终身复发性消化道炎症反应。
尽管现阶段新的治疗药物和策略不断涌现,但治疗作用局限于单一的抗炎功能,在复杂黏膜免疫环境下易出现耐药导致治疗失败。
间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs )能定向归巢到结肠炎症部位,具有强大的免疫调节能力,可重塑肠道免疫环境和修复上皮屏障,为药物难治性患者的治疗提供了极具潜力的替代方案。
本文对MSCs 产品及其衍生的外泌体在临床上的应用、作用机制和工程化进行综述,以期为MSCs 及其外泌体产品用于IBD 的治疗提供参考。
关键词 炎症性肠病;间充质干细胞;外泌体;工程化中图分类号 R574 文献标志码 A文章编号 1000−5048(2024)01−0103−12doi :10.11665/j.issn.1000−5048.2023113001引用本文 杨婧雯,陈芊,单云龙,等. 间充质干细胞产品及其外泌体在炎症性肠病治疗中的研究进展[J]. 中国药科大学学报,2024,55(1):103 − 114.Cite this article as: YANG Jingwen, CHEN Qian, SHAN Yunlong, et al . Research progress on mesenchymal stem cell products and their exosomes in the treatment of inflammatory bowel disease[J]. J China Pharm Univ , 2024, 55(1): 103 − 114.Research progress on mesenchymal stem cell products and their exosomes in the treatment of inflammatory bowel diseaseYANG Jingwen 1, CHEN Qian 1, SHAN Yunlong 1, LIU Jiali 1, WEI Ning 1,2, WANG Jing 2, WANG Guangji 1*,ZHOU Fang 1**1Key Laboratory of Drug Metabolism and Pharmacokinetics, China Pharmaceutical University, Nanjing 210009;2Renocell Biotechnology Co., Ltd., Nanjing 211103, ChinaAbstract Inflammatory bowel disease (IBD), whose pathogenesis remains elusive, is a group of autoimmune diseases characterized by chronic, progressive, and lifelong inflammation of the digestive tract. The pathogenesis of IBD remains elusive. Although a number of drugs have been developed to treat IBD, their effects are merely anti-inflammatory. In addition, current treatments for IBD are easily susceptible to resistance in clinical practice.Mesenchymal stem cells (MSCs) have been reported to have the ability to migrate to the site of inflammation,with potent immunoregulatory effects, and to rebalance the immune microenvironment and restore the integrity of the epithelial barrier with significant value of application, particularly for patients who are refractory to classic medicines. In this paper, we reviewed the clinical applications, mechanisms and engineerable properties of MSC products and their exosomes to provide some reference for the use of MSCs and their exosomes in the treatment of IBD.Key words inflammatory bowel disease; mesenchymal stem cells; exosomes; engineering收稿日期 2023-11-30 通信作者 *Tel :************ E-mail :*************************Tel :************ E-mail :**************基金项目 国家自然科学基金项目(No. 82073928);南京市生命健康科技专项(No.202110006);细胞生态海河实验室创新基金项目(22HHXBSS00005);江苏省南京市联合资助项目(SBK2023070039)学报 2024, 55(1): 103 − 114103This study was supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 82073928); the Nanjing Life and Health Science and Technology Program (No.202110006); the Haihe Laboratory of Cell Ecosystem Innovation Fund (22HHXBSS00005); and the Co-funded Programs in Nanjing, Jiangsu Province (SBK2023070039)炎症性肠病(inflammatory bowel disease, IBD)包括溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)和克罗恩病(Crohn's disease, CD),是由环境、免疫系统、肠道微生物组和个体遗传等因素的复杂互作引起的一类自身免疫性疾病,其一线治疗药物包括糖皮质激素、免疫抑制剂、抗生素和抗肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor, TNF-α)疗法。
DOI: 10.3969/j.issn.1673-713X.2021.01.012·综述·阿司匹林生物学新作用及其对间充质干细胞功能影响的研究进展周颖,靳继德阿司匹林又称乙酰水杨酸(acctylsalicylic acid,ASA),是一种非甾体类抗炎药(non-steroidal anti-inflammatory drug,NSAIDs),其疗效稳定、副反应少,已广泛应用于临床,预防和治疗多种疾病,如风湿疾病、心脑血管疾病及糖尿病等。
百余年来,随着对阿司匹林研究的不断深入,发现阿司匹林参与了多种生物学途径,一些新的药理作用也不断被发现。
1 阿司匹林的生物学作用1.1 抑制环氧合酶研究发现,阿司匹林主要通过抑制环氧合酶(cyclooxygenase,COX)的活性从而抑制前列腺素(prostaglandin,PG)的合成。
阿司匹林可使COX-1 和COX-2 不可逆的乙酰化,进而抑制COX 活性,这也是其独一无二的特性。
相关研究发现,癌细胞常产生大量前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2),减弱免疫系统对病变细胞的正常应答,而阿司匹林通过抑制COX 来减少PGE2 的合成,达到重新唤醒免疫系统的效果,通过将免疫疗法与阿司匹林联合使用,能够减缓癌细胞的生长[1]。
因此,阿司匹林与癌症预防间的关系逐渐成为研究焦点。
1.2 抑制核转录因子较早的研究大都集中在阿司匹林对COX 的抑制,但后期研究表明,阿司匹林还具有抑制核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)并诱导肿瘤细胞凋亡的作用,尤其在治疗消化道肿瘤方面有较好的疗效[2]。
无论在体内还是体外实验中,阿司匹林和水杨酸钠均可抑制IκB 激酶(IKK-β)的活性,与IKK-β 结合后阻断其与三磷酸腺苷(ATP)的结合,继而抑制NF-κB 转录炎症因子。
还有研究显示,阿司匹林与NO 结合后能降低NF-κB 蛋白水平,抑制其激活,从而发挥抑癌作用[3]。
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间充质干细胞临床研究进展
间充质干细胞临床研究进展自 1867 年德国病理学家Cohnheim 在研究伤口愈合过程时,首次提出成纤维细胞可能来源于骨髓,即骨髓可能含有非造血干细胞的观点。
1869年,Goujon 发现自体红骨髓异位移植后具有成骨作用,也证实了骨髓具有成骨能力。
但直到 1976 年,Friedenstein 和 Petrakova 首先报道,通过帖壁培养的方法分离得到间充质干细胞(MSCs)。
1987 年,Friedenstein 等将骨髓放置在塑料培养皿中培养,发现骨髓单个核细胞在一定条件下可分化为成骨细胞、成软骨细胞、脂肪细胞和成肌细胞,由于能分化为多种中胚层来源的间充质细胞,因此被称之为间充质干细胞。
1991 年 Caplan 把骨髓中具有黏附于塑料培养皿表面、在体外能高度扩增、并可多向分化的细胞群命名为骨髓间充质干细胞。
1999 年,Pittenger 等在《Science》(科学)杂志上发表文章,对从骨髓标本中分离得到 MSC,应用流式细胞分析术分析 MSC,结果表明分离的细胞群体表型单一,在体外不同分化条件诱导下,可以形成成骨细胞、成软骨细胞或脂肪细胞,而且克隆化得到的细胞具有类似的分化特性,这充分证明骨髓基质中的间充质干细胞是多能干细胞。
一系列的研究已经证明 MSC 可以分化为神经、心脏、肝脏、
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骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、脂肪、心肌、上皮等多种组织细胞,同时还被证明具有抗免疫细胞增殖、抗衰老和病变引起的组织器官损伤修复作用。
近几年来,间充质干细胞(MSC)的临床研究已经在许多国家开展,截至 2009 年 6 月,经临床证实的干细胞可用于移植治疗的疾病达 92 种,包括脑瘫、老年痴呆、糖尿病、肝脏疾病、肿瘤、烧伤、衰老、自身免疫性疾病、神经系统疾病等。
美国批准了 60 余项临床试验,随着 MSC 及其相关技术的日益成熟,我国也在 2006 年,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 扩增时培养体系易统一,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 标本采集方便,对产妇及新生儿无任何危害及损伤。
⑧ 细胞易于保存和运输,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。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 同时也批准了多项临床试验,走入了间充质干细胞核心技术研发的舞台。
目前,我国已经大力加强干细胞研究工作的开展,包括国家干细胞中心、中国军事医学科学院、贵阳医学院组织工程及干细胞研究中心和贵州省中科生物医学与干细胞治疗工程研究院在内的多家权威研究机构以及各地方脐带血库已将研究技术引向临床。
对于间充质干细胞用于治疗十余种难治性疾病的治疗研究,除了用来促进恢复造血,与造血干细胞共同移植提高白血病和难治性贫血等以外,还用于心脑血管疾病,肝硬化、骨和肌肉衰退性疾病、脑和脊髓神经损伤、老年痴呆及红斑狼疮和硬皮病等自身免疫性疾病的治疗研究,已经取得的部分临床试验结果令人鼓舞。
目前,我国卫生部 2009 年 3 月,发布了第 18 号文件,确立自体干细胞和异基因干细胞为三类医疗技术。
这是继美国、英国之后,第三个以法规形式合法化干细胞治疗技术的国家,也是卫生行政部门超前管理理念的体现,是对干细胞治疗这一高新技术临床应用法律地位的确立。
美国 FDA已批准了超过 60 项临床试验。
截止 2009 年 12 月 31 日,美国已批准 2981项成体干细胞治疗项目。
干细胞临床治疗方面,FDA 设立了快速审批通道,鼓励临床医生占领干细胞治疗制高点。
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