骨、软骨组织工程种子细胞及其免疫学相关研究进展

组织工程与重建外科杂志２０ｌ２年２川　第８卷第ｌ期　

ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１６７３—０３６４．２０１２．Ｏ１．０１４　

骨髓间充质干细胞的免疫学特性　

及其同种异体的应用研究进展　

武京国　综述　曹谊林　肖苒　审校　・４９・　

．综述．　

【提要】骨髓间充质ｆ细胞（Ｂｏ¨ｒ　ｅｎｃｈｗｎａｌ　ｓｔｅ－ｎ　ｒ：ｅｌｌｓ，ＢＭＳＣｓ）具有多向分化潜能，低免疫原性，同种异体移植后能　

够调节机体免疫，因此逐渐成为再生医学和免疫学研究的热点　同种异体ＢＭＳＣｓ（Ａｌｌｏｇｅｎｅｉｃ，ａｌｌ０一ＢＭＳＣｓ）在再生医学、　

组织工程和免疫调节等方向的应川研究显示出＿ｒ广阔的发展前景．但在进入临床应用前还有很多问题需要解决　本文　

就骨髓间充质干细胞的免疫学特性及其同种异体的应用研究进展进行综述　【关键词】　骨髓间充质十细胞　同种异体　再生陕学　组织Ｔ程　免疫调节　

【中图分类号】Ｑ８１３．１＋１　【文献标识码】Ｂ【文章编号】１６７３—０３６４（２０１２）０１—００４９—０４　

Ｔｈｅ　Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　Ａｌｌｏｇｅｎｅｉｃ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｂｏｎｅ　Ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌ　Ｓｔｅｍ　Ｃｅｌｌｓ　ＷＵ　Ｊｉｎｇｇｕｏ，ＣＡ　０　

Ｙｉｌｉｍ　ＸＩＡ　０　Ｒａｎ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｅｅｒ　Ｐｈｔｓｔｉｃ　Ｓｕｒｇｅｒｙ　Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａ　ｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｐｅｋｉｎｇ　Ｕｎｉｏｎ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　Ｂｅｉｊｉｎｇ　１００１４４，Ｃｈｉｎａ．Ｇ）ｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ａｕｔｈｏｒ：Ｘ１Ａ　０　Ｒａｎ｛Ｅ—ｍａｉｌ：ｘｉａｏｒａｎ＠ｐｕｍｃ．ｅｄｕ．ｃｎ１．　

【Ｓｕｍｍａｒｙ】　Ｂｏｎｅ　ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌ　ｓｔｅｍ　ｃｅｌｌｓ（ＢＭＳＣｓ）ｈａｖｅ　ｂｅｃｏｍｅ　ａ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｈｏｔｓｐｏｔ　ｉｎ　ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ　ｍｅｄｉｃｉｎｅ　ａｎｄ　

・８２・　安徽医科大学学报Ａｃｔａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔａｔｉｓ　Ｍｅｄｉｃｉｎａｌｉｓ　Ａｎｈｕｉ　２０１３　Ｊａｎ；４８（１）　

◇综　述◇　

脂肪问充质干细胞的免疫学特性及其在组织工程中的应用　

汪婧综述徐燕审校　

摘要脂肪间充质干细胞（ＡＤＳＣｓ）具有多分化潜能，且来源　广泛、分离简单，同时具有低免疫原性，这为异源性组织工程　器官的构建提供了可能。现就ＡＤＳＣｓ的免疫学特性及其在　组织工程中的应用进展作一综述。　关键词脂肪间充质干细胞；免疫学特性；组织工程；异体移　植　中图分类号Ｒ　３１８．０６　文献标志码Ａ文章编号１０００—１４９２（２０１３）Ｏ１—００８２—０３　

间充质干细胞（ａｄｉｐｏｓｅ　ｄｅｒｉｖｅｄ　ｓｔｒｏｍａｌ　ｃｅｌｌｓ，　ＡＤＳＣｓ）是指一群能够向成骨细胞、软骨细胞、脂肪　

细胞、骨髓基质甚至肝细胞和神经细胞等多种细胞　

分化的多能干细胞，它可以从多个部位获得，如：骨　

髓、脐带血、头皮组织、胎盘和多种胚胎组织。近年　

来，由于吸脂手术的推广，脂肪来源的ＡＤＳＣｓ的研　

究日益增多。有研究¨　证实，ＡＤＳＣｓ是存在于脂　

肪组织的成体多潜能干细胞，可分化为骨、软骨、心　

肌、平滑肌、神经及内皮等多种组织细胞。因其具有　

多向分化潜能，且来源广泛、取材方便、损伤小、增殖　

迅速、表型稳定，尤其是具有低免疫原性　，其在　

异源性组织工程中的研究已得到人们的广泛关注。　

目前，由于异体细胞移植可能产生移植物抗宿　

主病，使得干细胞移植、组织工程仅局限于个体化治　

疗的范畴，这种个体化治疗限制了组织工程在临床　

上的广泛应用。然而，由于ＡＤＳＣｓ具有低免疫原　

性，使其有望成为异体来源的种子细胞并应用于组　

织工程产品的产业化生产。　

１　ＡＤＳＣｓ的分离、培养及分化　

以大鼠ＡＤＳＣｓ为例介绍其分离培养和分化如　

２０１２—０９—０６接收　作者单位：安徽医科大学口腔医学院，安徽医科大学附属１５腔医院牙　周黏膜科，安徽省Ｅｌ腔疾病研究中心实验室，合肥　２３０ｏ３２　作者简介：汪婧，女，硕士研究生；　徐燕，女，教授，硕士生导师，责任作者，Ｅ．ｍａｉｌ：ｙａｎｘｕ０９　＠１２６．ｃｏｎ　下　Ｊ：常规麻醉大鼠，无菌条件下取出腹股沟区的　

重庆医学２Ｏｌ４年１月第４３卷第２期　论著・临床研究　人真皮成纤维细胞诱导分化研究　郭常敏，王达利△，魏在荣　（遵义医学院附属医院烧伤整形外科，贵州遵义５６３０９９）　１４７　

摘　要：目的　体外分离培养人包皮成纤维细胞（ＨＦＦ），探讨其成骨、成脂、成软骨分化潜能，为骨创伤或其他修复治疗提供　新的种子细胞来源。方法　采用机械法结合酶消化法分离、培养ＨＦＦ。取第３代细胞用免疫细胞化学法检测其波形蛋白（Ｖｉｍ—　ｅｎｔｉｎ）和角蛋白１９（ＣＫ１９）的表达。通过向成骨、成脂、成软骨细胞诱导分化（诱导培养基根据说明书配制），鉴定其多向分化潜　能。结果　原代细胞２４　ｈ内完全贴壁，细胞形态不规则，多为圆形或多角形，传代后细胞形态均一，基本为长梭形，鱼群样、漩涡　样生长。免疫细胞化学结果显示该细胞表达Ｖｉｍｅｎｔｉｎ，不表达ＣＫ１９，经诱导可以向成骨、成脂、软骨细胞方向分化。结论ＨＦＦ　在特定条件能多向分化，其本身也参与骨折愈合的全过程，加之来源方便，增殖能力强，有望为骨折或较大骨缺损患者修复治疗及　组织工程学提供理想种子细胞。　关键词：成纤维细胞　真皮；波形蛋白　角蛋白１９；诱导分化　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１　８３４８．２０１４．０２．００７　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１　８３４８（２０１４）０２—０ｌ４７　０３　Ｉｎｄｕｃｅｄ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｕｍａｎ　ｄｅｒｍａｌ　ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔ　Ｇｕｏ　Ｃｈａｎｇｍｉｎ，Ｗａｎｇ　Ｄａｌｉ　，Ｗｅｉ　Ｚａｉｒｏｎｇ　（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｂｕｒｎｓ　ａｎｄ　Ｐｌａｓｔｉｃ　Ｓｕｒｇｅｒｙ，Ａｆｆｉｌｉａｔｅｄ　Ｈｏｓｐｉｔａｌ　ｏｆ　Ｚｕｎｙｉ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｚｕｎｙｉ，Ｇｕｉｚｈｏｕ　５６３０９９，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：０ｂｊｅｃｔｉｖｅ　Ｔｏ　ｓｅｐａｒａｔｅ　ａｎｄ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ｈｕｍａｎ　ｆｏｒｅｓｋｉｎ　ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ（ＨＦＦ）ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　ａｎｄ　ｔｏ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌｓ　ｏｆ　ｏｓｔｅｏｇｅｎｅｓｉｓ，ａｄｉｐｏｇｅｎｅｓｉｓ　ａｎｄ　ｃｈｏｎｄｒ。ｇｅｎｅｓｉｓ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｓｏｕｒｃｅ　ｏｆ　ｓｅｅｄ　ｃｅｌｌｓ　ｆｏｒ　ｂｏｎｅ　ｔｒａｕｍａ　ｏｒ　ｏｔｈｅｒ　ｒｅｐａｉｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｍｅｔｈｏｄｓ　Ｔｈｅ　ｍｅｔｈａｎｉｃａｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｅｎｚｙｍｅ　ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗａｓ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｔｏ　ｓｅｐａｒａｔｅ　ａｎｄ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ＨＦＦ．Ｔｈｅ　ｔｈｉｒｄ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｃｅｌｌｓ　ｗｅｒｅ　ｔａｋｅｎ　ｆｏｒ　ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　Ｖｉｍｅｎｔｉｎ　ａｎｄ　ＣＫ１　９　ｂｙ　ｔｈｅ　ｉｍｍｕｎｏｃｙｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｍｅｔｈｏｄ．　Ｂｙ　ｔｈｅ　ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ　ｔｏ　ｏｓｔｅｏｂｌａｓｔ，ａｄｉｐｏｂｌａｓｔ　ａｎｄ　ｃｈｏｎｄｒｏｂｌａｓｔ（ｔｈｅ　ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｍｅｄｉｕｍ　ｗａｓ　ｐｒｅｐａｒｅｄ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｉｎ—　ｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ），ｔｈｅ　ｍｕｌｔｉ—ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌｓ　ｗｅｒｅ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓ　Ｔｈｅ　ｐｒｉｍａｒｙ　ｃｅｉｌｓ　ｗｅｒｅ　ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ　ａｄｈｅｒｅｎｔ　ｗｉｔｈｉｎ　２４　ｈ，ｔｈｅ　ｃｅｌｌ　ｓｈａｐｅｓ　ｗｅｒｅ　ｉｒｒｅｇｕｌａｒ，ｍｏｓｔ　ｏｆ　ｃｅｌｌｓ　ｗｅｒｅ　ｒｏｕｎｄ　ｏｒ　ｐｏｌｙｇｏｎａｌ，ａｆｔｅｒ　ｐａｓｓａｇｅ，ｔｈｅ　ｃｅｌｌｕｌａｒ　ｓｈａｐｅｓ　ｗｅｒｅ　ｕｎｉｆｏｒｍ，ｕ—　ｓｕａｌｌｙ　ｌｏｎｇ　ｓｐｉｎｄｌｅ－ｓｈａｐｅ，ｇｒｅｗ　ｉｎ　ｆｉｓｈ　ｓｈｏａｌ—ｌｉｋｅ　ａｎｄ　ｓｗｉｒｌ—ｌｉｋｅ．Ｔｈｅ　ｉｍｍｕｎｏｃｙｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅｓｅ　ｃｅｌｌｓ　ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ　Ｖｉｍｅｎｔｉｎ　ａｎｄ　ｎｏｔ　ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ　ＣＫ１９．Ａｆｔｅｒ　ｂｅｉｎｇ　ｃｕｌｔｕｒｅｄ　ｉｎ　ｉｎｄｕｃｉｎｇ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ　ｍｅｄｉａ，ｔｈｅ　ｃｅｌｌｓ　ｗｅｒｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　ｄｉｒｅｃ　ｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｏｓｔｅｏｂｌａｓｔｓ，ａｄｉｐｏｂｌａｓｔｓ　ａｎｄ　ｃｈｏｎｄｒｏｂｌａｓｔｓ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ　ＨＦＦ　ｃａｎ　ｍｕｌｔｉ—ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅ　ｕｎｄｅｒ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，　ｗｈｉｃｈ　ｉｔｓｅｌｆ　ａｌｓｏ　ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｆｒａｃｔｕｒｅ　ｈｅａｌｉｎｇ，ｔｏｇｅｔｈｅｒ　ｗｉｔｈ　ａ　ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ　ｓｏｕｒｃｅ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎ　ａｂｉｌｉ—　ｔｙ，ＨＦＦ　ｉｓ　ｅｘｐｅｃｔｅｄ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｔｈｅ　ｉｄｅａｌ　ｓｅｅｄ　ｃｅｌｌｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｒｅｐａｉｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｆ　ｆｒａｃｔｕｒｅ　ｏｒ　ｌａｒｇｅｒ　ｂｏｎｅ　ｄｅｆｅｃｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｉｓｓｕｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒ　ｉｎｇ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔ；ｄｅｒｍｉｓ；Ｖｉｍｅｎｔｉｎ；ｋｅｒａｔｉｎ－１９；ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ　真皮成纤维细胞是来源于中胚层间质细胞的终末分化细　胞［＿１ｊ，分布广泛，取材方便，是创伤修复中的主要细胞之一　］。　之前普遍认为真皮成纤维细胞没有分化潜能，只能用于皮肤移　植等简单的创面修复，近来有相关研究表明真皮成纤维细胞在　特定条件下可以向成骨、成脂、成软骨、胰岛细胞、心肌细胞等　方向分化。Ｈａｎｎａ等　的动物实验已经证明真皮成纤维细胞　可以作为诱导性多潜能干细胞（ｉＰＳ）的种子细胞用于治疗镰刀　形红细胞贫血。本实验选取人包皮成纤维细胞作为研究对象　并对其进行免疫学鉴定及成骨、成脂、成软骨细胞方向诱导分　化，以期为骨创伤或组织工程学种子细胞的来源提供稳定的诱　导培养体系。　１材料与方法　１．１标本来源经患者及家属知情同意，无菌条件下取本院　附属医院泌尿外科正常成年男性包皮环切术后废弃包皮组织。　患者无其他器质性疾病。　１．２主要实验试剂０．４　Ｉ型胶原酶、０．４　中性蛋白酶、　０．１２５　胰蛋白酶～０．０２　乙二胺四乙酸（ＥＤＴＡ）购自美国　Ｓｉｇｍａ公司，完全培养液（Ｌ—ＤＭＥＭ培养液中含１Ｏ　胎牛血　清、１　Ｌ一谷氨酰胺、１００　ｕ　ｍＬ的青霉素、链霉素）购自美国　Ｇｉｂｉｃｏ公司。免疫细胞化学小鼠抗人波形蛋白（Ｖｉｍｅｎｔｉｎ）、角　蛋白１９（ＣＫ１９）单克隆抗体、二步法抗兔（鼠）通用型免疫组织　化学试剂盒购自基因科技（上海）有限公司，成骨、成脂、成软骨　细胞诱导培养基购自美国Ｃｙａｇｅｎ公司。　１．３细胞分离培养　于超净台中将包皮组织用含１００　Ｕ／ｍＬ　双抗的磷酸盐缓冲液（【）ＩＰＢＳ）清洗３～５次，剪切成５　ｍｍ左右　的组织片，用０．４　的中性蛋白酶于３７℃消化２５～３０　ｍｉｎ，剪　去表皮及皮下组织，将真皮组织剪为糊状后用０．４　Ｉ型胶原　酶３７℃水浴摇床中消化２　ｈ，完全培养基终止消化，２００目钢　网过滤，１　５００　ｒ／ｍｉｎ离心１０　ｍｉｎ，倒掉上清，加入完全培养基　重悬细胞，按２×１０　／ｃｍ　的密度接种于７５　ｍＬ培养瓶中，放　置于含５　ＣＯｚ、３７。Ｃ饱和湿度孵箱中培养。首次换液在培养　２４　ｈ后，以后每隔２～３　ｄ换液１次。待原代细胞生长融合达　＊　基金项目：国家自然科学基金资助项目（８１０６０１５　７）。　作者简介：郭常敏（１９８７一），医师，在读硕士研究生，现工作于成都市第五人民医　院。　通讯作者，Ｅ　ｍａｉｌ：ｄａｌｉｗａｎｇｚｙ＠ｓｉｎａ．ＣＯＮ。

・３８２・．，ｏｌｌｍｄｚｏｆＣｌｉｎｉｃａｌａｎｄＥｘｐｅｒｉｒｎｅｎｔａｔＭｅｄｉｃｉｎｅＶｄ．９，Ｎｏ．５Ｍａｒ．２０１０

骨髓干细胞治疗心脏病的研究与进展

龚怡综述雷长城’审校（南华大学附属第二医院湖南衡阳４２１０００）

【关键词】骨髓干细胞心血管疾病移植

各种心脏病发展到晚期大多导致心力衰竭，心力衰

竭严重影响着心脏病患者的预后及生活质量。而常规治疗手段效果有限，骨髓干细胞的临床研究越来越多。现就骨髓干细胞的分类、作用机制、途径、存在的问题及

前景等作简要介绍。１研究背景及现状冠状动脉粥样硬化性心脏病、风湿性心脏病、扩张

型心肌病等各种原因所致的心肌损伤发展到晚期大多

伴有心腔扩大和舒缩能力下降，虽然成熟的心肌细胞不是终末分化细胞，但由于其增殖、分裂能力有限，新生成的心肌细胞远远无法修复坏死的心肌，具有完整舒缩功

能的心肌细胞数量相对或绝对减少，受损心肌细胞由纤维组织瘢痕修复，未受损的心肌细胞代偿肥大，造成心肌功能收缩功能下降，最终导致心力衰竭。目前常规的

治疗手段只能缓解心衰症状，不能修复死亡或濒死的心

肌。心肌细胞在出生后已失去增殖能力或增殖能力极低，因此增加具有完整舒缩功能的心肌细胞数目，是改善心功能的关键。细胞移植是一个切实可行的增加成

体心肌细胞的方法，骨髓干细胞在体外有良好增殖能力，能在心肌内环境下分化为损伤组织所需要的心肌细

胞，且无移植后的免疫排斥反应，因此在心肌损伤的治

疗中备受关注。Ｓｏｏｎｐａａ等¨１首先尝试了心肌细胞移植，初步证实了心肌细胞移植的可行性。他们将小鼠胚

胎心肌细胞移植到正常小鼠心脏中，发现移植的心肌细胞能够存活并与受体心肌细胞产生闰盘连接。随后，各

种干细胞用于心脏病治疗。干细胞移植成为心力衰竭治疗的一种新尝试。德国和香港两个研究小组曾利用

心肌梗死患者自身骨髓干细胞修复其受损伤的心脏取得成功。另据报道，美国、德国、中国研究人员利用骨髓

干细胞、或自体骨髓干细胞治疗心脏病或心肌梗死患者均取得重要进展。与此同时，在巴西有利用心脏病患者