骨髓间充质干细胞体外培养及其归巢机制

Qin JZ, Han XD. In vitro culture and homing mechanism of bone marrow mesenchymal stem cells.Zhongguo Zuzhi Gongcheng
Yanjiu yu Linchuang Kangfu. 2010;14(40):7555-7559.
Correspondence to: Han Xiao-dong, Professor, Doctoral supervisor, Medical College, Nanjing University, Nanjing 210093, Jiangsu Province, China hanxd@nju.edu.cn
免疫调节作用：由于人骨髓间充质干细胞仅表达中等 水平 MHC-Ⅰ类分子，不表达 MHC-Ⅱ类分子和 B7-1， B7-2，CD40，CD40L 等共刺激分子，这些分子是效应 性 T 细胞激活所必需的，共刺激分子的缺无，使得 T 细 胞活化的第二信号丧失，导致 Th 细胞的无反应性而促 成免疫耐受，表现出耐受原性和低免疫原性。
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摘要 背景：骨髓间充质干细胞具有多向分化潜能的特性，体外可多次传代培养，在特定的情况下，多种因子参与调控其到达损伤 的组织器官进行修复重建。 目的：综述骨髓间充质干细胞归巢机制及其临床应用前景。 方法：应用计算机检索 1999-01/2008-12 SCI 数据库相关文章，检索词为“bone marrow mesenchymal stem cell，homing， clinical，therapy”，并限定文章语言种类为 English。共检索到文献 66 篇。 结果与结论：骨髓间充质干细胞是存在于骨髓中除造血干细胞以外的另一类具有“无限”增殖和多向分化潜能的干细胞。在 一定的诱导条件下，这类细胞可归巢到特定的组织并分化为相应组织细胞，发挥修复重建作用，此外，它还具有易提取、扩 增能力强、不存在伦理问题和排斥反应等优点，由于这些优点，其将成为当今社会医学领域中很多难治之症的希望所在。 关键词：归巢；骨髓间充质干细胞；体外培养；进展；综述文献
0 引言
1 资料和方法
骨髓间充质干细胞是存在于骨髓中除造血 干细胞以外的另一类具有“无限”增殖和多向 分化潜能的干细胞。在一定的诱导条件下，这 类细胞可定向分化为各胚层来源组织，特别是 中胚层和神经外胚层来源组织的细胞如骨细 胞、软骨细胞、脂肪组织和肌细胞。骨髓基质 干细胞具有易提取、扩增能力强、不存在伦理 问题和排斥反应等优点，骨髓间充质干细胞经 各种途径移植后均可到达病损部位，并分化成 神经干细胞、成熟神经元和胶质细胞，能安全 和有效地改善中枢神经损伤后的功能恢复。
ISSN 1673-8225 CN 21-1539/R CODEN: ZLKHAH
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的文献，并交叉核对，如有分歧，则通过讨论或由第二 作者协助解决。 1.4 文献检索结果及质量评价 计算机初检得到 66 篇文 献，均为英文。阅读标题和摘要进行初筛，排除因研究 目的与此文无关的 10 篇，内容重复性的研究 14 篇，共 保留 42 篇文献做进一步分析。
覃基政，韩晓冬
In vitro culture and homing mechanism of bone marrow mesenchymal stem cells
Qin Ji-zheng, Han Xiao-dong
Abstract BACKGROUND: Bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) have multi-directional differentiation potential, and can subculture in vitro. Under special conditions, multiple factors participate in regulating BMSCs towards damaged tissue organs for repair and reestablishment. OBJECTIVE: To review BMSCs homing mechanism and clinical application in the future. METHODS: A computer-based online search was performed in SCI database for articles published from January 1999 to December 2008. The key words were “bone marrow mesenchymal stem cell, homing, clinical, therapy” in English. Totally 66 articles were retrieved. RESULTS AND CONCLUSION: BMSCs are a kind of stem cells with potential of infinite proliferation and multi-directional differentiation, besides hematopoietic stem cells. Under special induced conditions, BMSCs can homing to a specific tissue and differentiate into corresponding tissue cells, resulting in playing repair and reestablishment effects. In addition, BMSCs are easy to be extracted, with strong amplification ability, no ethical problem or rejection. Therefore, BMSCs have a bright future in the clinical application to many obstinate diseases.
Received: 2010-04-29 Accepted: 2010-06-17
覃基政，韩晓冬．骨髓间充质干细胞体外培养及其归巢机制[J].中国组织工程研究与临床康复，2010，14(40):7555-7559. [http://www.crter.org http://cn.zglckf.com]
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覃基政，等．骨髓间充质干细胞体外培养及其归巢机制
受体或配体引导对应的干细胞移动并黏附于损伤处。其 二：干细胞动态循环于各组织间，仅在损伤发生时才离 开血循环渗入损伤处。上述两种观点都认为循环池中的 干细胞来源于骨髓池。 2.2 骨髓间充质干细胞的分离和培养 取成体大鼠 2 只， 颈椎脱节法处死后，在体积分数为 75%乙醇中浸泡 15 min，超净台无菌条件下分离大鼠胫骨、股骨，在装 有预冷磷酸盐缓冲液的玻璃皿中将胫骨、股骨上的筋膜 组织剥离干净，放置于新的预冷磷酸盐缓冲液的玻璃皿 中，用眼科剪将剥离干净的胫骨、股骨从两端剪开，再 用一次性针吸取预冷磷酸盐缓冲液冲洗出在胫骨、股骨 中的骨髓成分，用 5 mL 的移液器将吹打含有骨髓成分 的磷酸盐缓冲液，并过滤掉其中含有的杂质。经 Percoll 梯度分离方法获得骨髓单个核细胞。以细胞浓度为 4×108 L-1 接种于含体积分数为 10%胎牛血清的 IMDM 培养基的 6 孔培养板内。置 37 ℃，体积分数为 5%CO2 及饱和湿度条件下培养。48 h 后首次换液，以后每 3 d 换液 1 次。待细胞生长至 90%融合时，用 0.25 g/L 胰 蛋白酶消化传代，备用。
多向分化潜能：间充质干细胞在骨髓内维持着未分化 特点，在适宜的信号刺激下能够被诱导分化为成骨细 胞、成软骨细胞、成脂肪细胞、骨髓基质、神经细胞、 肝脏细胞、胰岛细胞和心肌细胞等不同组织类型的细 胞。
造血支持：在无造血细胞和分化刺激存在的培养条件 下，骨髓间充质干细胞可产生多种造血相关因子，支持 造血。
中国组织工程研究与临床康复 第 14 卷 第 40 期 2010–10–01 出版 Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research October 1, 2010 Vol.14, No.40
骨髓间充质干细胞体外培养及其归巢机制★
本文就骨髓间充质干细胞的归巢机制及其 临床应用前景作一途径。
wenku.baidu.com
1.1 资 料 来 源 文 章 由 第 一 作 者 于 1999-01/2008-12 进行检索，英文以“bone marrow mesenchymal stem cell ， homing ， clinical，therapy”为检索词，检索 SCI 数据库(网 址 http://apps.isiknowledge.com)。共检索到文 献 66 篇。 1.2 入选标准
通讯作者：韩晓 冬，教授，博士生 导师，南京大学医 学院，江苏省南京 市 210093 hanxd@nju.edu. cn
中图分类号:R394.2 文献标识码:A 文章编号: 1673-8225 (2010)40-07555-05
收稿日期：2010-04-29 修回日期：2010-06-17 (20091229005/WL·Q)
纳入标准：与骨髓间充质干细胞归巢机制及 其临床应用前景相关的文献。
排除标准：①研究目的与本文无关。②重复 研究。 1.3 资料提取 由 2 名评价员分别仔细阅读所 获文献文题、摘要和全文，以确定符合纳入标准
南京大学医学院， 江苏省南京市 210093
覃基政★，男， 1987 年生，广西 壮族自治区河池 市人，仫佬族，南 京大学医学院在 读硕士，主要从事 骨髓间充质干细 胞的研究。 qinjizheng@126. com
自我更新能力：间充质干细胞具有自我更新能力，这 一特性使其在相当长的时间内能产生与自身完全相同 的细胞，有时甚至是在组织或器官的整个生命期。 2.1.2 骨髓间充质干细胞归巢 归巢是指骨髓间充质 干细胞从血液中穿过血管内皮细胞，到达其龛位的过 程。
目前对干细胞归巢的机制存在两种推测，其一：心 肌梗死等损伤后的细胞坏死引起一系列信号释放，导致 骨髓池干细胞动员至外周血，损伤组织同时表达特异性
doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.40.033
Medical College, Nanjing University, Nanjing 210093, Jiangsu Province, China
Qin Ji-zheng★, Studying for Master’s degree, Medical College, Nanjing University, Nanjing 210093, Jiangsu Province, China qinjizheng@126.com
2 结果
2.1 骨髓间充质干细胞的背景 早在 1867 年，德国病理 学家 Cohnhein 在研究伤口愈合过程中就提出骨髓中可 能存在有非造血性干细胞的观点。在其后的一个世纪， 因为条件的限制，人们没有对其进行深入的研究。直到 20 世纪 70 年代，随着组织细胞分离及培养技术的飞跃 发展，人们才真正开始对骨髓非造血性干细胞进行进一 步的研究。1976 年，Friedenstein 首次提供了较为直接 的证据，证明骨髓中可能存在间质细胞的前体细胞。 1984 年，Owen 首先将这种贴壁生长的骨髓单个核细胞 定义为骨髓间充质干细胞。1987 年，Frieden-stein 等 又发现，在塑料培养皿中培养的贴壁骨髓单个核细胞在 特定的条件下可分化为成骨细胞、成软骨细胞、脂肪细 胞和成肌细胞，并且扩增 20~30 代后仍保持其多向分化 潜能。 2.1.1 骨髓间充质干细胞具有多种特性