间充质干细胞
MSC干细胞
脊髓损伤动物模型
干细胞注射液
间充质干细胞治疗肝病技术,为传统医学难以解决的病毒性
肝炎导致肝硬化、肝功能衰竭提供新的治疗途径。该技术
2009年得到总后卫生部批准,在临床进行科研性质的使用 间充质干细胞修复脑中风后中枢神经损伤科研项目,2009年 在北京市科委立项,并得到专项科研经费资助; 获得“人脐带间充质干细胞抗肝纤维化注射液及其制备方法” 专利技术(ZL201010551722.8),并于2010年12月10日在 药监局注册;
UC-MSC治疗肝硬化
患者胡某,男性,48岁,诊断为肝硬化早期,脾功能亢进。
病情简介:腹胀, 纳差,精神萎靡,乏力,牙龈出血,鼻衄,不能正 常工作。超声提示,脾大,门脉增宽。
07 年 11月第一次 MSC 治疗。 2 个月后腹胀、乏力减轻,食欲增加,牙 龈出血减轻,鼻出血消失。超声提示,脾脏缩小,门脉变窄。化验显 示,肝功能指标基本恢复正常。 08年3月21日行第二次MSC治疗,目前已经正常工作。
MSC促进皮肤移植成功
MSC的多向分化能力
MSC在人体的分布
胰腺 骨髓
脐血
胎盘 胎肝
间充质干细胞
脐带 脂肪
胎肺
骨骼肌
羊水
真皮
骨膜
不同来源MSC的比较
脐带间充质干细胞 成人骨髓间充质干细胞
多潜能性、增殖能力强 天然生物资源 低抗原性,无免疫排斥,调节免疫 MSC产率高,1MSC/1600MNC 细胞纯净,病毒污染风险低 易产业化和临床应体来源、无免疫排斥 MSC产率低,1-10MSC/106MNC 有病毒感染风险
有限临床应用
脐带间充质干细胞(UC-MSC)
体外培养扩增获取人UCMSC
原代贴壁
脐带间充质干细胞
02 脐带间充质干细胞的应用 领域
医学研究
01
02
03
细胞分化研究
脐带间充质干细胞具有多 向分化能力,可以用于研 究细胞分化的机制和过程。
药物筛选
通过脐带间充质干细胞进 行药物筛选,可以更准确 地预测药物在人体内的效 果和安全性。
疾病模型建立
利用脐带间充质干细胞可 以建立各种疾病模型,为 疾病的研究和治疗提供有 力工具。
脐带间充质干细胞可以分化为心肌细胞 ,对于一些心血管疾病如心肌梗死、心 力衰竭等具有一定的治疗作用。
神经系统疾病治疗
脐带间充质干细胞可以分化为神经细胞, 对于一些神经系统疾病如帕金森病、阿尔 茨海默病等具有一定的治疗作用。
03 脐带间充质干细胞的研究 进展
基础研究进展
脐带间充质干细胞的分离和培养技术不断优化,使得细胞产量和活性得到提高。
透明度与公开性
加强脐带间充质干细胞研究与应用的 信息公开和透明度,避免信息不对称 和误导。
应对争议与挑战
积极应对脐带间充质干细胞研究与应 用中出现的争议和挑战,促进科技健 康发展和社会进步。
05 未来展望
技术发展前景
1 2 3
高效分离与扩增技术
随着科研技术的不断进步,未来脐带间充质干细 胞的分离和扩增技术将更加高效,提高细胞产量 和纯度,降低成本。
性得到验证。
针对特定疾病的脐带间充质干细 胞治疗方案不断优化,为临床应
用提供更多选择。
技术创新与突破
基因编辑技术的引入,使得脐 带间充质干细胞的遗传改造成 为可能,为疾病治疗提供定制 化解决方案。
微载体、微囊泡等新型细胞培 养技术的应用,提高了脐带间 充质干细胞的体外扩增效率和 活性。
开发出新型的脐带间充质干细 胞载体和注射方法,降低治疗 难度,提高治疗效果。
临床研究用人间充质干细胞质量评价
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。
isct_间充质干细胞_鉴定标准_理论说明
isct 间充质干细胞鉴定标准理论说明1. 引言1.1 概述在细胞治疗和再生医学领域,间充质干细胞(ISCT)作为一种重要的细胞资源,引起了广泛的关注。
ISCT具有多向分化潜能、免疫调节作用及促进组织修复的能力,被认为是一种理想的干细胞来源。
然而,由于缺乏统一和规范的鉴定标准,在实践应用中存在着不确定性和挑战。
1.2 文章结构本文将对ISCT进行深入探讨,并重点介绍其鉴定标准的理论说明。
文章包括以下几个部分:引言、ISCT间充质干细胞、鉴定标准理论说明、实践应用与挑战以及结论与展望。
1.3 目的本文旨在系统梳理当前关于ISCT鉴定标准的理论知识,并探讨该领域面临的实践应用和挑战。
通过对ISCT表面标记物使用、功能性特征评估方法以及分子生物学检测手段应用等方面原理的介绍,希望能够提供给读者一个全面的理论基础,并展望ISCT鉴定标准未来的发展方向。
同时,对于临床转化前景展望、存在的问题与挑战以及解决方案和研究进展等方面也将进行讨论。
以上是本文“1. 引言”部分的详细内容。
该部分概述了文章的主题和目的,并介绍了本文的结构。
接下来将继续展开描述ISCT间充质干细胞及其鉴定标准相关内容。
2. ISCT间充质干细胞2.1 定义与特征ISCT(国际干细胞治疗学会)定义了间充质干细胞(MSCs)作为一类多潜能的成体干细胞,具有自我更新和多向分化的能力。
这些细胞可以从不同来源获得,包括骨髓、脐带血、脂肪组织等。
ISCT认为,MSCs应满足以下三个基本标准:1) 在培养条件下,MSCs应具备黏附能力;2) MSCs应表达特定的表面标记物,如CD73、CD90和CD105,并且在同时应该缺乏(或仅有极低水平)CD34、CD45、HLA-DR等造血和免疫相关标记物;3) MSCs应能够分化为成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞等不同种类的细胞。
此外,ISCT提出了额外的功能性特点来进一步确认MSCs。
这些功能性特点包括:1) 免疫调节作用:MSCs可以抑制免疫反应,并通过调节T淋巴细胞、B 淋巴细胞和自然杀伤细胞等免疫细胞的功能来达到免疫调节作用;2) 细胞迁移能力:MSCs具有从注射部位向受损组织迁移的能力;3) 分泌多种生物活性分子:MSCs可以产生多种生长因子、细胞因子和表观遗传调控因子,对损伤修复和组织再生具有重要作用。
间充质干细胞流程
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临床研究用 间充质干细胞制剂分期检测项目对照表
临床研究用间充质干细胞制剂分期检测项目对照表间充质干细胞(MSC)因其来源方便、相对较好的安全性等优点,目前比其他干细胞产品的研发发展更加迅猛。
加拿大、韩国等国家的药品监管机构已批准了超过4种不同来源间充质干细胞制剂作为药物上市,国内也有数家公司正在进行间充质干细胞制剂的注册申报工作,目前有3家获批IND。
间充质干细胞具有跨胚层的多向分化潜能,表现为向骨、软骨、脂肪、肌、神经等细胞分化的能力,而且具有调节免疫应答的特性,在临床研究中主要用于治疗移植物宿主排斥反应(GVHD)、骨关节炎、肝纤维化、糖尿病、结肠炎和红斑狼疮等疾病。
然而,作为细胞治疗产品,间充质干细胞从获取、扩增、体外复杂操作、冻存、使用等不同环节,都可能存在外在和内在的风险因素。
间充质干细胞的分离、培养、扩增等体外操作过程尚缺乏标准化规程,导致不同的间充质干细胞制剂之间的特性,特别是生物学效应差异性较大。
为了更有效地对间充质干细胞制剂进行质量控制,确保其安全、有效和质量可控,我们结合深圳市地方标准《临床研究用人脐带来源间充质干细胞制剂规范》的指导下,整理出了全面的间充质干细胞质量评价体系和相应的检验方法。
以下是临床研究用间充质干细胞制剂分期检测项目对照表:项目分类 | 检测项目 | 标准要求 | 检验段 | 检验类型 |研发阶段 | HBsAg(ELISA法) | HBsAg阴性 | 是 | 出厂检验 |HBcAb(ELISA法) | HBcAb阴性 | 是 | 出厂检验 |HBV-DNA(PCR法) | HBV-DNA阴性 | 是 | 出厂检验 |HCVAb(ELISA法) | HCVAb阴性 | 否 | 既往病史(特别是患有严重传染性疾病)筛查 |HCV-RNA(PCR法) | HCV-RNA阴性 | 否 | 既往病史(特别是患有严重传染性疾病)筛查 |HIV(Ⅰ+Ⅱ)Ab(ELISA法) | HIV(Ⅰ+Ⅱ)Ab阴性 |否 | 既往病史(特别是患有严重传染性疾病)筛查 |HIV-1 RNA(PCR法) | HIV-1 RNA阴性 | 否 | 既往病史(特别是患有严重传染性疾病)筛查 |CMV-IgM(ELISA法) | CMV-IgM阴性 | 否 | 既往病史(特别是患有严重传染性疾病)筛查 |Anti-TP(TRUST或TPPA法) | Anti-TP阴性 | 否 | 既往病史(特别是患有严重传染性疾病)筛查 |EBV-IGM(ELISA法) | EBV-IGM阴性 | 否 | 既往病史(特别是患有严重传染性疾病)筛查 |HTLV | HTLV阴性 | 否 | 既往病史(特别是患有严重传染性疾病)筛查 |生产制备阶段 | ALT | 0—40U/L | 否 | 出厂检验 |间充质干细胞 | 2500到5800 | 是 | 出厂检验 |乳白色至淡黄色的澄明液体,无肉眼可见异物,如沉淀、絮状物等。
间充质干细胞
分化为心肌细胞
间充质干细胞应用
在组织修复中的应用 1. 脊髓损伤中应用 2. 治疗小儿重度脑性瘫痪
间充质干细胞应用
寻找新药方面的应用 与原代细胞或修饰过的细胞相比, 间充质干细胞具有很多优点基因正常,有 独特的生理反应,可长期培养、扩增。最 近人类间充质干细胞的证实及分离更加缩 短了新治疗方法的评估时间,也减少了离 体实验及实验的总量。
间充质干细胞是中胚层发育的早期细胞,具备干 细胞的基本特性。在发育的不同阶段和特定环境 条件下,间充质干细胞可向骨、软骨、肌肉、神 经、血管及血液细胞等多种方向分化。在成体的 很多器官和组织中也存在着间充质干细胞,以备 修复和再生所用。间充质干细胞易于体外培养, 扩增迅速,可以分化为多种细胞,为干细胞生物 工程提供了一个很好的种子细胞。间充质干细胞 具有巨大的临床应用价值和科学研究价值。
展望
间充质干细胞的应用前景 间充质干细胞具有多向分化潜能、能 支持造血和促进造血干细胞植入、调节免 疫以及分离培养操作简便等特点,正日益 受到人们的关注。随着间充质干细胞及其 相关技术的日益成熟,临床研究已经在美 国等国家开展。
展望
间充质干细胞临床应用 1. 造血干细胞移植:增强造血功能;促使造 血干细胞移植物的植入;治疗移植物抗宿 主病。 2. 组织损伤的修复:骨、软骨、关节损伤、 心脏损伤;肝脏损伤;脊髓损伤和神经系 统疾病。 3. 自身免疫性疾病:系统性红斑狼疮、硬皮 病、炎性肠炎等。 4. 作为基因治疗的载体。
研究背景
人类胚胎干细胞在体外培养成功,实现了 人类胚胎干细胞体外的非分化增殖。 间充质干细胞的横ห้องสมุดไป่ตู้分化的发现,能分化 为体内所有的组织和器官。
研究意义
间充质干细胞具有高度的增殖和自我更新 能力可以分化为不同的细胞,在个体发育 中起着组织修复和再生作用,在体外扩增 培养和定向的诱导其向定向细胞发展,还 将为组织工程及其相关组织器官损伤的治 疗提供有利条件,甚至可以为基因治疗提 供良好的种子细胞。
骨髓间充质干细胞形态
骨髓间充质干细胞形态骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一类具有自我更新和多向分化潜能的成体干细胞。
它们存在于人体骨髓、脂肪组织、胎盘、脐带血和其他组织中。
MSCs在维持组织稳态、修复损伤和参与免疫调节等方面起着重要作用。
本文将从形态学角度探讨骨髓间充质干细胞的特点和特征。
骨髓间充质干细胞的形态特征主要体现在细胞形状、细胞质和细胞核结构等方面。
就细胞形状而言,MSCs通常呈长条状或星形状。
它们的细胞质富含丰富的内质网和线粒体,同时还含有一些囊泡和小颗粒。
细胞核通常呈椭圆形或卵圆形,核质比细胞质稍大,核内可见明显的核仁。
此外,骨髓间充质干细胞还具有一定的异质性,不同来源的MSCs在形态上可能存在一定差异。
除了形态特征,骨髓间充质干细胞还具有一系列特殊的表面标记。
常用的MSCs标记物包括CD73、CD90、CD105等阳性标记物,同时不表达CD34、CD45等造血细胞特异性标记物。
这些表面标记物的存在使得我们能够准确鉴定和纯化MSCs。
骨髓间充质干细胞的形态特征与其多向分化潜能密切相关。
MSCs具有分化为成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞等多种细胞类型的能力。
在细胞分化过程中,MSCs的形态也会发生相应变化。
例如,当MSCs分化为成骨细胞时,细胞会逐渐变得扁平,细胞质中的线粒体和内质网会增多,同时核内的核仁数量也会增加。
骨髓间充质干细胞的形态也受到环境因素的影响。
一些研究表明,细胞培养基的成分和机械力刺激等因素都能够改变MSCs的形态和功能。
例如,细胞培养基中的生长因子和细胞外基质成分可以影响MSCs的形态和增殖能力。
此外,机械力刺激也能够影响MSCs的形态和分化潜能。
因此,在进行MSCs的培养和应用时,我们需要考虑这些因素对细胞形态的影响。
总结起来,骨髓间充质干细胞具有特殊的形态特征,包括细胞形状、细胞质和细胞核结构等方面的特点。
这些形态特征与MSCs的多向分化潜能密切相关,同时也受到环境因素的影响。
2023全球间充质干细胞治疗的现状与未来(全文)
2023全球间充质干细胞治疗的现状与未来{全文)间充质干细胞(Mesenchymal Stem/ Strama Cells , MSCs)真高广泛地治疗炎症和退行性疾病的潜力。
间充质干细胞己从人类许多真他来源组织中分离和鉴定出来,广泛分布于几乎所高组织(包括胎儿和成人),例如骨髓、血液、脐带、脐血、胎盘、脂肪、羊膜、羊水、牙髓、皮肤、经血等等。
除了天然存在的间充质干细胞,科学家们还利用多能干细胞还分化出了间充质干细胞〈胚胎干细胞和诱导多能干细胞来源的闻充质干细胞已经在国内获批IND,并且分别进入临床试验阶段〉。
01间充质干细胞疗法的兴起1976年,Freidenstein等首次发现在骨髓里存在一君润E造血的骨髓墓质细胞,呈克隆性贴壁生长,形态和成纤维细胞相似。
由于这些细胞真再多能性,可以分化为中胚层组织,如肌肉、肌腥、韧带及脂肪组织等。
1988年,Freidenstein和Owen将真命名为”骨髓墓质干细胞工1992年,美国生物学家Arnold Caplan教搜进一步把这类细胞命名为1司充质干细胞’’。
1995年,人类第一次使用间充质干细胞治疗疾病。
1995年,Arnold Caplan教授从恶性血液病患者骨髓分离培养出贴壁的基质细胞,然后输注到患者体内,观察||伍床效果并验证真安全性。
从此,开启了第一例间充质干细胞的临床应用。
后来,Arnold Caplan教授成了全球第一家闻充质干细胞公司一一大名鼎鼎的Osiris Therapeutics公司的创始人。
Osiris Therapeutics公司开发的间充质干细胞注射液( Prochymal )于2012年在加拿大有条件获批,作为药昂上市,用于儿童移植物抗宿主病(GVHD)的治疗。
最初,间充质干细胞的治疗潜力被认为是可以可以迁移到受损组织、进行体内分化苔换受损或死亡细胞。
遗憾的是,间充质干细胞体内分化尚未得到证实,科学家发现真仅仅可以在体外分化。
骨髓间充质干细胞PPT课件
目录
CONTENTS
• 骨髓间充质干细胞简介 • 骨髓间充质干细胞的分化能力 • 骨髓间充质干细胞的培养与扩增 • 骨髓间充质干细胞移植 • 骨髓间充质干细胞研究的挑战与展望
01 骨髓间充质干细胞简介
定义与特性
定义
骨髓间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells,简称MSCs)是一种具 有自我更新和多向分化潜能的成体干 细胞,主要存在于骨髓基质中。
骨髓间充质干细胞研究涉及到伦理问题,如胚胎干细胞研究、克隆技术等,需要遵循伦 理原则,避免对人类生命和尊严造成伤害。
法律问题
各国对干细胞研究的法律规定和监管存在差异,需要遵守相关法律法规,确保研究合法 合规。
技术难题与解决方案
技术难题
骨髓间充质干细胞的分离和培养技术难 度较大,需要高水平的实验室技术和设 备。
神经组织
总结词
骨髓间充质干细胞具有向神经组织分化的能力,能够参与神经系统的再生和修复。
详细描述
骨髓间充质干细胞在特定的生理和生化条件下,可以分化成为神经元和神经胶质细胞,参与神经系统 的再生和修复。对于神经损伤、帕金森病、阿尔茨海默病等神经系统疾病的治疗具有潜在的应用价值 。
03 骨髓间充质干细胞的培养 与扩增
同基因移植
利用基因工程技术将骨髓间充质干细胞进行基因 修饰,再回输给患者,以治疗某些遗传性疾病。
3
异体移植
从健康供体采集骨髓间充质干细胞,经过处理后 移植给患者,需要严格匹配供受体的免疫学特征 以降低免疫排斥反应。
移植后的细胞行为
分化与增殖
骨髓间充质干细胞在移植后能够分化为多种细胞类型,如骨细胞、 脂肪细胞、肌肉细胞等,并增殖形成相应的组织。
人骨髓间充质干细胞免疫表型
人骨髓间充质干细胞免疫表型
人骨髓间充质干细胞是一类来源于骨髓的多能干细胞,具有广泛的多向分化能力和免疫调节功能。
免疫表型是指干细胞在表面表达的免疫相关标记物。
BM-MSCs通常被认为具有低免疫原性和免疫调节特性,能够抑制炎症反应并调节免疫应答。
以下是一些常见的人骨髓间充质干细胞的免疫表型标记物:
1. 表面标记物CD73(5'-核苷酸酶)和CD105(内皮细胞特异性抗原1):它们是BM-MSCs的特异标记物,用于鉴定和区分BM-MSCs。
2. 克隆标记物CD90(Thy-1):它是一种早期表型和干细胞特异性标记物,常用于标记BM-MSCs。
3. 免疫抑制相关标记物CD44(提供细胞-细胞相互作用)、CD29(β1整合素)和CD166(启动细胞化学)、HLA-ABC(人类白细胞抗原A、B和C)等。
4. 免疫抑制相关分子HLA-G(人类白细胞抗原G):它是一种非经典的类I型MHC分子,在免疫耐受和抗炎反应中起到重要作用。
需要注意的是,BM-MSCs的免疫表型标记物可能因不同来源、培养条件和实验方法的不同而有所差异。
因此,在研究和应用BM-MSCs时,需要结合多个标记物来评估其特性和免疫功能。
骨髓间充质干细胞的免疫表型及其调节免疫应答的能力使其在免疫治疗和组织工程等领域具有广泛的应用前景。
骨髓间充质干细胞(BMSC)是什么?骨髓间充质干细胞详细介绍
骨髓间充质干细胞(BMSC)是什么?骨髓间充质干细胞详细介绍骨髓间质干细胞(Bone Mesenchymal Stem Cells, BMSC)是骨髓中除造血干细胞以外的另一种重要的成体干细胞,参与构成造血微环境,同时还具有多向分化潜能、低免疫原性、取材方便、扩增迅速、遗传背景稳定等特点,在组织工程和细胞及基因治疗等方面具有广阔的应用前景。
骨髓间充质干细胞(BMSC),既往称为骨髓基质成纤维细胞,是一类起源于中胚层的成体干细胞,具有自我更新及多向分化潜能,可分化为多种间质组织,如骨骼、软骨、脂肪、骨髓造血组织等。
骨髓BMSC的迁移、定植、增殖与分化,需要从外界获取信息。
其分化方向取决于所在的微环境。
这里的”微环境”不仅包括骨髓微环境,还包括局部间质组织微环境。
骨髓间充质干细胞具有向中胚层和神经外胚层来源的组织细胞分化的能力,这些细胞包括成肌细胞、肝细胞、成骨细胞、软骨细胞、成纤维细胞、神经胶质细胞、神经细胞、造血干细胞、基质细胞等,在两性霉素B和5-氮胞苷作用下,还可形成肌小点,骨髓间充质干细胞用于中胚层和神经外胚层来源的组织损伤及退行性病变的治疗前景巨大。
动物实验已经证实,骨髓间充质干细胞单独应用可以较好地促进骨折愈合和软骨损伤的修复,通过体外培养使其覆盖于陶瓷支架或碳纤维网络等再植入患处效果更明显。
骨髓间充质干细胞体外培养,因具有黏附于塑料培养皿壁的能力而易于分享,体外经过长期连续培养和冷冻保存后不会改变其分化潜能,植入以后可以分化成造血以外的组织,如肺、软骨、骨、神经等,并表现出相应组织细胞的表型。
将骨髓间充质干细胞植入小鼠体内,发现其可向肌肉组织处迁移并参与新肌的再生;而将人的骨髓间充质干细胞植入大鼠的脑内,发现其分化为星形胶质细胞并较好地与受体组织结合。
将流产胎儿体内的骨髓干细胞植入人为诱发病变的实验鼠肝脏内,发现干细胞在实验鼠体内渐渐长为肝细胞,病鼠肝脏恢复正常功能。
骨髓间充质干细胞易于外源基因的导入和表达,可作为基因载体,从而将组织工程治疗和基因治疗有机地结合在一起。
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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。
在不久的将来,某些组织工程产品,如人造皮肤、血管、骨、软骨、肌肉、瓣膜、神经甚至胰岛、肾、肝等组织器官或细胞将相继问世,然后植入患者体内,用以恢复损伤、替代退行性组织器官以及改变遗传缺陷性组织器官的功能。
人类也将进入实际应用现代组织工程产品的新时代。
目前,在组织干细胞定向分化领域取得了明显的进展。
在体外可以定向诱导一些多能干细胞分化为骨、软骨、肌肉、脂肪、肌腱、神经等多种组织细胞,这些成果很令人鼓舞。
造血干细胞的移植已得到广泛开展,通过输注造血干细胞来对恶性血液病患者进行造血重建已取得成功,这为组织干细胞的研究提供了成功的范例。
MSC因其具有高度的自我更新能力和多向分化潜能,以及取材方便、体内植入后不良反应较弱等优点而备受关注,将成为细胞替代治疗的理想种子细胞。
MSC与生物材料相结合,能够修复骨、软骨、肌腱等各种组织的缺损,这是组织工程中的新领域。
MSC在治疗组织09官退行性疾病方面也展示了前景。
随着年龄的增长,机体的组织器官会出现退行性的改变,从而引发一些相关疾病,如肌肉萎缩、肌营养不良、脑萎缩、帕金森病、阿尔茨海默综合征等。
而这些组织的再生比较固难,MSC在体内外能够分化为肌肉细胞和神经细胞,为治疗这些退行性疾病带来了希望。
遗传缺陷性疾病发病率也很高,而且治疗难度极大。
利用体外分离的MSC或其诱导分化后的细胞来改善遗传缺陷组织的功能,这一治疗途径正在被尝试。
2. 间充质干细胞在基因治疗中的前景
一些干细胞不仅具有多向分化潜能,而且易于外源基因的转染和表达。
将体外经过基因修饰的干细胞用于治疗,可以避免转染载体进入受体产生的不良影响。
基因修饰的干细胞可以在多个靶位发挥作用。
(1)干细胞潜能的改变——干细胞靶位基因转染以后可以改变干细胞的某些特性。
从成人或成年动物分离的干细胞有时会表现出年龄相关性、遗传性或获得性疾病相关性再生能力损伤,基因转录或酶切修饰可以有效地维持、加强或抑制干细胞的分化和增殖能力。
(2)器官系统性能的改善——干细胞子代靶位转入干细胞的基因可以随着干细胞的分化传代而遗传给子代细胞,在基因转导的干细胞重建的器官系统中持续表达,改善重建
器官系统的功能。
(3)加速损伤组织的再生——再生过程靶位损伤组织的修复是通过于细胞的扩增和分化来完成的。
如内皮祖细胞完成血管的重建,神经干细胞完成神经的再生,造血干细胞和间充质干细胞完成骨髓的重建等。
由于损伤严重、疾病和年龄因素的影响,自然的修复过程往往比较缓慢。
经过基因修饰使于细胞增加丝裂源特性或产生抑制负调控的因子,可加速组织再生过程。
(4)产生外源基因表达的组织——系统靶位基因修饰的干细胞植入体内,产生有修饰基因持续表达的替代组织或器官,进而提供一定数量的用于治疗的靶分子。