[精品]骨髓间充质干细胞的生物学特性及临床应用前景.doc

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1、骨髓间充质干细胞的生物学特性及临床应用前景骨髓间充质干细胞的概念骨髓间充质干细胞(Mesenchymalstemcells,MSCs)是骨髓屮的非造血干细胞，早期分离培养时，艮外观呈成纤维细胞样而被称为“成纤维细胞集落形成单位(Colony-formingunit-fibroblastic,CUF-F)或“骨髓基质成纤维细胞(Marrowstromalfibroblasts^MSF)。随着研究的深入，人们发现其对骨髓血系细胞起支持诱导作用，可促进造血细胞克隆的形成，因而推测这种细胞可能是间质细胞的前体细胞，又因其來自于骨髓基质，因而称其为“骨髓基质细胞

2、(Bonemarrowstromalcells,BMSCs)”。近年来，因-其在不同的诱导条件下能分化成成熟的间质细胞，如成骨细胞、成软骨细胞、脂肪细胞、肌腱细胞、网状细胞、血管内皮细胞等，乂称其为“间充质干细胞”或“间充质祖细胞”。研究MSC的细胞周期发现,MSC中有90%处于Go/Gl期［1］,说明MSC具有高分化潜能。目前的研究显示，MSC的终末分化有可能跨越胚层界限，超越传统意义上的分化为屮胚层来源的间质细胞，而向实质细胞转化，如分化为心肌细胞、神经细胞等，这一研究成果不仅具有重大的理论意义，而且有着广泛的临床应用前景。2骨髓间充质干细胞的分离

3、、培养骨箭屮间充质干细胞的数量极少，成人骨髓平均10刀个有核细胞屮含有1个，且随着年龄的增加，细胞数量逐渐减少，因此,如何获取高纯度的MSC相当重要。常用的分离MSC的方法有全骨髓法和离心法。全骨髓法即根据干细胞贴壁特性，定期换液除去不贴壁细胞，如造血系细胞等，达到分离纯化MSC的目的。离心法即根据骨髓屮细胞成分比重的不同，提取单核细胞进行贴壁培养。为了获得更高纯度的MSC,有人利用流式细胞仪法、免疫磁珠法等对MSC进行分离纯化,结果令人满意。MSC的培养采用常规的组织细胞培养方法，艾国平［2］的研究表明，选用4〜24h贴壁的有核细胞进行传代培养最适宜

4、，培养基屮胎牛血清含量为5%〜10%,细胞接种密度为(4〜8)X104/ml最利于细胞生长，培养细胞在3〜4d进入对数生长期，随后进入平台期，分裂相细胞明显减少，前10代细胞传代周期为3〜4d,以后生长速度逐渐减慢。另有报道骨髓MSC在12代以内核型正常，且保持端粒酶活性［3］,表明MSC冇很强的体外扩增能力，但又有别于恶性肿瘤细胞而不具备永生性的特点［4］o3骨髓间充质干细胞的多向分化潜能及在组织工稈方面的应用前景组织丁•程学是刚刚发展起來的新兴的应丿I］学科，它是利川体外培养的方法将某些具冇十细胞特性的细胞诱导分化为我们所需要的纟R织其至器官以供临

5、床所需。大量的研究表明，骨髓间充质干细胞具有高度的门我复制能力和多向分化潜能，在不同的诱导条件下，可分化为骨及软骨组织,肌肉及肌腱组织,心肌细胞,神经细胞等。由于MSC可取自自体骨髓,取材方便，由它诱导而来的组织在进行移植时不存在组织配型及免疫排斥等问题，因此可作为组织T程的种了细胞来修复备种病变和缺损组织，从而使得器官、纽织的修复和重建成为可能。3」MSC可分化为骨及软骨细胞用于骨及软骨组织损伤的修复：人类由于创伤、疾病所导致的骨及软骨缺损是一个发生率高治疗难度人及费用昂贵的咲学难题。特别是软骨细胞由于没有迁移能力导致软骨的内在修复能力极弱萇至不存在

6、,I大I此软骨缺损修复无法依赖病人的H然康复。动物实验证明，通过体外扩增并诱导骨髓MSC为所需细胞，然后植入受损纽•织加以修复，可收到较好的效果。li前使川较多的方法是先用体外培养扩增后的MSC与支架材料复合制备成细胞•材料复合体，然后再植入缺损部位。如Kadiyala［5］等将犬的MSC在体外培养扩增麻，贴附在生物材料上，修补股骨骨干缺损，MSC成骨分化较对照组快。同样，通过MSC体外培养及诱导分化，将覆盖有已分化为软骨细胞的碳纤维网植入兔受损关节部位，结果比单纯植入碳纤维网也显示出更明显的促进关节软骨修复的作用［6］。这些研究为骨髓MSC在骨和软骨

7、损伤的治疗屮展示了良好的应用前景，特别是通过开发新型的可吸收的组织工稈材料，与MSC联合应用,将具有重要的应用价值。3.2MSC可分化为骨骼肌细胞用于肌肉组织退行性疾病的治疗：随着年龄的增长，机体的组织器官会出现退行性的改变，并造成一些相关疾病，如肌萎缩、肌营养不良等。但肌细胞的再生比较困难，有赖于分散的卫星细胞，而T星细胞数量少，难于分离和培养，因此如何促进肌肉纟R织的再生一頁是人们关注的问题。实验证明MSC体内和体外能分化为肌细胞，使其有望成为肌组织再生的靶细胞。1995年Wakitanis［7］等将兔MSC用5氮胞廿诱导后，产生含多个长核的肌管细

8、胞。1998年,Ferrari［8］等将带冇lacZ基因小鼠的骨髓移植给胫骨肌肉损伤的免疫缺陷