间充质干细胞生物特性及临床应用(抗衰.美容)
【干货】间充质干细胞功能及应用
负面消息（包括无效）的特点
1，活性差、功能低的间充质干细胞（自体骨髓间充质干细胞） 2，脐血单个核细胞（mononuclear cell，不是monocytes）冒充间充质干细胞 （部分医院和企业） 3，干细胞制剂里添加各种药物（激素） 4，治疗方案没有经过优化 5，各种忽悠的干细胞类型，比如：外周血干细胞（外周血含有少量的间充质 干细胞，但目前无法扩增到临床所需的细胞数）、母乳干细胞（退一步说，即 使母乳里含有干细胞，但经过胃酸和肠道消化，早就死翘翘了）、植物干细胞、 心脏干细胞（专业上有心肌干细胞）等
Biology of Blood and Marrow Transplantation 13:1477-1486, 2007
评价MSC的质量
克隆形成能力 细胞大小 免疫调节能力
分泌细胞因子的量
HGF、TGF-β1、PGE2、IDO
VEGF165、
抗凋亡
FGF-2、HGF 因子
免疫调 节因子
趋化因 RANTES、SDF-1α、
endogenous: Hsp, DNA, RNA, TNF,CD40L exogenous: unmethylated CpG sequences in microbial
?? Safe signals
意义：能够解释更多免疫学现象，成功地解释了坏死细胞为何能诱导免疫应答反应。
chronic phase acute phase
J Tissue Eng Regen Med 2011;5(2):146-150.
风险控制
基因组 • 体外扩增导致 稳定性 的基因突变
稳定性评价
微生物
• 病毒 • 细菌 • 支原体
辅料素
• 内毒素 • 胎牛血清残留
间充质干细胞
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。
间充质干细胞临床应用案例
间充质干细胞临床应用案例干细胞是一种具有自我更新和分化能力的细胞，可以分化为多种不同类型的细胞，因此被广泛用于临床应用。
其中，以间充质干细胞为代表的干细胞在临床上有着广泛的应用。
下面将列举一些间充质干细胞在临床应用中的案例。
第一，间充质干细胞在心血管疾病治疗中的应用。
研究表明，间充质干细胞具有促进血管生成和修复受损心肌的能力，因此被用于治疗心肌梗死、心衰等心血管疾病。
临床实践中，通过注射间充质干细胞可以改善患者心功能，减少心肌损伤，提高生存率。
第二，间充质干细胞在骨科领域的应用。
间充质干细胞可以促进骨组织再生和修复，因此在骨折愈合、骨缺损修复等方面有着广泛的应用。
临床研究表明，通过植入间充质干细胞可以促进骨折愈合，加速骨缺损修复，提高手术成功率。
第三，间充质干细胞在皮肤修复和再生领域的应用。
间充质干细胞具有促进皮肤再生和修复受损皮肤的能力，因此被用于治疗烧伤、创伤等皮肤损伤。
临床实践中，通过植入间充质干细胞可以加速伤口愈合，减少疤痕形成，提高皮肤再生能力。
第四，间充质干细胞在免疫调节和治疗自身免疫性疾病中的应用。
间充质干细胞具有调节免疫系统功能的能力，可以抑制炎症反应、促进免疫耐受，因此被用于治疗自身免疫性疾病如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。
临床研究表明，通过输注间充质干细胞可以减轻炎症反应，改善患者症状，延缓疾病进展。
第五，间充质干细胞在神经系统疾病治疗中的应用。
间充质干细胞可以促进神经细胞再生和修复受损神经组织，因此被用于治疗中风、脑损伤、帕金森病等神经系统疾病。
临床实践中，通过植入间充质干细胞可以改善患者神经功能，减少神经损伤，提高生活质量。
第六，间充质干细胞在器官移植领域的应用。
间充质干细胞可以促进器官再生和修复，减少移植排斥反应，因此被用于器官移植后的免疫调节和组织修复。
临床研究表明，通过输注间充质干细胞可以减少移植排斥反应，提高移植器官存活率。
第七，间充质干细胞在糖尿病治疗中的应用。
自体脂肪间充质干细胞抗衰原理
自体脂肪间充质干细胞抗衰原理
自体脂肪间充质干细胞（ADSCs）是一种来源于脂肪组织的干细胞，具有多向分化潜能和自我更新能力。
它们被认为具有抗衰老的
潜力，主要原理如下：
1. 分泌生长因子，ADSCs可以分泌多种生长因子，如表皮生长
因子（EGF）、基本成长因子（bFGF）和血管内皮生长因子（VEGF），这些生长因子可以促进细胞增殖、修复受损组织和促进血管生成，
从而减缓皮肤老化过程。
2. 抗氧化作用，ADSCs具有显著的抗氧化能力，可以中和自由基，减少氧化应激对皮肤造成的损害，延缓皮肤衰老。
3. 促进胶原蛋白生成，ADSCs可以促进胶原蛋白的生成，胶原
蛋白是皮肤的重要成分，能够增加皮肤的弹性和紧致度，减少皱纹
的形成。
4. 免疫调节作用，ADSCs可以调节免疫反应，减少炎症反应，
改善皮肤的免疫环境，有助于减缓皮肤老化的进程。
总的来说，自体脂肪间充质干细胞通过分泌生长因子、抗氧化、促进胶原蛋白生成和免疫调节等多种途径，可以对抗皮肤衰老，改
善皮肤质地，减少皱纹和松弛，使皮肤恢复年轻、光滑和有弹性。
这些原理为其在抗衰老领域的应用提供了科学依据。
干货间充质干细胞功能及应用
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
Annu Rev Pathol 2011;6457-478
无处不在
牙髓
外周血
脐带
MSC
胸腺 羊膜
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
骨髓
脂肪
脐带血
富含MSC的人体组织
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
图片来自网络
年龄与骨髓MSC含量的变化
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
稳定性评价
P30
Although hUC-MSCs with genomic alterations do not undergo malignant transformation, periodic genomic monitoring and donor management focusing on genomic stability are recommended before these cells are used for clinical applications. (Cell Death Dis 2013;4e950)
稳定性评价
微生物
• 病毒 • 细菌 • 支原体
辅料素
• 内毒素 • 胎牛血清残留
生产工艺
稳定性评价
P14
P18 Array-CGH and cytogenetic analyses showed that BM-MSCs expanded in vitro did not show chromosomal abnormalities. Telomerase activity and hTERT transcripts were not expressed in any of the examined cultures and telomeres shortened during the culture period. (Cancer Res 2007;67(19):9142-9149)
皮肤抗衰系列二间充质干细胞在皮肤抗衰老中的应用
皮肤抗衰系列二间充质干细胞在皮肤抗衰老中的应用皮肤衰老是生理性、不可避免的，其具体表现多种多样，包括组织变得萎缩、脆弱，出现修复缺陷、免疫缺陷及易受感染。
皮肤衰老受内在及外在等多种不同因素的影响，同时在衰老局部留下多种印记。
皮肤衰老所导致的一系列不良后果，使得人们对抗衰老的需求越来越强烈。
衰老过程包括生理和功能退化，这种退化在生物体的一生中不断发展，由各种遗传和非遗传环境因素引起，最终，体内平衡被破坏，对疾病的易感性增加。
临床上，皮肤衰老表现为细纹和皱纹、弹性丧失、色素异常、表皮变薄和粗糙度增加。
随着年龄的增长，干细胞功能受损，不再维持表皮组织稳态和修复受损组织，导致皮肤衰老。
本系列旨在科学的讲述极受关注的干细胞相关抗衰老的研究进展，其中主要描述应用较多的间充质干细胞、诱导多能干细胞及其衍生物（外泌体、条件培养基、细胞外囊泡）在皮肤抗衰老中的研究成果及作用机制。
皮肤抗衰系列一 | 诱导多能干细胞在皮肤抗衰老中的应用（点击链接）皮肤抗衰系列二 | 间充质干细胞在皮肤抗衰老中的应用皮肤抗衰系列三 | 外泌体在皮肤抗衰老中的应用皮肤抗衰系列四 | 条件培养基在皮肤抗衰老中的应用皮肤抗衰系列五 | 细胞外囊泡在皮肤抗衰老中的应用本期 | 皮肤抗衰系列二 | 间充质干细胞在皮肤抗衰老中的应用图：间充质干细胞间充质干细胞来源于多种组织或细胞，如骨髓、脐带、脂肪组织、胎盘、iPS细胞、ESC细胞等。
间充质干细胞因其对真皮细胞具有相对广泛的旁分泌作用而被应用于皮肤损伤及延缓衰老的治疗中；间充质干细胞能够刺激血管生成，保护其他细胞免受过氧化物介导的损伤，调节炎症、疼痛和免疫耐受。
在各种间充质干细胞中，脐带来源间充质干细胞由于其丰度、易分离性和在临床采集期间的耐受性而被优选。
脐带来源的干细胞在皮肤治疗中的应用也已经在诸多实验研究中阐述，获得了令人满意的效果。
诱导多能干细胞来源间充质干细胞，可以解决MSC疗法的标准化和可控性。
间充质干细胞
MSC在自身免疫系统疾病中的应用
治疗基础：自身免疫系统疾病（系统性 红斑狼疮、类风湿性关节炎、甲状腺机能 亢进、I型糖尿病等）目前方法是使用免疫 抑制药物抑制免疫系统表达。MSC具有良好 的免疫调节作用。
MSC在心血管疾病治疗中的应用
*机制：分化为心肌细胞；促进血管新 生；旁分泌机制；抑制心室重构；激 活内源性修复机制，引起干细胞龛的 再生 。
++
来源易，细胞
数量较多，但
+
++
++
++ 体外优化培养
后是否能适应
体内的环境还
有待研究
常 间充见质干干细细胞
间充质干细胞克服了其 他一些干细胞的缺陷
不容易获得 分离困难
伦理学问题
单向分化
All kill！
MSC主要功能
免疫
调节
支持
促血管
造血
新生
基因 组织 治疗 修复
组织修复：（骨骼肌系统再生）
Bad News
一位患有狼疮性肾炎的患者，接受了干细胞治 疗。患者在接受治疗后就出现了肾衰竭，检查 后发现，在接受干细胞注射的肾脏部位出现了 奇怪的肿块与损伤，其后证明它们是骨髓和血 管组织的混合物。此外，她的肝脏和肾上腺也 出现了相同的肿块。两年后她因肾坏死死亡。 对于这些肿块的一个解释是：这些肿块来自注 射的干细胞。
*临床应用：急性心肌梗死；缺血性心 肌病；慢性心功能不全。
MSC在神经系统疾病中的应用
*临床应用：新生儿缺氧-缺血性脑病（HIE小儿脑 瘫）；神经变性疾病，如肌萎缩侧索化症（ALS）、帕 金森病、阿尔茨海默病等。
*干细胞可释放神经营养因子及重建运动神经元微环境 等机制来保护濒死的运动神经元。
间充质干细胞
2004年，Le Blanc等报道了首例半相合异基因间充质干细胞移植治疗GVHD获得成功，其后又报道了异基因配 型不合的间充质干细胞移植治疗GVHD的有效性，并且认为在应用间充质干细胞治疗GVHD不需要严格的配型，其后 又有多篇异基因未经配型的MSC治疗GVHD、促进造血重建的报道，其MSC来源涉及骨髓、脂肪、牙周等。美国FDA 已批准了近60项临床试验，主要包括以下几个方面。
迄今的研究表明，脐带来源的间充质干细胞不但能够成为骨髓间充质干细胞的理想替代物，而且具有更大的 应用潜能。脐带间充质干细胞表达多种胚胎干细胞的特有分子标志，具有分化潜力大、增殖能力强、免疫原性低、 取材方便、无道德伦理问题的限制、易于工业化制备等特征，因此有可能成为最具临床应用前景的多能干细胞 。
发现过程
一、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具有分化为肌细胞、肝细胞、成骨细 胞、脂肪细胞、软骨细胞、基质细胞等多种细胞的能力。
二、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。