间充质干细胞基础知识

发布时间:2021-07-26


1.     什么是间充质干细胞?有哪些特点?

  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的细胞。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。其主要存在于人体组织和器官的间质中,在机体健康的情况下处于休眠状态,当机体受到损伤时间充质干细胞将被激活,修复受损细胞。

2.     间充质干细胞有哪些分化能力?

  间充质干细胞MSC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。

3.     间充质干细胞在人体中的分布及含量比较是怎样的?

  间充质干细胞MSC广泛分布于骨髓、骨膜、松骨质、脂肪、滑膜、骨骼肌、胎肝、乳牙、脐带、脐带血中,在多数组织中含量甚微,且不易获取而难以广泛应用。因而,骨髓和脐带成为MSC的两大主要来源。MSC在骨髓中的含量大约为1-10MSC/105MNC(单核细胞),并且骨髓中含有的细胞种类较多。而脐带组织中MSC的含量大约为1MSC/1600 MNC,且脐带组织中的细胞种类较少,便于MSC的分离纯化。

4.     间充质干细胞在机体内作用机理是什么?

  间充质干细胞在骨髓中所扮演的主要角色是和造血干细胞产生交互作用,提供造血干细胞生长所需的(基质及生长因子)微环境,并可分化为多种间质组织,如软骨,骨,肌肉,上皮等。 其细分作用如下:

1)替代作用:可以存在并作用于多种组织,分化为相应细胞,行使相关细胞功能。

2)归巢作用:促进因子和蛋白迁移到炎症部位。

3)免疫调节作用:通过免疫激活的T细胞释放因子,刺激MSC产生大量趋化因子和NO,抑制T细胞增殖,产生免疫抑制。

4)抗炎作用:通过免疫调节细胞达到抗炎效果。

5)旁分泌作用:通过独特的因子分泌功能,调节机体自身的代谢平衡。

6)因子族群作用:抗凋亡族群、免疫调节族群、抗瘢痕族群、支持营养族群、血管再生族群、趋化作用族群,六大因子族群协同改善细胞的微环境,重塑机体微循环,激活自身的修复新生再生能力。

5.     什么是脐带间充质干细胞?

在新生儿脐带组织中胚层,脐静脉周围存在一层富含间充质干细胞的凝胶状物质,称作华通氏胶(Wharton's Jelly),从这一胶质层中提取分离得到的间充质干细胞就被称为脐带间充质干细胞。

6.     选择脐带提取间充质干细胞的优势是什么?

(1)脐带通常在婴儿出生后就被作为废物丢弃了,我们用脐带提取干细胞,是变废为宝,不存在从胚胎提取干细胞所带来的伦理学问题。(2)脐带的采集简便易行,不会引起产妇和新生儿任何不适感觉或不良影响,避免了从骨髓和脂肪等组织提取干细胞的繁杂操作以及给供者带来的不适感觉。(3)与其它来源的间充质干细胞相比,脐带间充质干细胞含量相对丰富,体外增殖潜能高,并且具有较低的免疫原性,临床应用不存在组织配型的问题。(4)脐带间充质干细胞是从新生儿的脐带中分离而得,在很大程度上可以避免受到细菌、病毒等病原微生物的污染以及后天疾病的影响。

7.     什么是牙髓干细胞?

收集6-10岁健康儿童因牙齿更替滞留而拔除的无牙体牙髓疾病的乳牙,使用酶消化分离法得到原代人脱落乳牙干细胞(SHED),再利用有限稀释克隆法分离纯化,最终获得纯化后的牙髓干细胞(DPSCs)。通过此方法获得的牙髓间充质干细胞,不仅可用于口腔颌面部组织的再生,在一定条件下可向特定的细胞类型包括成骨细胞、成脂肪细胞、神经细胞等分化,为牙科等疾病的治疗研究提供更广阔的空间。人脱落乳牙干细胞比较容易污染,提取成功难度较大。

8.     什么是脂肪干细胞?

脂肪干细胞从脂肪组织中分离得到的一种具有多向分化潜能的成体干细胞,也称脂肪间充质干细胞。其在组织细胞的修复,促进细胞的再生方面起着重要的作用。

9.     脂肪间充质干细胞、骨髓间充质干细胞与脐带间充质干细胞有啥区别?

1)三种干细胞的来源不同:ADMSC取自成人身体脂肪;BMMSC抽取成人骨髓;UCMSC来源于婴儿脐带组织,属于变废为宝,资源广泛,采集简单无痛苦。这三种来源的间充质干细胞免疫表型符合MSC的鉴定标准,而且表达水平一致。

2)功能方向主要异同点:这三种来源的MSC成骨分化潜能相似,而成脂分化潜能存在较明显的差异,其中AD—MSC成脂能力最强,BM-MSC次之,UC-MSC最差。脂肪干细胞具有更强的内分泌调节功能,调节机体脂肪代谢和分布、抗衰老效果明显;脐带间充质干细胞具有更明显的免疫调节作用,对于自身免疫性等疾病的治疗较具优势。

10.  间充质干细胞临床治疗有哪些优势?

  (1)来源丰富、采集简便,对母亲和新生儿无任何不良影响;(2)数量丰富,增殖能力强,可多次使用:一根脐带(约50厘米)中提取到的原代MSC的数量相当于5000毫升骨髓液中MSC的含量。脐带MSC传代10次以上仍具有很强的增殖能力(倍增时间20-30小时),而骨髓MSC传代10次以上增殖能力明显下降(倍增时间延长到70小时左右);(3)基因稳定、不易突变、使用安全可靠:脐带MSC传代20次后,染色体核型分析表明基因型稳定未发生突变;(4)免疫原性低,具有免疫调节功能,使用时不引起免疫排斥反应,还可抑制该反应:MSC及其细胞系较低水平表达MHC-I类分子,不表达CD 40及其配体,因而缺乏免疫原性,不易被宿主识别,不引起免疫排斥反应。另外,MSC还能通过抑制免疫反应、抑制T细胞、B细胞增殖活化来调节机体的免疫功能,抑制免疫排斥反应;(5)具有很强的促进造血恢复功能:MSC可提供造血干细胞生长增殖良好的微环境,促进造血干细胞移植后造血功能的恢复;(6)广泛的临床应用范围,可治疗多种疾病:MSC的多向分化能力为多种疾病的治疗提供了全新的治疗方案。作为种子细胞修复替代损伤或病变的多种组织器官,可治疗心血管疾病、神经系统损伤、肝肾损伤、骨组织病、自身免疫性疾病等多种难治性疾病。