間充質(zhì)干細(xì)胞綜述

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1、臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞生物學(xué)特征及向細(xì)胞分化應(yīng)用綜述胎盤(pán)及臍帶屬于胚胎外組織，因依賴(lài)母體免疫系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，而胚胎自身免疫系統(tǒng)相對(duì)不發(fā)育，從胎盤(pán)及臍帶分離的細(xì)胞主要組織相容性抗原復(fù)合物(Majorhistoeompabilitycomplex，MHC)表達(dá)低下，共刺激因子表達(dá)低下，還表達(dá)一些免疫抑制因子，并可抑制淋巴細(xì)胞增生，這些都提示胎盤(pán)臍帶分離的細(xì)胞免疫原性低，可能不誘發(fā)免疫排斥反應(yīng)。胎盤(pán)及臍帶都屬棄物，所以取材方便，來(lái)源豐富，更無(wú)倫理學(xué)問(wèn)題。一、臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察【1】采用本方法分離的原代細(xì)胞多于24-48小時(shí)內(nèi)貼壁，培養(yǎng)3－5天，

2、倒置顯微鏡可見(jiàn)貼壁細(xì)胞呈梭形、多角形，6－10天以后增長(zhǎng)速度增快，可見(jiàn)成纖維細(xì)胞樣克隆形成，此后增生成為形態(tài)相對(duì)均一的梭形細(xì)胞，呈平行排列生長(zhǎng)或旋渦狀生長(zhǎng)，于第2-3周可形成大于80%融合貼壁細(xì)胞層。連續(xù)傳20代，細(xì)胞形態(tài)無(wú)明顯改變。而采用文獻(xiàn)報(bào)道的內(nèi)皮消化法只有30%標(biāo)本可以分離出MSCs，70%標(biāo)本貼壁細(xì)胞傳代不能超過(guò)2代。二、臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞生物學(xué)及免疫學(xué)特征及體外成骨【2】應(yīng)用組織塊貼壁法分離培養(yǎng)臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞，胰酶消化傳代。取傳至第5代細(xì)胞，入含地塞米松、抗壞血酸、β-甘油磷酸鈉的α-MEM完全培養(yǎng)基進(jìn)行成骨誘導(dǎo)。另取傳至第5

3、代細(xì)胞，分別進(jìn)行正常培養(yǎng)及應(yīng)用γ-干擾素刺激48h。培養(yǎng)7d倒置顯微鏡下可見(jiàn)組織塊邊緣出現(xiàn)呈長(zhǎng)梭形、多角形或三角形的貼壁細(xì)胞，且隨時(shí)間延長(zhǎng)組織塊周?chē)?xì)胞數(shù)量逐漸增多。第2，5，9代細(xì)胞之間的生長(zhǎng)曲線無(wú)明顯變化，培養(yǎng)20代內(nèi)未見(jiàn)細(xì)胞衰老及增殖速度減慢等現(xiàn)象發(fā)生。第2代貼壁細(xì)胞CD44，CD105均呈陽(yáng)性表達(dá)，CD34，CD45均呈陰性表達(dá)。成骨誘導(dǎo)14d后，堿性磷酸酶染色可見(jiàn)胞核染成均一的淡藍(lán)色。第5代臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞HLA-ABC呈弱陽(yáng)性(40.50%)，HLA-DR，CD80，CD86呈陰性表達(dá)；γ-干擾素刺激48h后，HLA-ABC陽(yáng)

4、性率增加至87.44%，HLA-DR，CD80，CD86仍呈陰性表達(dá)。人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞體外誘導(dǎo)成骨能力確切，具有類(lèi)似骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的特異性表面標(biāo)記，且具有同種異體移植的低免疫原性。二、人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞向胰島素分泌細(xì)胞分化【3】人臍帶華爾通間充質(zhì)干細(xì)胞（HumanUmbilicalcordWharton’sJelly-derivedMesenchymalStemCells，HUMSCs）具有向多種細(xì)胞分化的潛能，本課題組已經(jīng)證實(shí)能將HUMSCs誘導(dǎo)分化為神經(jīng)樣細(xì)胞，心肌樣細(xì)胞，在前期研究中，采用體外藥物誘導(dǎo)的方法，通過(guò)細(xì)胞形態(tài)變化、免

5、疫組化、放射免疫方法分析胰島素分泌量等方法初步證實(shí)能將HUMSCs誘導(dǎo)為胰島素分泌細(xì)胞。最近的研究表明在體外可以利用細(xì)胞生長(zhǎng)的微環(huán)境誘導(dǎo)干細(xì)胞定向分化，因此，本實(shí)驗(yàn)將HUMSCs與大鼠胰島細(xì)胞以半透膜相隔共同培養(yǎng)，使兩種細(xì)胞互不接觸，但培養(yǎng)液中細(xì)胞因子可以相互交流，充分利用了胰島細(xì)胞生長(zhǎng)的微環(huán)境條件來(lái)研究其對(duì)HUMSCs分化的誘導(dǎo)作用；并移植HUMSCs入糖尿病大鼠體內(nèi)觀察HUMSCs在胰腺中的分布及對(duì)糖尿病大鼠血糖、體重、生命期限的影響情況，進(jìn)一步探索應(yīng)用人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞誘導(dǎo)分化為胰島素分泌細(xì)胞的可行性，為糖尿病治療提供理論依據(jù)。三、

6、人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞體外誘導(dǎo)向軟骨細(xì)胞分化【4】本研究的結(jié)果證明:人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞經(jīng)多次傳代后，在體外生長(zhǎng)穩(wěn)定，‘均一致表達(dá)cD44，而不表達(dá)CD34、CD38。10ng/ml的TGF-βl可誘導(dǎo)人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞向軟骨方向分化，但單獨(dú)作用無(wú)法有效的促進(jìn)細(xì)胞的增殖。低濃度的胎牛血清(5%)和10ng/ml的TGF-βl聯(lián)合作用既可促進(jìn)人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞的增殖，又可誘導(dǎo)其向軟骨細(xì)胞分化，而高濃度胎牛血清僅對(duì)細(xì)胞的增殖有促進(jìn)作用。四、人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞向神經(jīng)元樣細(xì)胞定向誘導(dǎo)分化【5】UCMSCs經(jīng)化學(xué)誘導(dǎo)法、中藥誘導(dǎo)法、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子誘導(dǎo)法均可

7、分化為神經(jīng)樣細(xì)胞，并表達(dá)神經(jīng)細(xì)胞特異性標(biāo)記物。表明UCMSCs具有神經(jīng)分化潛能。本研究為UCMSCs神經(jīng)移植治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病鋪平了道路。五、人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞向肝樣細(xì)胞誘導(dǎo)分化【6】實(shí)驗(yàn)選擇臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞作為研究對(duì)象旨在研究它的分化能力，進(jìn)而為肝病的細(xì)胞治療尋找一種較為理想的細(xì)胞來(lái)源，肝細(xì)胞的鑒定主要從其細(xì)胞形態(tài)、基因表達(dá)、免疫表型、功能特性方面進(jìn)行。結(jié)論：1、應(yīng)用胰酶及膠原酶消化法可從臍帶中提取中分離到間充質(zhì)干細(xì)胞，在體外可長(zhǎng)期傳代培養(yǎng)2、臍帶來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞在免疫標(biāo)志、生物學(xué)特性方面的研究結(jié)果符合間充質(zhì)干細(xì)胞的特征?？勺鳛殚g充質(zhì)干

8、細(xì)胞的一種來(lái)源3、臍帶來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞有其自身獨(dú)特的優(yōu)越性，可廣泛應(yīng)用于干細(xì)胞的研究及有望成為臨床應(yīng)用的理想選擇4、臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞在一定誘導(dǎo)條件下可分化為肝樣細(xì)胞，經(jīng)誘導(dǎo)后的細(xì)胞初步具有肝