脐带间充质干细胞的研究进展

更短 ，具有更强 的扩增 能力 ，７代后 可扩增 ３００倍 ；Ｌｕｎｄ 等 ” 的研究 认 为 一 条 人 脐 带 共 可 扩 增 到 １０ 个 细胞 ；ＵＣ．
中华 临 床 医师 杂 志 （电子 版 ）２０１２年 ３月 第 ６卷 第 ６期 Ｃｈｉｎ Ｊ Ｃｌｉｎｉｃｉａｎｓ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｄｉｔｉｏｎ），Ｍａｒｃｈ １５，２０１２，Ｖｏ１．６，Ｎｏ．６
脐带包含丰富 的干细胞 ，每条脐 带的 ＭＳＣｓ的数 目４×１０ ， 密度为 （１Ｏ～１５）×１０ ／ｃｍ Ｊ，而每份脐血 中的数 目是 （１—５）× １０ ，骨髓 中的 数 目是 每 １０ 单 个 核 细 胞 中含 有 １—１０个
Ｍ ＳＣｓ［５２－５４］ 。
三 、ＵＣ—ＭＳＣｓ的生物学特性 由于脐带基质细胞的结构特征和主要功 能与成纤维细胞 相 似 ，早期认 为这 些细胞 是 “特殊 的成 纤维细胞 ”。 以后 进一步 的 研究 示 ，这些 细胞 既不是成纤维 细胞 也不是平 滑肌细胞 ，而是 肌纤维母细胞 ，在超 微结 构上具 有平滑 肌细胞 和成纤 维细胞 的 特 点 ，表达收缩蛋 白如肌动蛋 白 、非 肌球蛋 白、索蛋 白和 ｄ－平 滑 肌肌动蛋 白 （肌纤 维母 细 胞 的标 志 ）［２ｏ，３５，３９］，而肌 球 蛋 白不 表 达 。另外这 些细胞还表达 波形蛋 白 ，这种 中间丝 蛋 白 表达于间充质来源 的细胞 如成纤 维细胞 ，而不表达 于平滑 肌细 胞 。共表达波形蛋 白和索蛋 白提示这些 细胞 本质上是肌纤 维母 细 胞 。
时间从 ３０ ｍｉｎ＿４ 至 １６ ｈ＿舶 不等 ，取决于消化液 的剂量和组织块 的体 积。然后用孔径 ７０—１００ ｍ的滤 网过滤 以去除组织碎 片。 也可以不用酶 消化 ，而采用组织块培养法 。
用酶消化法 收获 的细胞可 以进一 步通过荧光激活 细胞分选 术和免疫 磁 珠 分 选 出基 质 细胞 。ＣＤ１０５、ＣＤ７３和 ＣＤｇ０这 些 ＭＳＣｓ 的 细 胞 表 面 标 志…Ｊ，在 脐 带 基 质 细 胞 中 也 表 达 ［２０，３￣，４２－４３，４５４６，４９。蜘１。
此 ，脐带 ＭＳＣｓ（ｕｍｂｉｌｉｃａｌ ｃｏｒｄ ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ，ＵＣ—ＭＳＣｓ） 就成为重要来源 。
一 、 概 述 人脐带约 ４０ ｇ，它的长度约 ６ｏ～６５ ｃｎｌ，足月脐 带 的平 均直 径 约 １．５ ｃｍ 。脐带被覆着鳞状上皮 ，称脐带上皮 ，是单层或 复层结构 ，这层上皮 由羊膜 延续 过来 Ｊ。脐带 的 内部是 两根 动脉和一根 静脉 ，血管 之 间是黏 液样 的结 缔组 织 ，叫做沃 顿胶 质 ，充 当 管外膜 的功 能。脐带 中无毛 细血管 和淋 巴系统 。沃 顿胶质的网状系统是糖蛋 白微 纤维和胶原纤 维。沃顿胶质 中最 多的葡萄糖 胺聚糖 是透 明质 酸 ，它是 包绕 在成纤 维样 细胞和胶 原纤维周围 的并维 持脐 带形 状 的水 合凝 胶 ，使 脐带免 受 挤压 。 沃顿胶质的基质细胞是成纤维样 细胞 ，这种细胞 可能参与 了 脐带的血流调节 ，间质 的缩 小导致 脐血 管的发育 不全会 引起 胎 儿 的发育不 良 … 。根据结 构和 功能 ，脐带 至少有六 个特征 性 的 区带 ，从外 到内分别是 ：（１）脐带上皮 ；（２）羊 膜下基 质 ；（３）裂 隙 ；（４）血 管间基质 ，即沃顿胶质 ；（５）血 管周 围基质 ；（６）血管 。 细微结构 、免疫组化 ”驯 和体外功能实验［２０，３８ 表明羊膜下 、血
中华临床医师杂志（电子版 ）２０１２年 ３月第 ６卷第 ６期 Ｃｈｉｎ Ｊ Ｃｌｉｎｉｃｉａｎｓ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｄｉｔｉｏｎ），Ｍａｒｃｈ １５。２０１２，ｖ０１．６。Ｎｏ．６
· 综 述 ·
脐 带 间充 质 干细胞 的研究 进 展
邱 小华 戴 育成 胡葵葵
问充质干细胞 （ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌ ｓｔｅｍ ｃｅｉｌｓ，ＭＳＣｓ）是来源于发育 管间和血管周 细胞在数 目、细胞 密度 和性质上有 明显的不 同，提
ＭＳＣｓ有以下特 点 ：（１）多向分化潜能 ，在适 当的诱导条件 下可分 血管间细胞 的胞突 更长和 更多 。进一 步的研 究证 明从脐 带
化为肌细 胞 、成 骨 细胞 、脂 肪 细胞 、神经 细 胞 、肝 细 上皮到血管的细胞其 细胞 的分 化程度不 同［３６，３９］，越 靠近血 管的
联合应用时 ，胶原酶 的处理时 间至关重 要 ，避免 时间过长而 降解 细胞外板 ，妨碍 细胞 与培养 基 质黏 附 ，甚 至导致 细 胞 的严重损 伤。胶原酶 Ⅱ有着更 强 的梭 菌蛋 白酶活性 ，在 溶解脐 带 的微 纤 维方 面比其他类型 的胶原酶更为有效 Ｊ，也可选 用［２０，４５］。消化
四 、临 床 应 用 前 景 近来 ，随着 对 ＭＳＣｓ研 究 的深入 ，逐 渐发 现 ＭＳＣｓ在 损伤等 刺激下能参与 多种组织 的修 复 ，其机制 尽管 尚未 完全 阐明 ，但初
步结果显示可能与创伤 的刺激及 局部创 面的微环境 中含有各种 不 同的冈子有关 ，它们具有促进 ＭＳＣｓ趋化 以及诱 导 ＭＳＣｓ向所 需要 的组织或 细胞分 化来参 与组 织 的修复 。有 研究 认 为 ＭＳＣｓ 通过分泌可溶性 因子来改 变微 环境 ，在促 进创 面愈合 过程 巾比 细 胞 转 分 化 起 的作 用 更 大 ”【＇ Ｊ。细 胞 分 化 依 赖 于 细胞 所 处 的三
ＤＯＩ：１０．３８７７／ｃｍａ．ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－０７８５．２０１２．０６．０３０ 基金项 目：广东省科技计划 （２００９１３０３０８０１２５８）；广东省 自然科学基 会 （７１００１３２） 作者单位 ：３３０００６ 南昌大学第二附属医院省分子医学重点实验 室 （邱小华 、戴育 成 、胡葵葵 ）；广州医学 院附属广 东省妇女儿童 医院整 形美 容科 （胡葵葵 ） 通 讯 作 者 ：胡 葵葵 ，Ｅｍａｉｌ：ｈｕｋｕｉｋｕｉ６８＠ １６３．ｃｏｒｎ
维空间结构和相应 的多维 分化信号 。细胞 与细胞 、细胞 与细 胞外基质 间相互作用直接影 响干细胞 的分 化方 向和进 程。周边
环境对其增殖 、分化 有重要 作用 。生 物体 提供 了复杂 微妙 的微 环境 ，可以借 助 生物 体 本 身来 进 一 步 完 成 多种 干 细 胞 的诱 导 分 化 。
１．ＵＣ—ＭＳＣｓ的分子 标 志 ：目前文 献报 道 的分 子 标 志见
表 １。 ２．人 ＵＣ—ＭＳＣｓ的 类 型 ：人 ＵＣ—ＭＳＣ 作 为 一 个 异 质 的 细 胞
群 ，从 表型上至少有两种不 同类 型的 细胞 』：Ｉ型 和 Ⅱ型 ，波形
蛋 白在 两 型 细 胞 均 表 达 ，而 Ｉ型 细 胞 还 表 达 角 蛋 白 中间 丝 ，Ｉ型 细胞主要来源 于血管周 细胞 。两型细 胞在 向软 骨 、骨 和脂 肪谱
胞 ］、心肌 细胞 １ 和表皮细胞 ｌｌ ；（２）通过分泌可溶 性因子和 细胞 其细胞支架 的复 杂性越 高 ，而增 殖速 率则越 低 ｊ，也就 是
转分化促进创 面愈合 ；（３）免 疫调控 功能 ，骨髓 源 ＭＳＣｓ表 分化低的细胞靠近脐带上皮 ，而分化高的细胞 靠近血管 。
达 ＭＨＣ—Ｉ类分子 ，不 表达 ＭＨＣ一Ⅱ类分子 ，不表 达 ＣＤ８０、ＣＤ８６、 ＣＤ４０等协 同刺激分子 ，体外抑 制混 合淋 巴细胞反 应 ，体 内诱 导 免疫 耐受 ¨ ”Ｊ，在预防和治疗移植物抗宿主病 、诱导器官移植免 疫 耐受 等领域有较好 的应用前景 ；（４）连续传代 培养 和冷冻保存
脐带基 质细胞也 是一 种具有 多能 干细胞特 点 的细胞 ，具有 多项分 化 潜 能 ，其 形 态 和 生 物 学 特 点 与 骨 髓 源 性 ＭＳＣｓ相 似 ， 川 ，但脐带 ＭＳＣｓ更原始 ，是介 于成体 干细胞和胚胎干 细胞之间的一种 干细胞 ，表达 Ｏｃｔ４、Ｓｏｘ－２和 Ｎａｎｏｇ等 多种胚胎 干细胞的特有分 子标 志 Ｊ，有更高 的克隆形 成率 ［４ ，倍增 时 间
手段容易获得 ，并且病毒污染 的风 险低 ，还可 冷冻 保存后行 自体 移植 。然而 ，脐血 ＭＳＣ的培养成功率不高 ¨ Ｊ，Ｓｈｅｔｔｙ等 的 研究认为只有 ６％ ，而脐带 ＭＳＣ的培养成功率可达 １００％ 。另外 从脐血 中分离 ＭＳＣｓ就浪费了其 中的造 血千／祖 细胞 （ｈｅｍａｔｏｐｏｉ— ｅｔｉｃ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ／ｈｅｍａｔｏｐｏｉｅｔｉｃ ｐｒｏｇｅｎｉｔｏｒ ｃｅｌｌｓ，ＨＳＣｓ／ＨＰＣｓ） 拍训 ，因
早期 中胚层的一类 多能 干细胞 ，ＭＳＣｓ由于 它的 自我 更新 和 示这六个 区带 细胞 的来 源是不 同 的。羊膜 下细胞 密度较 低 ，而
多项分化潜 能 ，而具 有 巨大 的治疗 价值 ，日益 受 到 关注 。 血管周 细胞密 度最 高 ” 。血 管间细 胞与 血管 周细胞 相 比 ，
系的分化上没有 区别 ，但 在神经谱 系的分化上有 区别 ，Ｉ型细胞 体外不能 向神经元细胞分化 。
３．ＵＣ．ＭＳＣｓ的分 化 潜 能 ：ＵＣ—ＭＳＣｓ起 源 于 胚 外 中 胚 层 ，脂
肪 、软骨 、骨 、心肌 和 骨骼肌 的诱 导是 目前 研究 最 多 的谱 系 。
目前 没 有 发 现 公 认 的 ＭＳＣｓ特 异 性 表 面 抗 原 ，无 直 接 方 法 可 鉴 定
ＭＳＣｓ在体外培养和体 内移植都是 安全的 ，不 会 自发转 化成 畸胎 瘤 川 ，体外 的细胞分 裂周 期可 达 ５０—６０次 ］。 目前 各家 报
表 １ 文献 报道的分 子标 志
道 的 ＵＣ．ＭＳＣｓ的细胞 动力学 有差异 ，可能是 由于 ＵＣ—ＭＳＣｓ的来 源不 同 ，包括血管 间 、血管 周及羊 膜 下细 胞群 ，由此导 致 了 ＵＣ— ＭＳＣｓ的 异 质 性 。
巴胺 能神 经元 、内皮 细胞 。与 ＢＭ—ＭＳＣｓ相 比，ＵＣ—ＭＳＣｓ
分 化 为软 骨 和 骨 的 能 力 更 强 Ｊ，成 骨 分 化 速 度 更 快 ，而 分 化 为脂肪 的能力更 弱 Ｊ。在向软骨 谱系诱 导时 ，ｕＣ－ＭＳＣｓ不仅表