間充質(zhì)干細(xì)胞在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用文獻(xiàn)綜述

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1、間充質(zhì)干細(xì)胞在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用文獻(xiàn)綜述學(xué)院：生命科學(xué)學(xué)院年級(jí)：2011姓名：張勝男前言:干細(xì)胞是具有增殖分化潛能的一種細(xì)胞,人體200多種細(xì)胞均起源于一個(gè)全能干細(xì)胞---受精卵,出生后的機(jī)體生存也依賴(lài)于不同組織中的干細(xì)胞,進(jìn)行自我更新和損傷修復(fù).追溯到1895年人類(lèi)第一次臨床應(yīng)用骨髓移植治療腫瘤疾病,干細(xì)胞在臨床上的應(yīng)用已有100多年的歷史,間充質(zhì)干細(xì)胞是干細(xì)胞家族的重要成員.隨著人類(lèi)技術(shù)的發(fā)展,人類(lèi)具備了從成體組織中提取間充質(zhì)干細(xì)胞的能力,并可以在體外進(jìn)行大量的細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng),但是間充質(zhì)干細(xì)胞臨床試驗(yàn)研究所面臨的基礎(chǔ)理論、實(shí)驗(yàn)

2、技術(shù)、行業(yè)法規(guī)，法律倫理等問(wèn)題，使其在真正走向臨床應(yīng)用的道路還很艱難，這條路上還有多少障礙？還有多遠(yuǎn)？需要的不僅僅是生命科學(xué)領(lǐng)域研究人員的努力，也需要相關(guān)管理部門(mén)同行！正文：1間充質(zhì)干細(xì)胞間充質(zhì)干細(xì)胞英文縮寫(xiě)MSC，存在于多種組織中。1.1間充質(zhì)干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)過(guò)程間充質(zhì)干細(xì)胞最早在骨髓中發(fā)現(xiàn)，隨后還發(fā)現(xiàn)存在于人體發(fā)生、發(fā)育過(guò)程的許多種組織中。目前,我們能夠從骨髓、脂肪、滑膜、骨骼、肌肉、肺、肝、胰腺等組織以及羊水、臍帶血中分離和制備間充質(zhì)干細(xì)胞，使用得最多的是骨髓來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞。2006年，我國(guó)在胎盤(pán)和臍帶組織中分離出間

3、充質(zhì)干細(xì)胞，這種胎盤(pán)和臍帶來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞有可能成為骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的理想替代物，并具有更大的應(yīng)用潛能。鑒于間充質(zhì)干細(xì)胞具有多向分化潛能、能支持造血和促進(jìn)造血干細(xì)胞植入、調(diào)節(jié)免疫以及分離培養(yǎng)操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，正日益受到人們的關(guān)注。隨著間充質(zhì)干細(xì)胞及其相關(guān)技術(shù)的日益成熟，臨床研究已經(jīng)在許多國(guó)家開(kāi)展。作為種子細(xì)胞,臨床上主要用于治療機(jī)體無(wú)法自然修復(fù)的組織細(xì)胞和器官損傷的多種難治性疾??；作為免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞，治療免疫排斥和自身免疫性疾病。最初的臨床研究是1995年由Lazarus等人進(jìn)行的，他們收集緩解期血液腫瘤患者的自體MSC，在

4、體外擴(kuò)增培養(yǎng)4~7周，然后再靜脈注射入患者體內(nèi)，患者被分為3組，分別給予不同劑量的MSC，注射后沒(méi)有觀(guān)察到毒副作用，提示MSC用于移植治療安全可靠。隨后自體MSC的臨床報(bào)道逐漸增多，病種涉及放療及化療后造血重建、移植物抗宿主?。℅VHD）、心臟系統(tǒng)疾病等，在這些報(bào)道中均證明臨床經(jīng)靜脈輸注安全可靠。然而自體間充質(zhì)干細(xì)胞的應(yīng)用過(guò)程中逐漸暴露了不便之處：例如擴(kuò)增能力個(gè)體差異很大；潛在的腫瘤細(xì)胞污染風(fēng)險(xiǎn)；培養(yǎng)需要一定的時(shí)間，不能及時(shí)適應(yīng)病情的需要等。這些制約了自體間充質(zhì)干細(xì)胞的使用。間充質(zhì)干細(xì)胞給未來(lái)的再生醫(yī)學(xué)帶來(lái)了新希望,對(duì)間充

5、質(zhì)干細(xì)胞更深入的研究和臨床應(yīng)用必將在不遠(yuǎn)的將來(lái)造福人類(lèi)。其中，胎盤(pán)和臍帶來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞具有分化潛力大、增殖能力強(qiáng)、免疫原性低、取材方便、無(wú)道德倫理問(wèn)題的限制、易于工業(yè)化制備等特征，有可能成為最具臨床應(yīng)用前景的多能干細(xì)胞。1.2間充質(zhì)干細(xì)胞的生物學(xué)特性間充質(zhì)干細(xì)胞具有其獨(dú)特的生物學(xué)特性a具有強(qiáng)大的增殖與多向分化的潛能，在適宜的體內(nèi)或體外環(huán)境下具有分化為肌細(xì)胞，肝細(xì)胞、成骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞等多種細(xì)胞的能力。b具有免疫調(diào)節(jié)功能，通過(guò)細(xì)胞間的相互作用及產(chǎn)生細(xì)胞因子抑制T細(xì)胞的增殖及其免疫反應(yīng)，從而發(fā)揮免疫重建

6、的功能。c具有來(lái)源方便，易于分離、培養(yǎng)、擴(kuò)增和純化，多次傳代擴(kuò)增后仍具有干細(xì)胞特性，不存在免疫排斥的特性。通過(guò)流式細(xì)胞儀檢測(cè)結(jié)果顯示，臍血MSCs均一穩(wěn)定地表達(dá)間充質(zhì)細(xì)胞相關(guān)的抗原標(biāo)記：CD29、CD44、CD95、CD105，而不表達(dá)與造血有關(guān)的表面抗原CD14、CD34、CD40、CD45、HLA-DR。但由于缺少特異性表面標(biāo)志物，目前還沒(méi)有直接的方法可鑒定得到MSCs.[1]1.3間充質(zhì)干細(xì)胞的分離培養(yǎng)條件以骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞為例，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞是最早發(fā)現(xiàn)的一類(lèi)間充質(zhì)干細(xì)胞。選取人骨髓細(xì)胞，經(jīng)傳代培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)表明，宜選

7、取4h~24h貼壁的有核細(xì)胞，培養(yǎng)時(shí)向培養(yǎng)基內(nèi)加入5%~10%胎牛血清，可為細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)，種植密度（4~8）X104個(gè)/mI的培養(yǎng)條件為最適宜細(xì)胞生長(zhǎng)；在此條件下，培養(yǎng)擴(kuò)增的細(xì)胞仍具有干細(xì)胞多向分化性；其形態(tài)呈梭狀，具有快速增殖的能力；培養(yǎng)細(xì)胞在3~4d進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，隨后進(jìn)入平臺(tái)期，分裂相細(xì)胞明顯減少；光鏡下細(xì)胞呈梭狀或類(lèi)成纖維狀，2~10代的細(xì)胞呈均質(zhì)狀；超微結(jié)構(gòu)顯示為早期幼稚細(xì)胞形態(tài)[2]。1.4MSC鑒定由于目前尚缺乏MSCs的特異性標(biāo)志，對(duì)MSCs的特征描述及其分離方法都是以細(xì)胞群體的形式進(jìn)行。許多研究表明，MS

8、Cs能表達(dá)多種表面抗原，但只具有相對(duì)特異性，因此人們一直致力于特異性抗體的研究。1991年Simmons等利用STRO1抗體富集MSCs[3]；1992年Haynesworth用人骨髓基質(zhì)細(xì)胞免疫小鼠，篩選出3個(gè)雜交瘤即SH2、SH3、SH4，其產(chǎn)生的抗體識(shí)別人MSCs，而不與骨髓造血細(xì)胞系、骨髓基質(zhì)