间充质干细胞诱导分化为血管内皮细胞的研究进展
中胚层来源的细胞及部分外胚层来源的细胞分化,且MSCs具有来源广泛、易于体外分离培养、免疫原性低,移 植后无免疫排斥反应和易于基因转染等特点。血管内皮细胞属于中胚层细胞,MSCs可定向诱导分化为血管内皮 细胞,在体外构建成理想的血管移植物,用于心脏组织工程瓣、血管组织工程以及再生医学领域。本文就间充 质干细胞的生物学特性及诱导分化为内皮细胞的相关研究以及研究中存在的问题作一综述。 【中图分类号】
CD6、CDl0、CDl8、CD21、CD25、CD33(P67)、
CD36、CD38、CD50、CD95。
MSCs的鉴定和表面标志物 由于MSCs缺乏特异性的表面标志物,因而从各
种组织体外分离培养较难获得纯的MSCs,而且不同 来源的MSCs的表面标志物也不尽相同。就比如脐带 来源的MSCs表达CD29、CD44、CD51、CDl05、 SH2、SH3,不表达CD34、CD45”1。胎盘来源的 MSCs表达的标志物有CDl05、SH一2、SH一3及SH一 4,同时表达某些胚胎干细胞表面标志物,如SSEA一 4、TRA—l一6l及TRA一1-80等,不表达造血细胞、内 皮细胞及滋养层细胞的特殊细胞标志物嘲。脂肪来源 的MSCs表达CD49,而骨髓来源的MSCs不表达 CD49;脂肪来源的MSCs不表达CDl06,而骨髓来源 的MSCs表达CDl06”1。但经绝大多数研究证实, MSCs表面标志主要有以下几类:①抗原分子: CDl3、CD44、CD54、CD5(LFA一3)、CD71、 CD73、CD90(thy一1)、CDl02、CDwll9、
1.2
MSCs的生物学特性
1.1 MSCs的定义
干细胞是一种具有多向分化潜能和自我复制能 力的早期未分化细胞。它的特性有:具有自我复制
【收稿日期】2009--03-11
+通讯作者(To whom correspondence should be addressed)
MSCs的分离培养 目前用于分离MSCs的方法主要有4种,即流式
万方数据
解剖科学进展 盐、抗坏血酸盐(维生素C)单独或联合诱导可使 MSCs向成骨分化“q;在培养基中添加转化生长因 子、血小板源性生长因子、骨形态发生蛋白6、碱性 成纤维细胞生长因子2、表皮生长因子、胰岛素生长 因子1、多肽生长因子一d等细胞因子或在高糖 DMEM培养基中加入地塞米松、胰岛素、转化生长 因子13等可诱导骨髓MSCsI句软骨细胞分化;l一甲基 一3一异丁基黄嘌呤、地塞米松、胰岛素及消炎痛均为 脂肪诱导剂,可诱导Mscs向脂肪分化;两性霉素B、 5一氮胞苷和5一氮胞苷一2脱氧胞苷可诱导MSCs分化为 骨骼肌细胞””;体外平滑肌分化诱导剂主要是血小板 源性生长因子BB;5一氮胞苷和碱性成纤维细胞生长 因子可将MSCs诱导为心肌细胞;B一巯基乙醇为神 经细胞诱导剂”1,在无血清培养基中添加碱性成纤 维细胞生长因子、表皮生长因子和血小板源性生长 因子能诱导MSCs向神经细胞形态分化;在培养液中 添加p细胞调节素、肝细胞生长因子、活化素A、尼 克酰胺、B27和B一巯基乙醇可诱导MSCs向胰岛样 细胞分化;肝细胞生长因子和碱性成纤维细胞生长 因子可诱导MSCs分化为肝细胞样细胞;但MSCs诱导 分化为内皮细胞方面的研究报道较少。
2
2009年第15卷第3期
胞和骨髓基质细胞,介导同种细胞(homophilic)之间 (ALCAM—ALCAM)和异种细胞(heterophilic)之间 (ALCAM—CD6)的粘附。该粘附分子不仅参与胚胎造 血,而且与血管新生和形成有关8。通过FACS分离的软 骨膜来源的ALCAM细胞,具有MSCs特性,可促进造 血生成和血管新生,当在培养中加入ALCAM—Fc或 CD6一Fc,可阻止血管向软骨浸润,暗示ALCAM+的 MSCs通过趋化破骨细胞参与血管浸润””。
to construct
ideal blood vessel厚'aft in vitro,and will have wide pwspective
engineering valve,vascular engineering and regeneration medical domain.
MSCs是来源于早期中胚层的一类多能干细胞, 理论上可分化为所有中胚层来源的细胞,内皮细胞 属于中胚层,是胚胎发育过程中第一个分化的组 织,因此MSCs具有分化为内皮细胞的可能性。而内 皮细胞又是组织工程化血管的核心,是心脏外科及 血管外科进行血管移植的主要材料。种子细胞的来 源及如何为组织工程化器官提供血供,又是目前组 织工程学主要面临的两大难题,因此研究并找到体 外诱导内皮细胞分化的完善可行性体系已迫在眉 睫。本文就MSCs的生物学特性,诱导分化为内皮细 胞的相关研究以及研究中存在的问题作一综述。
CDl20a,b、CDl23、CDl26,CDl27、CDl40a,
随着对MSCs的深人研究,将会发现更多的 MSCs免疫标志,尤其是特异性表面标志,这将对 MSCs的分离纯化培养以及生物学特性具有更为重要 的意义。
1.4
MSCs的多向分化潜能特性 MSCsBiblioteka 泛存在于全身结缔组织和器官间质中,
以骨髓组织中含量最为丰富,也可从胎儿脐血中分 离得到确,还存在于胎盘、羊水、脐静脉内皮下层、外 周血及肝脏、脂肪、肌肉、皮肤等多种组织中n毛9。 MSCs不仅具有高度增殖、自我更新和多向分化潜 能。而且易于分离、培养、扩增,易于外源基因的 导人和表达,在体外长期培养的过程中始终保持多 向分化的潜能,遗传背景相当稳定。其中多向分化 潜能被认为是MSCs最重要的生物学特征之一。目前 认为MSCs在体内的分化主要取决于所处的环境,在 梗塞心肌处就分化为心肌,在愈合的伤口处则主要 分化为成纤维细胞。在体外的诱导分化员1j取决于诱 导物,在不同的诱导条件下,可分化为不同的组织 细胞。在培养体系中加入地塞米松、B一甘油磷酸
1
能力和多向分化潜能;终生保持未分化或低分化特 征;缺乏分化标记;分化情况受所处微环境的影 响;通过对称性和非对称性分裂两种方式生长;具 有分裂的慢周期性;绝大多数干细胞处于G0期等。 按发生学来源可将干细胞分为胚胎干细(embryonic stem cell,ESC)和成体干细胞(adult stem cells)。 胚胎干细胞是指来源于人或动物的胚胎内细胞团或 原始生殖嵴的一种多能细胞系,它可以分化出内、 中、外3个胚层的所有细胞,并且在体外培养时也可 以保持为未分化状态。成体干细胞是指存在于各种 组织和脏器中的未分化细胞,这种干细胞具有分化 出多种细胞、组织的潜能,但失去了发育成完整个 体的能力。MSCs属于成体干细胞的一种,是中胚层 发育的早期细胞,不仅可以分化为造血基质细胞, 还可以分化为许多造血以外的组织,特别是中胚层 和神经外胚层来源组织的细胞。
1.3
(CDl05)、透明质酸受体、Of.一整合素(CD49b、 CD49d、CD51)、B一整合素(CD29)、I型、Ⅲ 型、Ⅵ型胶原、纤维连接蛋白和层粘连蛋白等;④ 趋化因子受体及配体:趋化因子受体(CCRl、 CCR7、CCR9、CXCR4、CXCR5和CXCR6)、趋化 因子配体(CCL2、CCL4、CCL5、CCL20、 CXCLl2、CXCL8和CX3CLl)。⑤其他受体:干扰 素1受体、肿瘤坏死因子受体、神经核苷素2。许多 研究人员将CDl3、CD29、CD44、CDl05和CDl66作 为鉴定MSCs的表面标记,因此推测它们可能具有一 定程度的特异性。另外,神经核苷素2是在骨髓发现 的MSCs的一个新的表面标志,研究者证实神经核苷 素2是骨髓中MSCs区别于骨髓中其它细胞的唯一的 表面标志,因此神经核苷素2的发现对于研究 MSCs的生物学特性和临床应用具有极为重要的意 义。 而MSCs不表达的抗原主要有以下几类:①分化 相关的标志:I,Ⅱ,Ⅲ型胶原、碱性磷酸酶、骨桥 接素。②典型的造血干细胞标志:CD3(T3)、 CD7(sp40)、CDll、CDl4、CD30、CD34、 CD45(淋巴细胞共有抗原)、CDll7(c—kit)、 CDl35(n卜3)。③基质受体:CD31(PECAM一 1)、CD62E,L,S、HLA—DR。④共刺激分子: B7—1(CD80)、B7—2(CD86)。⑤其他:CD4、
isolated and cultured easily in vitro,characterized
Call
rejeetion
and gene transfection.MSCa
be differentiated into
mesoblast-derived vascular endothelial cells utility in heart tissue
CD9、P75、转化生长因子B受体I,Ⅱ、人类白细胞 抗原ABC、早期特异性胚胎抗原1,3,4(SSEA一1、
SSEA一3、SSEA--4)141
D7。②细胞因子受体:IL一
11R【51、IL一23R、lIAR(CDl24)、IL一6R、IL-7R、 碱性成纤维细胞生长因子受体、血小板源性生长因 子受体。③细胞外基质受体:细胞间黏附分子l、细 胞间黏附分子2、血管内皮细胞黏附分子1即 CDl06、自细胞活化黏附因子即CDl66、endoglin
细胞分选法、磁珠分离法、密度梯度离心法和贴壁
万方数据
2009年第15卷第3期
李丽等间充质干细胞诱导分化为血管内皮细胞的研究进展
・339・
筛选法。流式细胞仪法是利用免疫学方法用流式细 胞仪识别标记的MSCs表面标志,分离所需细胞的方 法。磁珠分离法是根据MSCs表达某些细胞表面标记 物进行收集或根据其表面负表达的抗原进行负分 选。因迄今尚未发现MSCs特异性很强的表面标记 物,研究者需要选用多个表面标志进行检测,因此 费用相对较高;另外,这两种方法对细胞活性的影 响较大、实验条件要求较高,目前尚未广泛应用。 采用密度梯度离心法和反复贴壁筛选法相结合的方 法,所获的细胞形态均一,增殖速度快,生长性状 稳定,且操作简便,成本低,成为较为常用的实验 室方法。 现今常用含5%一20%胎牛血清的DMEM培养基 培养MSCs,MSCs为贴壁生长细胞,且可以聚集成均 匀的细胞集落,形成成纤维样的细胞克隆。原代培 养MSCs时,细胞接种3—4 h后开始贴壁,24 h大量贴 壁;2。3 d形成部分集落,7.10d开始迅速扩增, 相差显微镜下观察到以梭形细胞为主,胞浆丰富, 核大,细胞平行或呈漩涡状盘旋排列;14 d左右细胞 融合达80%~90%,可传代培养。
间充质干细胞及其迁移的研究进展
临床医学研究与实践2021年2月第6卷第6期综述DOI :10.19347/ki.2096-1413.202106064基金项目:国家自然科学基金委员会资助项目(No.81903949);浙江省基础公益研究计划项目(No.LQ19H290004)。
作者简介:戚亚钦(1999-),女,汉族,浙江绍兴人。
研究方向:临床医学。
*通讯作者:方燕,E -mail :fangyan@.间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs )是具有自我更新能力并表现出多向分化潜能的成体非造血干细胞,广泛存在于骨髓、脂肪、外周血、脐带、胎儿组织、肌肉等中。
MSCs 具有来源丰富、获取方便、增殖率高等特点,已成为组织工程和临床研究的理想种子细胞[1]。
近年来,随着国内外对MSCS 的研究越来越深入,以MSCs 为基础的细胞移植替代治疗显现出良好的效果,MSCs 在临床试验中的安全性和有效性也已得到了更好的证明[2]。
1MSCs 的临床应用1.1MSCs 在神经系统疾病中的临床研究与应用目前,许多神经系统疾病如缺血、缺氧性脑病、恶性脑胶质瘤、神经系统退行性病变等仍无有效治疗方法,预后较差。
脑缺血后神经元的坏死将导致永久性神经功能缺陷,现有治疗手段尚不能逆转神经元和神经胶质细胞变性引起的神经功能障碍[3]。
MSCs 通过旁分泌作用,增加神经生长因子和脑源性神经营养因子的释放,促进神经障碍中丢失或损坏的神经元的恢复,减少神经元细胞的凋亡[4]。
MSCs 还可通过增加血管生成因子的分泌,促进病灶区新生血管生成;通过抑制血管内皮的凋亡和氧化应激,减少血管炎性损伤,增加脑血管的完整性[5]。
Xu 等[6]通过建立缺血缺氧性脑病的大鼠模型,证实MSCs 的脑内移植可减小脑梗塞体积,有效改善神经损伤,进而改善大鼠运动功能,为临床进一步研究提供实验依据。
但研究发现,缺血区局部不利的微环境使得能够迁移并存活在损伤区的MSCs 数量很少,严重限制了MSCs 的应用前景[7]。
超声辅助转基因治疗缺血性心脏病的骨髓间充质干细胞的实验研究
超声辅助转基因治疗缺血性心脏病的骨髓间充质干细胞的实验
研究
周文;汪涛;孙玉萍;凌庆
【期刊名称】《河北医药》
【年(卷),期】2005(027)008
【摘要】目的血管内皮生长因子(VEGF)基因转染骨髓间充质干细胞,探讨骨髓间充质干细胞定向分化血管内皮细胞的可行性研究.方法 VEGF165基因的质粒PEGFP-C1,采用超声辅助电穿法转染骨髓间充质干细胞,转染后于荧光显微镜下观察绿色荧光蛋白(GFP)表达情况.结果超声辅助转染后5 h可见细胞内有GFP表达,10 h后出现表达高锋,持续3 d左右,其后有些细胞荧光开始减退.结论 VEGF基因转染骨髓间充质干细胞后,骨髓间充质干细胞内有GFP表达,提示细胞转染成功,骨髓间充质干细胞定向分化为血管内皮细胞具有可行性.
【总页数】2页(P570-571)
【作者】周文;汪涛;孙玉萍;凌庆
【作者单位】518118,广东省深圳市布吉人民医院功能科;深圳市人民医院;深圳市龙岗区坪山人民医院;深圳市人民医院
【正文语种】中文
【中图分类】R6
【相关文献】
1.中医药干预骨髓间充质干细胞移植治疗缺血性心脏病研究进展 [J], 赵鸿
2.超声辅助VEGF165转染骨髓间充质干细胞的实验研究 [J], 周文;汪涛
3.骨髓间充质干细胞治疗缺血性心脏病的机制和应用 [J], 姚艳;杜昕;马长生
4.超声辅助VEGF165转染骨髓间充质干细胞的实验研究 [J], 汪涛;季军;周文;凌庆
5.骨髓间充质干细胞治疗缺血性心脏病的研究进展 [J], 马莎
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骨髓间充质干细胞横向分化及临床应用研究进展
1 0u m O / L青霉 素 、O / L链 霉 素 的 LD M 培 10u m — ME 养 基 , 于 3 ℃ 、 % c 8 % 湿 度 的 培 养 箱 内 置 7 5 O 、0
培养。 富 。MS s 了具 有 较 强 的 自我 更 新 和 增 殖 、 化 2 MS s C除 分 C 分化 潜能 外 , 还具 有 较 大 的可 塑性 , 特 定 的 条 件 下 不 在 大量 的体 外 实 验 研 究 证 明 , 不 同 诱 导 条 件 在
Cu r n n e s o Ce fe e 6a j n O n a r w e e c y lStm l a d i i ia r e t Co c pt Ⅱ U Dir r n t f Bo e M r 0 M s n h ma e Ce I n t Cl c l 0 S n
( 安徽 医科 大 学 附属 省 立医 院 骨 科 , 合肥 2 o0 ) 3 o 1 中圈 分 类号 :3 9 2 R 2 . 文 献 标 识码 : A 文章 编 号 :o628 (O 9 O 0 8 3 1o — 4 2o ) 103 旬 0
摘要 : 间充质干细胞不仅具有高度 自我更新能力和 多向分 化潜能, 还具有较大 的可 塑性。 它不
仅 可分化 为 中胚层 的 骨 、 软骨 、 肉 、 肌 肌腱 、 肪 、 脂 血
F, S M C可 以 向多 种 中胚 层 来 源 的组 织 细 胞 分 化 ,
如成 骨细 胞 、 骨 细胞 、 肪 细 胞 、 肌 细 胞 等 , 软 脂 成 还
管 内皮细 胞等 , 可跨 胚层 横 向分 化 为 如 外胚 层 的 还 神经 细胞 。 由于 MS s 有来 源方 便 、 C具 扩增 迅 速 、 可
脂肪干细胞在组织修复中对血管化影响的研究进展
脂肪干细胞在组织修复中对血管化影响的研究进展在创面愈合、组织移植的过程中,如何能构建新生血管,建立新的血液循环,起着至关重要的作用。
因此,学者们进行了大量的研究,试图了解并寻求在血管化建立的过程中,发挥作用的各个环节及影响因素,通过控制这些因素提高组织的血管化进程及再生修复能力。
近年来的研究显示间充质干细胞(menchymal stem cells,mscs)对血管化具有明显的促进作用。
mscs最早是由friedenstein[1]在骨髓中发现的,此后研究发现mscs可以广泛分布于体内其他组织中,包括脂肪、肌肉、肝脏、胰腺、肾脏和脐血等处,其中脂肪来源的mscs(adipose-derived stem cells,adscs,adscs)因其来源广泛、取材方便等优势逐渐受到重视,adscs对血管化的影响更是很多专家学者研究和致力的方向。
本将就近年来adscs对血管化促进作用的研究状况进行综述。
1 脂肪干细胞的生物学特性adscs是从脂肪组织中分离出来的具有多向分化潜能的成体干细胞。
2001年,zuk等[2]首次从人吸脂术抽取的脂肪组织悬液中分离提取到adscs,此后人们对adscs的研究就一直在不断深入。
作为一种多能干细胞,adscs和骨髓间充质干细胞(bone menchymal stem cells,bmscs)在细胞生长增殖方式、多向分化潜能等方面都无显著差异[3],在体外可以诱导分化为脂肪细胞、骨细胞、软骨细胞、肌细胞、内皮细胞、上皮细胞、神经细胞、肝细胞、胰岛细胞、表皮细胞、真皮细胞和牙齿相关细胞等。
在表型上,其阳性表达cd9,cd29,cd49,cd54,cd105,cd106,cd166,cd44,cd71,cd10,cd13.cd73,cd90,cd146,cd55,cd59,ⅰ和ⅲ型胶原,骨桥蛋白,α平滑肌肌动蛋白,ⅰ型组织相容性抗原hla-abc,阴性表达的分子有cd11b,cd18,cd50,cd56,cd62,cd14,cd31,cd45,ⅱ型组织相容性抗原hla-dr[4]。
骨组织工程常用间充质干细胞的研究进展
十几年的研究,骨组织工程在种子细胞、支架材料以及细 胞一支架材料复合体等方面的研究取得了很大进展,为临床 骨缺损修复重建打下了良好的基础。其中种子细胞的研究与 应用主要集中在以下几种间充质干细胞:骨髓问充质干细 胞、脐血『日J充质干细胞、脂肪干细胞、肌源性下细胞等。 MSC是一类具有多向分化潜能的干细胞。可来源于骨髓、 脂肪、胎盘、脐血、脐静脉内皮下层、外周血及肌肉等各种组 织中。在特定条件下可向骨、软骨、心肌、脂肪、血管内皮等间 叶组织细胞转化。来源小问的MSCs,虽在生物学特性方面均 表现干细胞特性,但相互之间仍有一定差异。目前对于MSCs 的生物学特性研究主要集中在以下几个方面: 1.1分离培养 1.1.1骨髓问允质T.细胞(BMSCs):具有来源广泛、相对容易 获取、扩增表型稳定,无医学伦理学争议及过人的骨异常增 殖趋势等优点,被公认为是骨组织上程最为常用的种子细 胞。目前分离BMSCs的常用方法有5种:即全骨髓法、密度梯 度离心法、贴肇筛选法、流式细胞仪法及免疫磁珠法。全骨髓 法即根据干细胞贴壁特性,定期换液弃去不贴壁细胞,从而 达到纯化细胞的目的:密度梯度离心法是根据BMSCs与其他 细胞的密度不同而采用percoll分离液将其分离出来;贴壁 筛选法则是根据BMSCs具有在塑料组织培养瓶中贴肇生长 的特性对其进行分离:流式细胞仪分选法则是根据BMSC体 积小、相对缺少颗粒的特性对它进行分选:而免疫磁珠法则 根据细胞表面带有或缺失的抗原成分进行正选或负选。用抗 体包被磁珠,获得相对纯化的细胞。其中由于经过流式或磁 珠分选后的干细胞会H{现增殖缓慢等一些问题,加之耗费较 大和技术的难度,两者应用并不广泛。目前最为常用分离 BMSCs的方法主要是全骨髓法和密度梯度离心法,由于单独
2在骨组织工程中的应用 鉴于上述l’HJ充质十细胞的牛物学特性及各自优势,它们 在骨组织工程研究中的心用越来越广泛,并在基础实验与临 床应用研究两个环节都取得了可喜的成果。目前,伴随基因 工程的发展,它们在骨组织工程研究中的作用得到了更大的 体现和发挥。 2.1基础研究:由于大块骨缺损修复面临的血管化难题日前 还没能得到很好解决,利用骨组织工程技术仍无法满足临床 上形式各异的骨缺损修复需要,因而大量的基础研究正在为 解决血管化难题,尽快实现由基础研究向临床过渡而努力。
间充质干细胞向心肌细胞分化的研究进展
[文章编号]1000-2057(2008)03-0208-03南通大学学报(医学版)Journal of Nantong University(Medical S ciences)2008∶28(3)来自于骨髓的间充质干细胞(m esenchymal stem cells, M SC s)主要具有:(1)干细胞的自我更新能力。
研究细胞周期发现约10%处于S期、G2期和M期,其余90%均处于G0期和G1期,说明了M SC s的高度自我更新能力;(2)分化成不同细胞类型的能力。
M S Cs可分化为脂肪、骨、软骨细胞等基质细胞,还可分化为内皮细胞、神经细胞、肌细胞等。
这种跨系统甚至跨胚层的分化特性,即为M SC s的可塑性[1]。
M S Cs 数量相对稳定,在生命过程中长期存在;M SC s在体外培养时具有易于黏附的特点而易于分离;M S Cs取材容易,简单的骨髓穿刺即可获得;M SC s能够进行自体移植,不存在免排斥反应;没有伦理学争议;易于被外源基因转染并稳定表达,可作为基因治疗的载体。
所以,在疾病治上,M S Cs是一种更为理想的干细胞。
本文综述了近年有关M S Cs表型特征及鉴定,分离培养的方法,向心肌细胞分化的可塑性和影响因素、以及存在的问题和展望,为M SC s进入临床应用提供实验基础。
1MSCs的形态和特征骨髓细胞原代接种后最初72h内培养物中以造血细胞成分居多,随培养时间的延长,这些细胞逐渐坏死或随换液而移去。
接种后24h有少量细胞贴壁,48h后贴壁细胞明显增多,并开始分裂增殖,72h后部分区域形成集落。
细胞呈多角形、纺锤形、短梭形,胞核质分界清楚,胞体有不规则突起。
12~14天后集落迅速增多,逐渐长大融合成片,细胞形态为长梭形及多边形,无接触抑制现象发生,这种贴壁生长的细胞多为MSCs。
MS Cs缺乏特异的抗原标志,按其抗原特性分为5类: (1)相对特异性的表面抗原,如SH2、SH3、S H4和STRO-1,这些抗原在MS Cs中表达阳性,但并不是MSCs唯一表达的抗原;(2)细胞因子生长因子及其受体。
间充质干细胞的研究进展。
间充质干细胞的研究进展。
饶圣宏【摘要】间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)具有低免疫原性、免疫调节作用及多向分化潜能,并且来源充足、可避免伦理学争议的优点,使其有望成为种子细胞,应用于临床干细胞移植治疗.目前通过体内外诱导等方法已能实现MSCs的扩增和定向分化,本文对MSCs的研究进展作一综述,希望对今后MSCs的相关研究与临床应用提供参考.【期刊名称】《赤峰学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(000)009【总页数】2页(P111-112)【关键词】间充质干细胞;免疫原性;分化【作者】饶圣宏【作者单位】安徽三联学院护理系,安徽合肥230601【正文语种】中文【中图分类】R329间充质干细胞(mesenchymal stemcells,MSCs)是一种来源于中胚层具有自我复制更新和多向分化的成体多能干细胞,研究最早并且最深入的是骨髓间充质干细胞(BMSCs)[1].它具有容易获得、能稳定传代、低免疫原性、可移植性等特征,具有免疫调节作用可有效降低GVHD的发生率及严重程度,实验证明MSCs在特定的条件下能够诱导分化为骨、软骨、神经等不同组织类型的细胞,给许多疾病的治疗展示了美好前景.间充质干细胞广泛存在于人体骨髓、脂肪、脐带、胎盘、羊水等组织中[2],可分化成骨、软骨、心肌样细胞及神经元细胞等多种组织,具粘附性,纺锤形、成纤维细胞样形态.对于间充质干细胞的鉴定,现在还没有统一标准,国际细胞治疗协会提议,间充质干细胞的鉴定标准之一就是细胞表面标志CD105、CD73和 CD90阳性率超过 95%,CD34、CD45、CD14或 CD1lb、CD79a或 CD19 和 HLA-DR阴性率超过95%[3].Saito[4]等人首次证明MSCs具有归巢的能力,MSCs归巢是指在移植或自体动员后,干细胞可以定向趋向性迁移越过血管内皮细胞至靶向组织并定植存活的过程.自体或外源性MSCs在多种因素作用下,向缺血或损伤组织归巢是其重要的特征[5].造血干细胞是最早应用于临床移植的干细胞,主要的并发症之一是移植物抗宿主病(GVHD).MSCs由于不表达HLAⅡ类分子及 Fask、B7-1、CD40等部分共刺激分子,低水平表达或不表达HLAⅠ类分子等,因此能够逃避免疫系统的攻击[6].又有实验证明,在胎羊免疫功能发育后,将人MSCs植入胎羊体内,MSCs能长期存活而无排斥反应.因此人们预言了MSCs的低免疫原性在临床移植、组织工程等方面都有巨大潜能[7].实验表明,MSCs对机体具有免疫调节作用.它可抑制免疫系统对自己发起的攻击,其免疫调节效应是没有抗原特异性和选择性的,对各种免疫细胞,如T细胞、B细胞、树突状细胞(DC)、自然杀伤细胞(NK)等,均具有免疫调节作用[8].在体外实验中发现MSCs可抑制T、B淋巴细胞增殖,使其停滞在G0/G1期而发挥免疫调节作用[9];还能通过诱导调节性T细胞的扩增来增强其免疫抑制功能、直接抑制B淋巴细胞分泌抗体等[10],这些均能促进移植物植活及降低GVHD发生率的作用[11].I期临床试验结果已经证实,在接受异基因造血干细胞移植的患者中,同时接受异基因MSCs者的GVHD发生率明显降低[12].间充质干细胞能够向成骨细胞、软骨细胞分化,Centeno等将BMSCs治疗退行性关节病变,此方法可促进骨的再生,对于骨关节炎和半月板损伤具有重要的治疗意义.Miao等将少量软骨细胞与BMSCs体外共培养,均成功形成成熟软骨样组织,且发现含20%软骨细胞的共培养体系最适合BMSCs成软骨分化[13].间充质干细胞在体内外可被诱导分化为多种上皮细胞,如肺和气管上皮细胞、肾小管上皮和角膜上皮细胞等,表达上皮细胞特异性标志.MSCs回输体内后,可有效修复损伤的肺上皮细胞组织,缓解炎症损伤,减轻肾小管细胞损伤、促进肾小管上皮细胞再生;也可在载体上利用MSCs构建生物角膜,进行眼表修复[14].另外,MSCs还可以向胰腺导管上皮细胞、子宫内膜上皮细胞、生精上皮细胞等分化[15],MSCs在临床治疗上皮细胞损伤类疾病中展现出巨大的潜能.间充质干细胞经诱导可以向心肌样细胞分化.研究表明,人脐带源间充质干细胞(HUMSCs)利用5-氮杂胞苷或二甲基亚砜诱导分化后,免疫组化检测到心肌样细胞所特有的cT-NI、cTNT和心肌结蛋白.RT-PCR可以检测到心肌特异性转录因子等说明HUMSCs能向心肌样细胞分化.Scorsin等证实干细胞移植后心脏在体功能改善[16].间充质干细胞经诱导可以向肝样细胞分化.Kakinuma等证明,HUMSCs在体外和体内均可诱导成肝样细胞[17].任红英等采用改良的二步法肝细胞分化培养体系体外诱导HUMSCs向肝细胞分化,结果显示HUMSCs低表达AFP、ALB和细胞角蛋白-19(CK-19)的mRNA和蛋白,在诱导分化后14和28天,高表达肝细胞标志AFP、AIB、CK-19以及色氨酸2,3-双加氧酶基因.提示HUMSCs在体外能够分化为有功能的肝样细胞.在特定的条件下,间充质干细胞经过诱导在体内和体外均可分化为神经元样细胞,并表达一些神经标志性蛋白.在体外利用化学诱导、神经营养因子等多种方法诱导HUMSCs后,可表达神经干细胞的标记巢蛋白,神经元的标记神经元特异性烯醇化酶、神经元核抗原、神经微丝-M以及星形胶质细胞标记胶质纤维酸性蛋白[18].而且HUMSCs能表达神经营养因子,可以为受损神经再生提供营养因子[19]. MSCs研究近年在很多国家都取得了较大的进展,但仍有一些问题亟待解决,如MSCs在体外定向分化的细胞是否为有功能的细胞;如何体外操作MSCs使其成功定向分化;MSCs在体内如何干扰损伤的细胞或疾病的病理生理过程以及是否具有远期的致瘤性等.这些问题的成功解决将在未来促进间充质干细胞的研究不断深入以及组织工程学的不断发展.【相关文献】〔1〕Jiang Y,Jahagirdar BN,Reinhardt RL,et a1.Pluripoteney of mesenchymal stem cells derived from adult marrow.Nature.2002,418(6893):4149.〔2〕Caplan A I.Why are MSCs therapeutic?New data:newinsight[J].JPathol,2009,217(2):318-324.〔3〕DOM INICI M,LE BLANCK,MUELLERi,et a1.The International Society for Cellular Therapy position statement[J].Cytotherapy,2006,8(4):315-317.〔4〕Saito T,Kuang JQ,Bittira B,et a1.Xenotransplant cardiac chimera:immune tolerance of adult stem cells[J].Ann Thorac Surg,2002,74(1):19-24.〔5〕Gimble J M,Katz A J,Bunnell B A.Adipose-derivde stem cells for regenerative medicine[J].Circ Res.2007,100(9):1249-1260.〔6〕刘晶,宋琳,邹伟等.体外扩增间充质干细胞功能有效性与移植安全性评价研究进展[J].生物工程学报,2010,26(12):1629-1635.〔7〕Maitra B,Szekely E,Gjini K el a1.Human mesenchymal stem cells support unrelated donor hematopoietic stem cells and suppress T-cell activation[J].Bone Marrow Transplant,2004,33(6):597-604.〔8〕PUISSANT B,BARREAUC et a1.hnmunonmdulatory effect of human adipose tissue-derived adult stem cells:comparison with bone marrow mesenchymal stem cells [J].Br J Haematol.2005,129(1):118-129.〔9〕CORCIONE A,BENVENUTO F,FERRETYI E,et a1.Human mesenchymal stemcells modulate B cell functions[J].Blood,2006,107(1):367-372.〔10〕LE BLANC K,RASMUSSON I,SUNDBERG B,et a1.Treatment of severe acute graft-versus-host disease with third party haploidentical mesenchymal stemcells[J].Lancet,2004,363(9419):1439-1441.〔11〕Aggarwal S,Pittenger MF,Human mesenchymal stem cells modulate allogeneic immune cell responses[J].Blood,2005,105:1815-1822.〔12〕Tian Y,Deng YB et al.Bone narrow derived mesenchymal stemcells decrease acute graft-versus-host disease after allergenic hematopoietic stem cells transplantation [J].Immunol Invest,2008,37(1):29-42.〔13〕Miao CL.Zhou GD,Liu TY,et a1.Preliminary study of in vitro chondrogenesis by coculture of bone marrow stroma cells and chondrocytes.Acad J SSMU.2004,24:246-249. 〔14〕Braun M,Lelieur K,Kietzmann M.Purinergic substances promote murine keratinocyte proliferation and enhance impaired wound healing in m ice[J].Wound RepairRegen,2006,14(2):152-161.〔15〕Du H,Taylor HS.Contribution of bone marrow-derived stem cells to endometrium and endometriosis.Stem Cells,2007,25(8):2082-2086.。
人脐带问充质干细胞向血管内皮细胞的定向分化及临床应用进展
l 0月 第 2 5卷 第 l 0期 Me d& P h a r m J C h i n P L A, V 0 1 . 2 5 . N 。 . 1 0 .0 c t . 2 0 1 3
人脐带问充质 干细胞 向血管 内皮细胞的定 向分化 及 临床 应 用进 展
间充 质 干 细胞 是 1 9 7 4年被 科 学 家 F r i e d 胞 的 定 向诱 导 分化 以及 其 在血 管 内皮组 织工程 中的应 用 做 简要 综 述 , 并 对 这 一领
等 … 首次 从骨髓 细 胞 中分 离并 鉴 定 的新 型干 细胞 , 主要存 在于 中胚层 , 是 一 种 具有 自我 复 制 能力 的多 潜 能细 胞 。这 种 细胞 普遍 存 在 于 动 物骨 膜 、 松 质 骨
m e s e n c h y ma l s t e m c e l l s , h U C M S C s ) 受 到研 究 者普 遍
关 注 并 且 成 为 于 细 胞 领 域 的 一 个 研 究 热 点 。 h U C MS C s 是存 在于 脐 带华 通 胶 ( Wh a r t o n S i e l l y ) 和
疗领 域 。有 研究 人员 在 实验 中将 E P C s 经 过体 外 扩 增 于下肢 缺血或 心 肌缺 血 的动物 模 型 体 内输 注 , 发
现可 成功 地促进 新 血管 生 成 , 缓 解 缺 血状 况 。然 而 内皮细胞 受 到衰老 及 疾 病 等多 方 面 因 素影 响 , 使 其 临床应用 受 到极 大 限制 , 故 构 建新 型高 效稳 定 血
及 脂肪 组织 中 , 且 在一 定 条 件下 可 以诱 导分 化 为 软骨细 胞 、 成 骨细 胞 、 脂 肪细胞 、 心 肌细胞 、 骨骼 肌细
干细胞移植治疗糖尿病下肢血管病变:细胞因子与血管新生
干细胞移植治疗糖尿病下肢血管病变:细胞因子与血管新生钟咏红【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2014(018)032【摘要】背景:干细胞在一定诱导条件下可分化成为血管性内皮细胞,可促进局部血管再生,生成新的毛细血管网,建立丰富的侧支循环,以达到改善和治疗下肢缺血的目的。
目的:概述糖尿病下肢血管病变的发病机制,以及自体外周血干细胞移植、脐血干细胞移植、干细胞联合细胞因子移植治疗糖尿病下肢血管病变的基础研究和临床研究现状。
方法:检索1983至2014年PubMed数据库、维普中文科技数据库及万方数据相关文献。
英文检索词为"stem cells;stem cell transplantation;cord blood stem cell transplantation;diabetic angiopathies";中文检索词为"干细胞;干细胞移植;脐血干细胞移植;糖尿病血管病变"。
结果与结论:糖尿病下肢血管病变的发病机制可能与免疫异常诱发炎症反应有关,目前还缺乏有效的治疗方法。
干细胞移植治疗糖尿病并发症在动物模型及临床上均取得了一定的成果,其中应用较多的有胚胎干细胞、间充质干细胞和内皮祖细胞,其治疗糖尿病下肢血管病变的机制主要与其参与新生血管形成、启动和分泌相关因子、免疫调节以及干细胞的增殖和分化能力等有关。
目前的基础研究主要限于单纯的干细胞移植和联合基因治疗的干细胞移植。
与外周血干细胞移植相比,自体骨髓干细胞移植所采细胞更原始,操作更简单,费用更低。
证实干细胞分泌的细胞因子不足以促进血管新生,而是刺激骨骼肌细胞分泌足够的细胞因子促进血管新生。
目前干细胞的临床应用有很多的问题有待解决。
【总页数】5页(P5225-5229)【作者】钟咏红【作者单位】湖南省衡阳市第一人民医院内分泌科,湖南省衡阳市421002【正文语种】中文【中图分类】R318【相关文献】1.脐带间充质干细胞移植治疗糖尿病下肢血管病变 [J], 李晓玲;朱旅云;宋光耀;贾黎静;杨少玲;胡丽叶2.脐带间充质干细胞移植治疗糖尿病下肢血管病变 [J], 李晓玲;朱旅云;宋光耀;贾黎静;杨少玲;胡丽叶;3.干细胞移植治疗糖尿病下肢血管病变的研究进展 [J], 刘小银4.干细胞移植治疗糖尿病下肢血管病变的Meta分析 [J], 夏稳伸;何仁姣;艾金伟;王君;李德胜;裴斌5.干细胞移植治疗糖尿病下肢血管病变的Meta分析 [J], 夏稳伸;何仁姣;艾金伟;王君;李德胜;裴斌因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
阿魏酸对间充质干细胞增殖、分泌 干细胞因子和成管分化的影响
阿魏酸对间充质干细胞增殖、分泌干细胞因子和成管分化的影响作者:肖慧彭林娟熊武白雪谭梅鑫李叶兰杨莹朱晨鸿邹晓玲来源:《湖南中医药大学学报》2021年第08期〔摘要〕目的探討阿魏酸(ferulic acid, FA)对间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)增殖、分泌干细胞因子(stem cell factor, SCF)和定向内皮细胞成管分化的影响。
方法取足月健康新生儿脐带血10 mL,采用密度梯度离心法得到单个细胞,并鉴定人脐带血间充质干细胞(human umbilical cord blood mesenchymal stem cells, hUCBMSCs)分化能力。
将hUCBMSCs分别用不同浓度梯度的FA(0、1、2、4、8、16 mg/L)干预以确定FA促hUCBMSCs增殖的最佳浓度。
取hUCBMSCs随机分为实验组与对照组,实验组用最佳浓度FA干预,对照组用等体积PBS液处理。
分别采用CCK-8细胞增殖试验、Matrigel体外成管试验及ELISA法检测两组hUCBMSCs增殖、成管及分泌SCF的能力;采用免疫荧光法检测hUCBMSCs向内皮细胞分化后CD31、vWF的表达情况。
结果(1)hUCBMSCs能成功诱导分化为骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞;(2)FA促进hUCBMSCs增殖的最佳浓度为2 mg/L;(3)与对照组相比,实验组hUCBMSCs增殖、成管及分泌SCF能力显著增强,且FA诱导成管分化后CD31和vWF的表达明显增多(P<0.05)。
结论 FA能促进hUCBMSCs增殖及分泌SCF,同时能诱导hUCBMSCs成管分化,进一步证实FA具有促进血管新生的潜能。
〔关键词〕阿魏酸;间充质干细胞;细胞增殖;干细胞因子;成管分化;血管新生〔中图分类号〕R285.5 〔文献标志码〕A 〔文章编号〕doi:10.3969/j.issn.1674-070X.2021.08.005Effects of Ferulic Acid on the Proliferation, Stem Cell Factor Secretion and TubeDifferentiation of Mesenchymal Stem CellsXIAO Hui1, PENG Linjuan1, XIONG Wu2, BAI Xue1, TAN Meixin1, LI Yelan1,YANG Ying1, ZHU Chenhong1, ZOU Xiaoling2*(1. Hunan University of Chinese Medicine, Changsha, Hunan 410208, China; 2. The First Affiliated Hospital of Hunan University of Chinese Medicine, Changsha, Hunan 410007,China)〔Abstract〕 Objective To study the effects of ferulic acid (FA) on the proliferation, the secretion of stem cell factor (SCF) and the differentiation of targeted endothelial cells by mesenchymal stem cells (MSCs). Methods Single nuclear cells were isolated by density gradient centrifugation from cord blood of full-term healthy newborns, and the differentiation ability of human umbilical cord blood mesenchymal stem cells (hUCBMSCs) were identified. hUCBMSCs were intervened with FA with different concentration gradients (0, 1, 2, 4, 8, 16 mg/L) to determine the optimal concentration of FA to promote the proliferation of hUCBMSCs. hUCBMSCs were randomly divided into the experimental group and the control group. The experimental group was intervened with the best concentration of FA, the control group was treated with PBS solution of equal volume. CCK-8 cell proliferation test, Matrigel in vitro tube test and ELISA method were used to detect the proliferation, tube formation and SCF secretion ability of the two groups of hUCBMSCs; immunofluorescence method was used to detect the expression of CD31 and vWF after hUCBMSCs differentiated into endothelial cells. Results (1) hUCBMSCs can successfully induce differentiation into bone cells, chondrocytes and adipocytes. (2) The optimal concentration of FA to promote the proliferation of hUCBMSCs is 2 mg/L. (3) Compared with the control group, the ability of hUCBMSCs in the experimental group to proliferate, form tubes and secrete SCF was significantly enhanced, and the expression of CD31 and vWF increased significantly after FA induced tube differentiation (P<0.05). Conclusion FA can promote the proliferation, the secretion of SCF from hUCBMSCs, and induce the differentiation of hUCBMSCs into tubes, further confirming that FA has the potential to promote angiogenesis.〔Keywords〕 ferulic acid; mesenchymal stem cell; cell proliferation; stem cell factor; tube differentiation; angiogenesis间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)是一类具有自我复制、更新和多向分化潜能的多功能细胞,主要来源于中胚层,可在骨髓、外周血、脐血、脂肪组织中分离提取[1]。
