间充质干细胞与妇产科_张玉泉

南通大学学报（医学版）

Journal of Nantong University (Medical Sciences)2012∶32（1）

干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞。

根据个体发育过程中出现的先后次序不同，分为胚胎干细胞(embryonic stem cells ，ESCs)和成体干

细胞(adult stem cells ，ASCs)。ESCs [1]是从囊胚的内细胞团中分离出来的细胞，能够无限自我更新，可分化为内、中、外3个胚层的各种细胞、组织。但由于干细胞研究的胚胎来源困难、本身具有致瘤性、免疫排斥及伦理等问题而限制了其在临床的应用。随着干细胞技术的发展，现在己证实可以将成体的终末分化细胞通过导入几个关键的因子使其再编程为胚胎干细胞样的细胞，这种细胞被称为诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells ，iPs cells)[2]，它可以绕过伦理道德问题，但因为需要借助病毒载体导入基因，有编程效率低、成瘤性等问题，亦限制了它们在临床上的应用[1]。

ASCs 是存在于胎儿、

儿童和成人组织中的多能干细胞的统称，现在已经在多种组织器官被发现[3]，如造血干细胞、神经干细胞、肝脏干细胞、心脏干细胞及MSCs 等。一般认为，ASCs 只能分化为其组织器官的细胞类型，然而近几年的研究[4-5]表明，这些干细胞的分化能力远超过传统观点局限的范围，如神经干细胞可以分化为血液细胞，脐带血干细胞可以分化为神经细胞等。

间充质干细胞(mesenchymal stem cells ，MSCs)是来源于中胚层的ASCs ，广泛存在于全身结缔组织和器官间质中。早在19世纪中叶，就有人发现骨髓具有成骨能力[6]，随着研究的深入，发现在不同诱导条件下，MSCs 不但可分化为软骨、

骨、骨骼肌、肌腱、脂肪等中胚层细胞，同时还可向外胚层的神经细胞和内胚层的肝卵圆性细胞[7]及多种组织和细胞分化，在

体外长期培养的过程中始终保持多向分化的潜能，而且易于分离、

培养、扩增，易于外源基因的导入和表达，分泌的多种细胞因子具有调节免疫、支持造血的特性，免疫原性弱，遗传背景相当稳定并且不受胚胎干细胞研究中遇到的伦理问题限制。因此，MSCs 在细胞治疗、基因治疗及组织工程中得到广泛的应用。随着MSCs 在骨髓[6]、脂肪组织[8]、皮肤[4]等组织中被发现，越来越多的研究开始关注脐带[9]及胎盘[10]等妇产科来源的MSCs ，

并通过实验证明了其来源更丰富，免疫原性更低等优势。当然妇产科对于MSCs 来说不仅仅单纯是一个“贡献者”，更是其应用的“受益者”

。现参照文献结合我们的工作，就其两者之间的关系进行初步的综述。1

妇产科来源的MSCs 的种类

目前与妇产科相关的MSCs 大部分来源于胎儿附属物，如脐带、胎盘、羊水等，在其他组织器官中也有发现，但其研究应用尚较少，现就其来源概述如下：1.1胎儿附属物

1.1.1

脐带间充质干细胞(umbilical cord mesencymal

stem cells ，UC -MSCs)人脐带(human umbilical

cords ，hUC)连接于母体和胎儿之间，妊娠期间为胎儿提供营养，由3部分构成：羊膜被覆上皮、脐血管和位于两者之间被称为华通氏胶(Wharton ’s Jelly)的黏液结缔组织。严格意义上来说UC-MSCs 来源分4种，即华通氏胶[10]、脐血、脐血管及脐带的血管周围细胞[11]，其中主要的来源基于前两种。

(1)人脐带华通氏胶的间充质干细胞(Wharton ’s

Jelly mesenchymal stem cells ，WJ -MSCs)：1991年有学者[12]首次报道从人脐带的WJ 中分离并培养到了

间充质干细胞与妇产科*

张玉泉**，杨晓清

(南通大学附属医院妇产科，南通226001)

[摘要]间充质干细胞(MSCs)起源于中胚层，是成体干细胞的一种。因来源广泛、获取容易、扩增能力强、免疫原

性低、非致瘤、能归巢、无医学伦理学争议等优点而成为再生医学、细胞疗法中的主要选择细胞。MSCs 从其来源到临床应用等方面都与妇产科关系紧密。本文主要简要阐述妇产科来源的MSCs 的种类以及其在妇产科疾病中的作用。

[关键词]间充质干细胞；妇产科；胎盘；脐带；卵巢早衰；卵巢肿瘤；子宫内膜

[中图分类号]Q8B R71[文献标志码]A [文章编号]1674-7887（2012）01-0001-06

*[基金项目]南通大学研究生创新基金资助(YKC10051)，南通市社会事业科技创新与示范指导性计划(S11914)

**[作者简介]

张玉泉，男，汉族，生于1964年11月，江苏省南通市人，医学博士，教授，主任医师，妇产科主任，妇产科教研室主任，硕士生导师，研究方向：妇科肿瘤、生殖内分泌、干细胞。

·专家述评·

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南通大学学报(医学版)2012∶32（1）

WJ-MSCs，剔除了脐血、脐血管、脐带外被羊膜的黏液结缔组织，是一种成纤维样细胞，具有较高的分化潜能，可向多个方向进行分化。随后越来越多的研究[9，13]表明WJ-MSCs不仅易于分离培养，含量丰富，且具有来源广泛、取材方便、相对纯净及免疫原性低等优点，正成为临床细胞治疗的热点。表面可特异性的表达CD13、CD29、CD44、CD105(SH2)、CD106、CD73(SH3)、CD166及HLA-ABC，而造血干细胞表面标志物CD14、CD34、CD38，上皮细胞标志物CD31及HLA-DR则成阴性表达，但是CD106及HLA-ABC的表达与骨髓MSCs相比明显降低。WJ-MSC 细胞因子分泌谱除了表达骨髓MSC相关细胞因子外，还表达GM-CSF和G-CSF，并特异性表达人白细胞分化抗原HLA-G和神经胶质来源的神经营养因子G-DNF。但现仍有大多的文献未严格区分UC-MSCs与WJ-MSCs的关系，通常直接用未去除羊膜的脐带切碎植块培养，或者将WJ-MSCs即定义为统称的UC-MSCs[14]，导致其WJ细胞纯度的降低。

(2)人脐带血间充质干细胞(human umbilical cord blood mesenchymal stem cells，hUMSCs)：研究[5，15]表明脐血不仅含有大量造血干细胞而且含有丰富的MSCs。2000年，Rrices[15]首次报道了脐带血中可以分离培养出MSCs，高表达CD44和CD29，不表达CD34，且具有向多种细胞分化的潜能。孙国军等[16]采用密度梯度离心，贴壁培养和消化时间控制相结合，分离获得了高纯度贴壁生长的MSCs，细胞呈梭形，传代稳定，在体外连续传代培养9代，未发生形态学改变，无衰老征象。第3代MSCs体外可以分化为脂肪细胞和成骨细胞。脐血MSCs的分离率较低，个体差异较大且会损失脐血中造血干细胞，因此限制了其临床的大量采集需要。

(3)人脐血管周围间充质干细胞[human umbilical cord perivascular(HUCPV)-MSCs]：Sarogaser等[11]2005年通过剔除脐带的华通氏胶及被覆羊膜后，将脐带血管(两条脐动脉及一条脐静脉)环状种植于培养瓶，18~24h后去除血管，通过离心等方法成功分离出大量成纤维细胞集落(colony-forming unit-fibroblast，CFU-F)，可迅速扩增，表面阳性表达CD105(SH2)、CD73(SH3)、CD90(Thy-1)及CD44，阴性表达CD45、CD34、CD235a(glycophorin A)、CD106(VCAM1)、CD123 (IL3)、SSEA-4、HLA-DR、DP、DQ(MHCII)、HLA-G及Oct4，冻存不影响其生物学特性，被认为是一种具备MSCs特性的细胞来源。但是由于其来源及实验获取等方面均不如华通氏胶来源的MSCs丰富、简便易行，所以目前这方面的研究报道较少。

(4)人脐血管来源的间充质干细胞：脐动脉(hu－man umbilical cords arteries，UCA)，脐静脉(human umbilical cords veins，UCV)-MSCs：Mitchell等[17]2003年描述了脐带不同来源细胞的潜在分化能力，Ikuo Ishige等[18]在2009年亦进一步对人脐带的华通氏胶及脐动脉、脐静脉进行体外培养扩增，通过其CFU-F 的形成、免疫表型、免疫组化分析及体外分化潜能等进行分析比较证实了3种来源的MSCs类似细胞在细胞形态，集落形成及免疫表型方面均无明显差别，均可表现为阳性表达CD13、CD29、CD63、CD73、CD90、CD105及HLA-ABC，阴性表达CD31、CD34、CD45、CD133、CD271及HLA-DR，所不同的是U－CA-MSCs与UCV-MSCs相比在成骨潜能方面具有更高的碱性磷酸酶活性，而在软骨及成脂潜能等方面无差别，幼稚的高增殖潜能细胞较靠近羊膜下层，而靠近静脉的细胞则保持保持高分化的潜能。

1.1.2胎盘来源的MSCs

(1)胎盘间充质干细胞(placenta-derived mesenchy－mal stem cells，PMSCs):胎盘不仅在胚胎的发育、营养、耐受力方面发挥作用，而且具备一种潜在的干细胞能力。在母体内，胚外中胚层来源的MSCs不断分化为结缔组织的血管，胚胎借此完成与母体的物质交换。胎盘在胎儿娩出后就完成使命成为“废弃物”，但又因其具有多向分化的能力以及自身取材方便、免疫抑制等诸多优点，将成为细胞治疗、组织工程以及基因工程领域新的研究热点。目前研究的PMSCs，多是指胎儿面即羊膜和绒毛膜部位的细胞，但也有人报道了对母体来源的胎盘细胞即蜕膜部位的细胞的研究，认为其具有多能性、肌纤维母细胞性、来源广、保存容易等特点[10，19]。Parolini等[20]提出了鉴定PMSCs的最基本标准即贴壁生长，成纤维样细胞形成菌落的能力，表达基本的特异性表面标志，如CD90、CD73及CD105，不表达CD45、CD34、CD14及HLA-DR，具有向1~2个谱系的细胞分化的能力，包括成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、胚胎起源的细胞等。但是目前对于PMSCs还需要进一步优化细胞采集的技术，提高分离效率和纯度，通过大量动物的实验深入研究PMSCs在体内发挥效应的机制，才能为今后临床应用打下基础。

(2)人羊膜间充质干细胞(human amniotic mes－enchymal stem cells，hAMC)：人羊膜是隔离胎儿和母体的一种隔膜，具有无血管、无神经、无淋巴等特点。由于取材方便、保障充足的细胞来源及具有低免疫

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