间充质干细胞在体内的作用机制
骨髓间充质干细胞形态
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骨髓间充质干细胞形态骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一类存在于骨髓中的多能干细胞,在医学领域中具有重要的研究和应用价值。
它们具有自我更新和多向分化的能力,可以分化为成骨细胞、成脂细胞和软骨细胞等,因此被广泛应用于组织工程、再生医学和免疫治疗等领域。
骨髓间充质干细胞的形态特征是它们的形态与其他细胞存在显著差异。
正常情况下,骨髓间充质干细胞呈梭形或纺锤形,细胞体较大,胞质丰富。
细胞核呈椭圆形或卵圆形,位于细胞的中央或偏离中央位置。
细胞浆内含有丰富的有机物质和细胞器,如内质网、线粒体和高尔基体等。
此外,骨髓间充质干细胞表面具有特定的标志物,如CD73、CD90和CD105等,可以通过流式细胞术等技术进行鉴定和分离。
骨髓间充质干细胞的形态特征与其功能密切相关。
首先,骨髓间充质干细胞的形态特征决定了它们具有较好的粘附能力和迁移能力。
这使得它们能够在体内迅速定位到损伤部位,并参与组织修复和再生过程。
其次,骨髓间充质干细胞的形态特征决定了它们的分化潜能和功能。
通过调控细胞外基质、生长因子和信号通路等因素,可以诱导骨髓间充质干细胞向特定方向分化,从而实现组织的再生和修复。
最后,骨髓间充质干细胞的形态特征还与其免疫调节功能密切相关。
研究表明,骨髓间充质干细胞能够通过分泌细胞因子、抑制炎症反应和调节免疫细胞的活性等方式,发挥免疫调节作用,从而对炎症性和自身免疫性疾病具有治疗潜力。
在临床应用方面,骨髓间充质干细胞具有广阔的前景。
首先,骨髓间充质干细胞可以用于组织工程领域,如骨髓间充质干细胞可以通过载体材料和生物活性因子等技术,构建人工骨骼和软骨组织,用于治疗骨和关节疾病。
其次,骨髓间充质干细胞还可以应用于再生医学领域,如骨髓间充质干细胞可以通过干细胞移植等技术,修复受损组织和器官,治疗心脑血管疾病、神经退行性疾病和器官功能衰竭等疾病。
此外,骨髓间充质干细胞还可以用于免疫治疗领域,如骨髓间充质干细胞可以通过调节免疫细胞的活性和增强免疫耐受性等机制,治疗自身免疫性疾病和移植排斥反应等疾病。
Wnt10b调节人骨髓间充质干细胞成骨成脂分化的作用机制的开题报告
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Wnt10b调节人骨髓间充质干细胞成骨成脂分化的作
用机制的开题报告
题目:Wnt10b调节人骨髓间充质干细胞成骨成脂分化的作用机制
摘要:
干细胞的分化和特化是人类生物学研究中的热点领域。
骨髓间充质干细胞(BMSCs)是一种重要的成体干细胞,在组织修复和再生中发挥着重要作用。
BMSCs能清除坏死组织和细胞,释放生长因子,并参与到骨剂量、脂肪、血管和成骨细胞的形成过程中。
过去的一些研究表明,Wnt/β-catenin通路是调节BMSCs多种分化和增殖的重要信号通路。
在此背景下,Wnt10b作为Wnt家族成员之一,尤其是在BMSCs成骨和成脂分化过程中扮演着重要的角色。
本文将重点研究Wnt10b对BMSCs成骨成脂的调节作用机制。
首先将通过基因表达分析和免疫荧光染色等实验方法检测Wnt10b在BMSCs 中的表达水平以及其趋化与增殖作用;其次,将通过Western blot和实时荧光定量PCR等手段检测Wnt10b对BMSCs成骨成脂相关信号通路及相关分子的作用。
最后,将进行一系列体内和体外实验,验证Wnt10b调节BMSCs成骨和成脂的功能。
预计本研究将有助于进一步阐明Wnt10b在BMSCs成骨成脂分化过程中的作用机制,为相关骨骼系统病变的治疗提供新的思路和方法。
间充质干细胞在器官移植中发挥免疫抑制作用及机制探讨的研究进展
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第10卷 第5期2019年9月Vol. 10 No. 5Sep. 2019器官移植Organ Transplantation【摘要】 器官移植是终末期器官衰竭患者最有效的治疗手段。
将间充质干细胞(MSC )用于器官移植已成为细胞疗法的重要组成部分。
然而,MSC 发挥免疫抑制作用的机制还有待进一步地挖掘,且影响MSC 发挥免疫抑制作用的因素很多,这些原因导致MSC 难以达到预期疗效。
在本综述中将通过介绍MSC 的免疫抑制作用及机制、影响MSC 发挥免疫抑制作用的因素以及MSC 的临床应用等方面来阐述MSC 在器官移植领域的研究进展。
【关键词】 间充质干细胞;器官移植;免疫抑制作用;凋亡;调节性T 细胞;移植物抗宿主病【中图分类号】R617,R392.4 【文献标志码】A 【文章编号】1674-7445(2019)05-0025-05·综述·尽管当前同种异体移植物短期存活率已极大提高,但如何使移植物长期存活仍是移植医师面临的一大挑战。
器官移植术后抗排斥反应仍然以联合应用钙神经蛋白抑制剂(calcineurin inhibitor ,CNI )、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin ,mTOR )抑制剂、抗增殖剂等免疫抑制剂为主,不可避免地也抑制了受者的免疫系统,导致不同程度的免疫缺陷,进而引发感染、恶性肿瘤等并发症。
此外,免疫抑制剂对慢性排斥反应不敏感,移植物往往难以长期存活。
因此,我们亟需一种新的抑制免疫排斥反应的方法。
间充质干细胞(mesenchymal stem cell ,MSC )来源于发育早期的中胚层和外胚层,表达主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex ,MHC )Ⅰ、CD90、CD105和CD73,不表达CD45、CD34、CD14、CD11b ,具有自我更新、多向分化和归巢的能力,在特定的环境下,能够被诱导分化为神经、心脏、肝脏、骨、软骨、肌腱、脂肪、上皮等多种组织细胞。
间充质干细胞
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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。
脂肪间充质干细胞定义
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脂肪间充质干细胞定义
脂肪间充质干细胞(Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells,ADSCs)是一类具有自我更新能力和多向分化潜能的细胞,它们来源于人体脂肪组织。
这些细胞在特定的诱导条件下,可以分化成多种细胞类型,如脂肪细胞、骨细胞、软骨细胞、心肌细胞、神经细胞和内皮细胞等。
因此,脂肪间充质干细胞在再生医学、组织工程和细胞治疗等领域具有广泛的应用前景。
脂肪间充质干细胞的主要特点包括:1)易于获取,来源丰富,可从人体脂肪组织中提取;2)具有较强的增殖能力和多向分化潜能;3)免疫原性低,不会引起明显的免疫排斥反应;4)具有抗炎、抗凋亡和促进组织修复的能力。
在医学应用方面,脂肪间充质干细胞已被用于治疗多种疾病,如心血管疾病、糖尿病、神经系统疾病、自身免疫性疾病和皮肤损伤等。
通过将这些细胞移植到患者体内,可以促进受损组织的修复和再生,从而改善疾病症状。
然而,脂肪间充质干细胞的应用仍面临一些挑战和限制,如细胞分化机制尚未完全阐明、细胞来源和质量的不稳定性、以及移植后的细胞存活和分化等问题。
因此,未来需要进一步深入研究脂肪间充质干细胞的生物学特性和分化机制,以优化细胞培养和移植技术,提高其在医学应用中的疗效和安全性。
总之,脂肪间充质干细胞作为一种具有广泛应用前景的细胞类型,在再生医学和细胞治疗等领域发挥着重要作用。
随着科学技术的不断进步和研究的深入,相信这些细胞将在未来为人类健康事业做出更大的贡献。
间充质干细胞在再生医学中的应用原理
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间充质干细胞在再生医学中的应用原理间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一类广泛存在于人体各种组织中的干细胞,在再生医学中被广泛应用。
MSCs具有可以自我更新和分化成多种功能细胞类型的特性,包括成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞和肌肉细胞等。
下面将介绍MSCs在再生医学中的应用原理。
1. 组织工程组织工程是通过组织工程技术制造人工组织和器官,以修复和替代因疾病、外伤或发育异常而受损的自然组织。
MSCs可以从不同的人体组织(包括骨髓、脂肪、肌肉、肝脏等)中获得,并且已经被证明可以扮演重要的角色,例如在骨折愈合中分化为骨细胞,或在软骨修复中分化为软骨细胞。
MSCs可以在体外培养和扩增,并与载体材料(例如生物降解聚合物和羟基磷灰石等)结合,以制造人工骨和软骨等组织。
这些结构可以植入体内,以创造真正的组织再生。
2. 治疗MSCs可以通过多种方式在体内治疗疾病或外伤。
MSCs可以被注射到受损部位(例如心脏、肝脏或神经系统),以刺激组织修复和再生。
MSCs可以分化为多种细胞类型,包括心肌细胞、肝细胞和神经元等,可以用于建立人体组织和器官的新连接。
MSCs还可以产生多种生长因子,包括可促进血管新生的血管内皮生长因子和造血干细胞的血细胞生成素等,以促进组织修复和再生。
3. 免疫调节MSCs具有免疫调节能力,可以通过免疫抑制分子的分泌来抑制免疫系统的反应。
MSCs 可以抑制免疫系统中的淋巴细胞、巨噬细胞和自然杀伤细胞等免疫细胞的激活,以及抗炎效应。
这些机制使得MSCs在治疗免疫反应性疾病(例如自体免疫性疾病、移植排异反应等)和免疫系统不适当激活相关的疾病(例如哮喘、类风湿性关节炎、脑震荡等)中有良好的应用前景。
外泌体:细胞间信号交流的媒介,生物标志物,细胞治疗的载体
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外泌体:细胞间信号交流的媒介,生物标志物,细胞治疗的载体13The Annual Review of Physiology is onlineat摘要 间充质干细胞(MSCs )的作用机制以旁分泌为主,被广泛用于各种人类疾病的治疗试验。
还未证明存在能够充分介导MSCs 作用的因子。
然而,外泌体,即由包括MSCs 在内的许多细胞分泌的膜性囊泡,是MSCs 功效的极佳候选载体。
外泌体可运输和传递大量的蛋白质、脂质和核酸,还能修饰细胞和器官功能。
此外,外泌体的核心功能是作为胞内交流的媒介,它们越来越被认同为疾病的生物标志物和预示。
且外泌体有可能作为基因载体和给药载体被用于临床。
这篇文章回顾了外泌体的生物学发生、其分子构成以及它们作为胞内交流信使发挥的作用,关注它们作为干细胞治疗治疗性载体的潜能。
This article’s doi:annurev-physiol-02Copyright c 2015 by Annual Reviews.All rights reserved介绍间充质干细胞或基质细胞(MSCs )是多能成体干细胞,它们能自我更新并分化成间充系,如肌肉、骨、脂肪和软骨,以及非间充系,如神经元和角质形成细胞。
然而,在体内可能除了形成骨和软骨之外,MSCs 分化成其他细胞类型的情况都很少见。
有几个研究证实,在临床前模型体内施用MSCs 可减轻疾病,但这些细胞很快在48h 内被清除。
细胞分化和直接组织修复对MSCs 的有益功能贡献最少,旁分泌和免疫调节通路才是MSCs 的主要体内作用机制。
以干细胞为基础的治疗对于许多有炎症基础的复杂疾病是一种新颖而充满前景的治疗方法,因为它们具有强大的抗炎作用并能够靶向作用于理想器官功能所需的几个细胞通路。
随着人们认识到干细胞在器官中的保留从不能超过几小时到不能超过几天,很多研究者包括我们组使用适宜MSCs 生长的培养基证实了MSCs 在心脏、肺、肾或神经元损伤(1-5)模型中的细胞保护作用。
isct_间充质干细胞_鉴定标准_理论说明
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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。
间充质干细胞的免疫调节作用及临床应用
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Human gene therapy, 2015, 26(8): 506-517.
MSCs have been shown to exert profound anti-inflammatory and immunomodulatory effects on almost all the cells of the innate and adaptive immune systems via a variety of mechanisms, notably cytokine and chemokine secretion. 间充质干细胞具有很强的抗炎作用和显著的免疫调 节效果,其通过一系列复杂的调控机制几乎对固有免疫 和获得性免疫所有的免疫细胞都具有调节作用,最显著 的调节机制是细胞因子和趋化因子的分泌。 Cytokines most commonly do not directly affect the target cells but interact with other biologically active factors to achieve the effect of immunosuppression. 细胞因子通常不直接作用于靶细胞,而是通过与其 它的生物活性物质相互作用来达到免疫抑制的效果。
MSCs exert immunomodulatory effects by both cell-to-cell contacts and by secreting biologically active substances, growth factors, cytokines and chemokines. 间充质干细胞通过细胞与细胞间的直接接触,以及 分泌生物活性物质,如生长因子,细胞因子和趋化因子 等行使其免疫调节的作用。 It should be pointed out that the immunomodulatory effects of MSCs are jointly executed by both secretory factors and direct cell-to-cell contacts. 间充质干细胞的免疫调节作用是通过分泌生物活性 物质和细胞与细胞之间的直接接触两者联合来起作用的。
细胞外基质和间充质干细胞在组织修复和再生中的作用
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细胞外基质和间充质干细胞在组织修复和再生中的作用在人类的生命过程中,我们经历了各种各样的外部伤害和内部疾病。
这些外来因素会破坏我们身体的组织结构和细胞功能,导致身体受损。
然而,人体的自我修复能力是相当强大的。
在这样的环境下,细胞外基质和间充质干细胞展现出了其在组织修复和再生中的重要作用。
细胞外基质是组成身体各种组织的结构和支撑物。
它由胶原蛋白和其他细胞外分子组成,构成了复杂的细胞外基质网络。
它的结构可以为身体提供稳定性和可塑性并防止伤害。
细胞外基质不仅提供保护和支撑,而且还参与和控制细胞的生长差异及复制。
通过这种方式,它可以影响到细胞的功能,促进组织修复和再生。
间充质干细胞一般是从成年人骨髓、脂肪组织或其他来源中获得的一类干细胞。
它们具有多种分化能力,可以分化成肌细胞、神经细胞、心脏细胞等多种细胞类型,帮助组织修复和再生。
一些研究发现,间充质干细胞可以释放出一些信号分子和细胞因子,调节细胞的自我修复并增加受损组织中的血管生成,以促进再生和修复。
细胞外基质和间充质干细胞在组织修复和再生中的相互作用被广泛地研究。
研究人员发现,细胞外基质可以加强间充质干细胞的效应,以促进组织修复和再生。
同时,间充质干细胞可以通过分泌胶原蛋白、纤维连接蛋白等主要细胞外分子,影响细胞外基质的组成和分布。
通过这种方式,间充质干细胞可以调节身体中的细胞外基质,有助于组织修复和再生。
例如,在肝脏再生中,细胞外基质和间充质干细胞的作用显得尤为重要。
肝脏是一个重要的代谢器官,可以清除体内有害物质和维持体内的平衡。
但当肝脏受到疾病或损伤时,它仍然可以通过其自我修复机制来恢复功能。
研究发现,间充质干细胞可以通过分泌成纤维细胞生长因子、肝生长因子等细胞因子来促进肝脏再生并减轻对肝脏的损伤。
同时,细胞外基质也有助于肝脏细胞的恢复和再生。
在这个过程中,细胞外基质和间充质干细胞之间的相互作用是非常重要的。
在神经修复方面,细胞外基质和间充质干细胞也扮演着重要角色。
间充质干细胞输入身体后将何去何从?
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间充质干细胞输入身体后将何去何从?不少临床研究或临床试验的结果显示,间充质干细胞(MSC)能治疗多种疾病,尤其是一些疑难杂症,但是疗效各有差异,甚至治疗无效的案例也属常见。
面对不断积累的失败的临床治疗案例,研究者开始冷静反思:具有治疗功能的间充质干细胞为何会临床治疗无效?对于这个问题,不同的研究者有不同的思考和解释。
本笔者也试图从多方面去解开这个谜团,具体参见本公众号的文章具有免疫抑制能力的MSC为何败在治疗GVHD的3期临床试验?。
本文主要从间充质干细胞输入人体后的分布和代谢方面给于阐述。
首先,应该意识到间充质干细胞(MSC)和化学药物具有明显的差异:包括但不限于①化学药物是死的,而MSC 是有生命的;②化学药物有明确的半衰期,MSC暂时没发现;③化学药物有明确的单一靶位点,MSC通过多途径发挥作用;④化学药物在体内都是被动运输,MSC具有主动趋化迁移的功能特性;⑤化学药物的均一性非常好,MSC的均一性很差,细胞周期的步伐并不十分一致。
这些差异给临床治疗带来什么样的思考?在临床研究或应用上,研究者习惯性基于化学药物的思维来对待细胞是否合适?大量的实验数据证明间充质干细胞输入体内后,并没有长期停留在体内,而且随着时间的延长而被机体清除。
这也解释了间充质干细胞的作用机制不在于分化为组织特异性的成熟细胞。
动物实验显示:免疫系统健全的机体,其清除输入体内MSC的速率越快;免疫缺陷的机体,其清除输入体内MSC的速度越慢。
输入体内MSC的清除还与输入途径有密切关系,组织局部注射、外周静脉注射、动脉注射,均对MSC在体内的存留时间产生较大的影响。
下面的内容将给予详细论述。
1,局部注射输入常见局部注射MSC的部位有脑部、四肢肌肉、心脏、肝脏、腰椎(蛛网膜下腔)。
局部微注射人骨髓MSC到大鼠大脑纹状体部位,72天后,依然能检测到人骨髓MSC的存在,而且MSC能迁移至胼胝体和大脑皮层[1]。
大脑右侧尾状核局部注射MSC,4周后大脑多个部位均可以检测MSC的存在,而且发现MSC在大脑的迁移,偏好于沿着血管的走向[2]。
间充质干细胞的免疫调节机制及其在器官移植中的临床应用
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、
引 言
间充 质 干 细 胞 ( snhm l t e ,M C 是 一 种 meecy a s m cl e l S)
具有多分化 潜能 的成 体干 细胞 ,具有很 高 的可塑性 。目前
认为 MS C几乎 存 在 于人 体 所 有组 织 ,如骨 髓 、肌 肉、脂
第2 1 年 第 2期 2卷 3月 01
器官移植
Or a rn p a tt n g n T a s l na i o
Vo. N . I2 o2 Ma 01l L2
间充质 干细 胞 的免 疫 调 节 机 制及 其在 器 官移 植 中的 临床 应 用
赵江宁 综述
一
陈运 贤
除 了直 接 影 响 淋 巴 细 胞 ,MS 还 通 过 抗 原 提 呈 细 胞 C
( ni npeet gcl ,A C) 实现 对 免疫 细 胞 的间接 调 at e.rsni es P g n l 控 ,其 中树 突状 细胞 ( C)是参 与 MS D C免疫 调节反 应 中
最 重 要 的 A C M C可 干 扰 D 的 分 化 、 成 熟 、功 能 的 各 P。 S C
2 3二氧化酶 (noemi ,-i yeae D ,后者可 ,一 idla n 2 3do gns ,I O) e x 通 过色 氨酸途径抑制效应细胞的增殖反应 ,这可能是 IN F. 的抑制增殖作 用 的机 制。但亦 有试验显 示 ,MS C可促 进 B
研究发现 ,M C在体 内外均 显示 出以免疫抑 制为 主的 S 免疫调节作用。一般认 为 ,MS C作用于绝大多数靶细胞 时 , 需要进行黏附因子介导的细胞与细胞 间接触才能发挥作 用 , 如 M C抑制 T淋巴细胞增殖 的过程 中 ,其表面 的抑 制性分 S
间充质干细胞治疗自身免疫性疾病机制的研究进展
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解产物 的聚集 ( 能抑 制淋 巴细胞 的增殖 ) 目前 的结果 仍有 相互 , 矛盾 。为 了阐 明这 种 抑制 机 制 , 进一 步 的研究 仍 然 十分 必要 。
此外 , 另一种细胞因子 I- L6已被推测参与 了 M C诱导 的免疫 抑 S
营养因子( ert p i f t ) 招募局 部前体 细胞 和诱导 它们 nuo ohc a o 和 r cr
分 化 成 各 种 神 经 细胞 实现 的 。
MS C具有减轻疾病的作用 , 已在类 风湿性关 节炎 实验性 这
动物模 型中观察 到。给予 M C可 以降低 临床评 分、 S 减低 淋 巴结
制 G HD 是非活化 的 5 还多) J V ( 倍 ”。 各种可溶性 因子 ( 分泌 自 MS C或 白细胞 ) 已被 发现对 MS C 的抑制功 能具有重要作用 。I—O是一 种抗炎症 细胞 因子 , 与 Ll 参 了许多免疫抑制过程 , 因此被 认为在 预 防炎症性 和 自身免疫性
胞 周 期 的 G / 1相 所 介 导 的 。此 外 , C也 已被 报 道 可 以 影 响 0G MS
产生 , 以此来调节 炎症过 程 。关 于这 种 预初活 化 的重 要性 可 以 在移植 物抗 宿主疾病( r t eSShs dsae G H 小 鼠模型 ga r ot i s , V D) fV U e 的研究 中观察 到 ; 中用 I F 预处 理 的 M C可 以更 有效地 抑 其 N— S
中华 临 床 医师 杂 志 ( 子版 )02年 6月第 6卷第 1 期 电 21 1
C i JCiias Eet ncE io )Jn . 1 。 o. N .1 hn l c n( lc oi dtn , e12 2 V 1 o 1 ni r i u 0 6.
间充质干细胞
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第1章间充质干细胞1.1研究背景自Evans等1981年首先建立了小鼠ES细胞系后,在此之后近20年内,人们相继自早期胚胎建立了猪、牛、兔、绵羊、由羊、水貂、仓鼠、灵长类动物(恒河猴、狨)和人类ES细胞系。
最近,干细胞的研究又取得两个重大技术突破,一是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。
同时对胚胎干细胞进行定向分化研究也取得了明显的进展,而且准确的分化诱导应用于干细胞治疗疾病。
目前,胚胎干细胞在体外被诱导分化成的细胞类型越来越多,如Pacacios等利用某些骨髓基质细胞或其条件培养液,使胚胎干细胞在体外分化产生造血干细胞,并可进一步分化形成髓系造血细胞和淋巴细胞。
在干细胞研究中另一重大技术突破是成体间充质干细胞的横向分化的发现。
一般认为,胚胎干细胞具有全能性,能分化为体内所有的组织和器官;而成体间充质干细胞的分化潜能较弱,只能分化成一种或有限的几种组织功能细胞。
1999年,Jackson等用肌肉来源的间充质干细胞在小鼠体内分化成各种血细胞。
现在已有多家实验室证明人的间充质干细胞可分化为肝脏细胞、肌肉细胞、神经细胞等。
这表明一种组织的特异性间充质干细胞可以横向分化成其他组织的细胞,间充质干细胞的横向分化具有明显的普遍性。
成体间充质干细胞横向分化的发现不仅从理论上改写了“组织特异性间充质干细胞只能定向分化”的经典概念,而且为利用成体间充质干细胞治疗疾病提供了可能。
有不少关于间充质干细胞定向诱导和横向分化的研究报道,造血干细胞向肝脏细胞以及其他细胞的横向分化在人类也已得到证实,为临床应用奠定基础。
1.2生物学特性间充质干细胞[mesenchymal stem cells,MSC]是干细胞家族的重要成员,来源于发育早期的中胚层和外胚层。
MSC最初在骨髓中发现,因其具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自我复制等特点而日益受到人们的关注。
如间充质干细胞在体内或体外特定的诱导条件下,可分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、心肌、内皮等多种组织细胞,连续传代培养和冷冻保存后仍具有多向分化潜能,可作为理想的种子细胞用于衰老和病变引起的组织器官损伤修复。
骨髓间充质干细胞与肿瘤耐药
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骨髓间充质干细胞与肿瘤耐药【摘要】将骨髓间充质干细胞置入人体内,并不会引起排斥反应,并且该干细胞还具有多向分化的优点,在医学领域中,这种干细胞被广泛应用。
本文对骨髓间充质干细胞的相关知识及肿瘤耐药进行分析,针对骨髓间充质干细胞与肿瘤耐药作一综述。
【关键词】骨髓间充质干细胞;肿瘤耐药;临床研究位于人体骨髓中的间充质干细胞,具有多向分化的潜能,在人体实体瘤及血液系统恶性疾病中,骨髓微环境及肿瘤细胞两者之间存在着密切的关系,相互影响相互作用[1]。
本文对骨髓间充质干细胞的特征及其与肿瘤耐药的相关作用机制进行研究,现综述如下。
1 关于骨髓间充质干细胞1.1 间充质干细胞的定义起初,骨髓间充质干细胞被称为成纤维细胞样细胞;在人体外,骨髓间充质干细胞的鉴定,可以通过对骨髓间充质干细胞形成成纤维细胞集落形成单位的能力、向中胚层分化的多能性及特征性的阴性及阳性表面标记物进行确定。
在人体内,骨髓间充质干细胞可以分化成骨、脂肪、肌细胞系几软骨;在人体的骨髓内,骨髓间充质干细胞能够提供一个微环境,这个微环境可以进行调节,对于造血干细胞的增殖及静止能够起到有效的控制作用。
1.2 间充质干细胞的特征关于骨髓间充质干细胞,其细胞表面标志缺少特异性标志,无论是在人体内,还是在鼠体内,其骨髓间充质干细胞的cd45及cd34均显示为阴性。
人体内的骨髓间充质细胞最典型的表面标志为h细胞黏附分子、5核苷酸酶、内皮糖蛋白、胸腺嘧啶表面抗原、血管细胞黏附分子-1等表现标志均显示为阳性。
将骨髓间充质干细胞钝化分离,其组成基础就是上述组合。
另外,骨髓间充质干细胞具有高度差异性表达的整联蛋白及低亲和力神经生长因子受体等这些表面标志。
在体外,骨髓间充质干细胞表现出非常明显的可塑性,在成熟的成骨细胞中,这种可塑性能够保持,因为,骨髓间充质干细胞在人体外能够转化为脂肪细胞[2]。
2 骨髓微环境中的间充质干细胞2.1 骨髓间充质干细胞是骨髓结构的重要组成部分在骨髓内,造血干细胞的形成及生长为:骨髓基质细胞通过产生趋化因子、细胞因子进行调节的,同时,骨髓基质细胞还能够通过细胞内信号对造血干细胞的生长进行调节。
间充质细胞
![间充质细胞](https://img.taocdn.com/s3/m/df75e5150740be1e650e9a89.png)
间充质干细胞研究进展【摘要】间充质干细胞是一种源于中胚层的早期干细胞,具有多向分化潜能,特定的条件下可分化为骨细胞、软骨细胞和神经细胞等,支持造血,具备低免疫原性和免疫调节活性,具有广泛的科研和临床应用价值。
本文针对间充质干细胞的研究进展和在临床医学应用进行综述。
【关键词】间充质干细胞、分化、免疫调节、应用1 引言间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)就是指在胚胎发育过程中形成的成体间叶组织(如骨髓基质、脂肪、胎盘和脐带等)中留存下来未分化的原始细胞。
MSCs主要存在于结缔组织和器官间质中,以骨髓中含量最为丰富,少量存在于血液及其他组织中。
MSCs承担着支持造血系统细胞的使命,为造血干细胞的生长、分化及自我更新提供重要的微环境,还能分化为肌细胞、肝细胞、成骨细胞、软骨细胞等多种细胞。
此外,MSCs还具有免疫调节功能,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,发挥免疫重建的功能。
MSCs来源方便,易于分离、扩增和纯化,多次传代扩增后仍具有干细胞特性。
MSCs的这些特性,使其在自身免疫性疾病治疗和细胞治疗等方面具有广阔的临床应用前景。
2 MSCs的来源最常见的MSCs来源是骨髓。
外周血、脂肪和胎盘等组织也可进行MSCs提取。
此外,越来越多新的MSCs来源也逐渐被人们发现,如图1,为MSCs的研究与应用提供了更丰富多样的供体。
a b图1.间充质干细胞的来源。
a :骨髓MSCs的提取;b :MSCs的新来源骨髓来源的MSCs来源方便,易于分离、扩增和纯化,多次传代扩增后仍具干细胞特性,无免疫排斥,体外基因转染率高并稳定高效表达外源基因,且能最终分化成骨、软骨和神经等组织。
越来越多的实验证明脐血能分离得到MSCs。
脐血MSCs的形态、免疫表型和生长方式等生物学特征与其他来源的MSCs大致类似[1]。
Cheng等从十字交叉韧带中发现了MSCs,可诱导分化为软骨细胞、脂肪细胞、骨细胞等。
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间充质干细胞在体内的作用机制
摘要:随着细胞组织工程的研究不断深入,对干细胞在体内机制的不断了解研究,21世纪在全球多个国家药品管理局批准了干细胞制剂进入临床运用,为传统医药无法治疗和控制的疾病,提供了新的治疗途径,本文主要介绍现已广泛应用于临床的间充质干细胞制剂的作用机制。
关键词:间充质干细胞;作用机制
干细胞技术研究为人类疾病的治疗提供的新的途径、方法和手段,干细胞在生命科学、新药试验和疾病研究这三大生物医药领域发挥重要作用。
目前,临床应用最为广泛之一的间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)是干细胞家族的重要成员。
它可以在体内或体外特定的诱导条件下,可分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、心肌、内皮等多种组织细胞,连续传代培养和冷冻保存后仍具有多向分化潜能,可作为理想的种子细胞用于衰老和病变引起的组织器官损伤修复。
一、间充质干细胞的治疗作用机制
1.归巢作用
MSC的归巢作用可能与以下几个方面有关:
1.1.表达大量趋化因子和趋化因子受体(CXCR4)并且能够通过向炎症趋化因子和细胞因子迁移归巢到炎症部位[1,2]。
1.2.MSC表面的CD44使间充质干细胞与内皮细胞上的E-选择蛋白结合从而归巢到含内皮细胞的炎症部位[3]。
1.3.整联蛋白和黏附因子(ICAM-1、ICAM-2、VCAM-1、ALCAM)参与间充质干细胞与内皮细胞的结合[4,5]。
2.免疫调节作用(主要为免疫抑制)[6]
MSC可能先通过免疫激活的T细胞释放IFNγ、TNFα和IL-1等细胞因子,进而刺激MSC产生大量不同趋化因子和一氧化氮(nitric oxide,NO);趋化因子招募T细胞向MSC聚集,MSC生成的NO抑制T细胞增殖,产生免疫抑制效果。
3.抗炎作用
3.1.MSC可能通过CD4+CD25+FOX P3+Treg细胞和IL1-RA表达来抑制IL-1?因子的作用。
3.2.MSC显著下调炎症组织中的炎症因子IL-1?,TNF和IFN-γ的表达,上调血清中抗炎因子IL-10和CD4+CD25+FOX P3+Treg细胞的表达,进而下调炎症因子和上调抗炎因子的表达来抑制炎症反应。
3.3.MSC可以抑制脾淋巴细胞分泌炎症因子,上调淋巴细胞中CD4+CD25+FOX P3+Treg的表达,从而可以抑制由淋巴细胞诱导的IFN-γ的分泌和巨噬细胞诱导的TNF的分泌。
4、组织修复作用
与归巢和多向分化特性有关。
其分化可能通过三种机制来实现,即转录因子随机抑制或激活机制[8]、微环境诱导分化机制和信号转导机制[6]。
目前有关MSC定植、增殖和/或分化对于治疗益处存在广泛争论,因为间充质干细胞经体外培养后不能适应体内环境的氧浓度和营养条件等并且其体积变大,除进行骨组织修复外,静脉注射或局部注射后均大量死亡或不易到达损伤部位,一般只有10%的细胞到达损伤部位并且即使到达损伤部位,大部分细胞亦在短期内因缺氧及乏营养死亡。
由此可以推测移植的间充质干细胞被趋化至组织损伤局部后,少数存活的细胞分泌大量小分子物质,趋化受体干细胞,促进细胞增殖并定向分化;同时,大部分死亡的间充质干细胞可以释放膜微粒,趋化并调节周围细胞功能活性。
两种因素的结合,最终完成组织损伤结构和功能的修复。
二、讨论
综上所述,间充质干细胞的以上4个作用机制表明间充质干细胞在临床上可能对大多数疾病均有一定效果,因为其分泌大量可能存在多方面治疗作用的细胞因子并且大多数疾病均存在炎症和组织病变。
但要使其作用达到最大化,可能需要同时发挥以上4种作用,加之目前其免疫调节作用已相当明确,并且免疫系统疾病的间充质干细胞治疗亦为目前国内外临床研究的主要。
我们可以深信随着对MSC研究的步步深入,其必将有更为广阔的应用前景。
参考文献
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[2]Honczarenko M,Le Y,Swierkowski M,Ghiran I,Glodek A,Silberstein LE:Human bone marrow stromal cells express a distinct set of biologically functional chemokine receptors. Stem Cells 2005,24:1030-1041.
[3]Sordi V,Malosio ML,Marchesi F,Mercalli A,Melzi R,Giordano T,Belmonte N,Ferrari G,Leone BE,Bertuzzi F,Zerbini G,Allavena P,Bonifacio E,Piemonti L:Bone marrow mesenchymal stem cells express a restricted set of functionally active chemokine receptors capable of promoting migration to pancreatic islets. Blood 2005,106:419-427.
[4]Sackstein R,Merzaban JS,Cain DW,Dagia NM,Spencer JA,Lin CP,Wohlgemuth R:Ex vivo glycan engineering of CD44 programs human multipotent mesenchymal stromal cell rafficking to bone. Nat Med 2008;14:181–187.
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[6]Soufiane Ghannam,Carine Bouffi,et al.Immunosuppression by mesenchymal stem cells:mechanisms and clinical applications. Stem Cell Research & Therapy 2010,1:2。