【干货】间充质干细胞功能及应用ppt课件
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成体干细胞(间充质干细胞,造血干细胞)ppt课件
造血干细胞的微环境
骨髓微环境中的一些转录因子和蛋白分子对 造血干细胞的移行、增殖和分化起了调控作用。
干细胞因子
与干细胞表面的 C-kit 受体结合 GATA-2对造血前体细胞的增殖与存活是关键的 加强细胞的粘附作用 GATA-1调节红系、巨核细胞等的存活、增殖 参与维持干细胞数目的恒定 和成熟
PU1的表达可促使造血干细胞子代前体细胞进 一步分化产生淋巴系， 而且间充质干细胞相对容易在体外被诱导 分化为成骨细胞和软骨细胞，所以间充质 干细胞在骨损伤，先天骨组织畸形的治疗 方面将有广泛的应用。
间充质干细胞
间充质干细胞的来源
来源于发育早期的中胚层 和外胚层。 MSC最初在骨髓中发现。
具有多向分化潜能，理想
的种子细胞。
间充质干细胞的形态
在个体出生后， 间充质干细胞附于 骨髓窦的内腔面， 形成一种包埋于窦 状网络中的三维细 胞网络。
光学显微镜
扫描电镜
间充质干细胞的表面标志
SH2、SH3、CD29、CD44、CD71、CD90、 CD106、CD120a、及CD124等
成体干细胞的概念
存在于成年个体的许多组织和器官
特点
修复 再生 自我更新
使组织和器官保持生长和衰退的 动态平衡。
成体干细胞的可塑性
成体干细胞可以突破其 “发育限制性”，跨系， 甚至跨胚层分化为其他类 型组织细胞
造血干细胞起源
（hemopoietic stem cell,HSC）是存 在于造血组织中的一群原始造血细 胞，它不是组织固定细胞，可存在 于造血组织及血液中。造血干细胞 在人胚胎2周时可出现于卵黄囊， 第4周开始转移至胚肝，妊娠5个月 后，骨髓开始造血，出生后骨髓成 为干细胞的主要来源。在造血组织 中，所占比例甚少，如在小鼠骨髓 中105核细胞中的有10个，在脾中 105有核细胞中只有0.2个。
骨髓间充质干细胞PPT课件
骨髓间充质干细胞
目录
CONTENTS
• 骨髓间充质干细胞简介 • 骨髓间充质干细胞的分化能力 • 骨髓间充质干细胞的培养与扩增 • 骨髓间充质干细胞移植 • 骨髓间充质干细胞研究的挑战与展望
01 骨髓间充质干细胞简介
定义与特性
定义
骨髓间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells，简称MSCs）是一种具 有自我更新和多向分化潜能的成体干 细胞，主要存在于骨髓基质中。
骨髓间充质干细胞研究涉及到伦理问题，如胚胎干细胞研究、克隆技术等，需要遵循伦 理原则，避免对人类生命和尊严造成伤害。
法律问题
各国对干细胞研究的法律规定和监管存在差异，需要遵守相关法律法规，确保研究合法 合规。
技术难题与解决方案
技术难题
骨髓间充质干细胞的分离和培养技术难 度较大，需要高水平的实验室技术和设 备。
神经组织
总结词
骨髓间充质干细胞具有向神经组织分化的能力，能够参与神经系统的再生和修复。
详细描述
骨髓间充质干细胞在特定的生理和生化条件下，可以分化成为神经元和神经胶质细胞，参与神经系统 的再生和修复。对于神经损伤、帕金森病、阿尔茨海默病等神经系统疾病的治疗具有潜在的应用价值 。
03 骨髓间充质干细胞的培养 与扩增
同基因移植
利用基因工程技术将骨髓间充质干细胞进行基因 修饰，再回输给患者，以治疗某些遗传性疾病。
3
异体移植
从健康供体采集骨髓间充质干细胞，经过处理后 移植给患者，需要严格匹配供受体的免疫学特征 以降低免疫排斥反应。
移植后的细胞行为
分化与增殖
骨髓间充质干细胞在移植后能够分化为多种细胞类型，如骨细胞、 脂肪细胞、肌肉细胞等，并增殖形成相应的组织。
目录
CONTENTS
• 骨髓间充质干细胞简介 • 骨髓间充质干细胞的分化能力 • 骨髓间充质干细胞的培养与扩增 • 骨髓间充质干细胞移植 • 骨髓间充质干细胞研究的挑战与展望
01 骨髓间充质干细胞简介
定义与特性
定义
骨髓间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells，简称MSCs）是一种具 有自我更新和多向分化潜能的成体干 细胞，主要存在于骨髓基质中。
骨髓间充质干细胞研究涉及到伦理问题，如胚胎干细胞研究、克隆技术等，需要遵循伦 理原则，避免对人类生命和尊严造成伤害。
法律问题
各国对干细胞研究的法律规定和监管存在差异，需要遵守相关法律法规，确保研究合法 合规。
技术难题与解决方案
技术难题
骨髓间充质干细胞的分离和培养技术难 度较大，需要高水平的实验室技术和设 备。
神经组织
总结词
骨髓间充质干细胞具有向神经组织分化的能力，能够参与神经系统的再生和修复。
详细描述
骨髓间充质干细胞在特定的生理和生化条件下，可以分化成为神经元和神经胶质细胞，参与神经系统 的再生和修复。对于神经损伤、帕金森病、阿尔茨海默病等神经系统疾病的治疗具有潜在的应用价值 。
03 骨髓间充质干细胞的培养 与扩增
同基因移植
利用基因工程技术将骨髓间充质干细胞进行基因 修饰，再回输给患者，以治疗某些遗传性疾病。
3
异体移植
从健康供体采集骨髓间充质干细胞，经过处理后 移植给患者，需要严格匹配供受体的免疫学特征 以降低免疫排斥反应。
移植后的细胞行为
分化与增殖
骨髓间充质干细胞在移植后能够分化为多种细胞类型，如骨细胞、 脂肪细胞、肌肉细胞等，并增殖形成相应的组织。
间充质干细胞的免疫调节作用及临床应用课件
MSCs exert immunomodulatory effects by both cell-to-cell contacts and by secreting biologically active substances, growth factors, cytokines and chemokines.
间充质干细胞的免疫调节作用及临床应用
Human gene therapy, 2015, 26(8): 506-517.
间充质干细胞的免疫调节作用及临床应用
MSCs have been shown to exert profound anti-inflammatory and immunomodulatory effects on almost all the cells of the innate and adaptive immune systems via a variety of mechanisms, notably cytokine and chemokine secretion.
MSCs isolated from different tissues are different in some fine specifics. However, no data have been published describing significant differences in the profiles of secreted cytokines by different types of MSCs.
间充质干细胞的免疫调节作用是通过分泌生物活性 物质和细胞与细胞之间的直接接触两者联合来起作用的。
间充质干细胞的免疫调节作用及临床应用
Direct cell-cell contact
间充质干细胞的免疫调节作用及临床应用
Human gene therapy, 2015, 26(8): 506-517.
间充质干细胞的免疫调节作用及临床应用
MSCs have been shown to exert profound anti-inflammatory and immunomodulatory effects on almost all the cells of the innate and adaptive immune systems via a variety of mechanisms, notably cytokine and chemokine secretion.
MSCs isolated from different tissues are different in some fine specifics. However, no data have been published describing significant differences in the profiles of secreted cytokines by different types of MSCs.
间充质干细胞的免疫调节作用是通过分泌生物活性 物质和细胞与细胞之间的直接接触两者联合来起作用的。
间充质干细胞的免疫调节作用及临床应用
Direct cell-cell contact
间充质干细胞的临床应用ppt课件
间充质干细胞
目前，国际上用于临床研究的间充质
干细胞主要是来自成人骨髓，但成 人骨髓源间充质干细胞的细胞数量 及增殖分化潜能随年龄的增大而下 降，病毒感染率较高。且供者间充 质干细胞的采集须行骨髓穿刺术， 来源受到限制。
间充质干细胞
许多研究表明脐带中可以分离间充质干细胞
，然而脐带血中是否存在间充质干细胞仍 存在争议。脐血来源间充质干细胞得率低 源于每个实验室使用的培养条件不同。研 究比较了同一供体脐带和脐血间充质干细 胞的获得率，结果显示在相同的培养条件 下，同时处理标本，只有l／l0的脐血可以 分离出间充质干细胞，而所有的脐带组织 都能分离出多能的间充质干细胞，同时还 可以建立不同的细胞系。
导条件下，可分化为脂肪、骨、软 骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、心 肌、肝、内皮等多种组织细胞，连 续传代培养和冷冻保存后仍具有多 向分化潜能，可作为理想的种子细 胞用于衰老和病变引起的组织器官 损伤修复。
间充质干细胞
间充质干细胞的临床研究已经在许多
国家开展，美国已批准了38项临床 试验，中国批准了2项临床试验。 2007年，美国食品和药品监督管理 局已经批准间充质干细胞作为治疗 造血干细胞移植排斥的一线药物进 入III期临床。
2007年l0月伊朗的Mohamadnejad等发表了骨
髓MSC移植治疗失代偿期肝硬化的Ⅰ期临床试 验结果。入选的为4名临床确诊的失代偿期肝 硬化患者，通过静脉注射的方式给予体外扩增 的自体骨髓MSC，在注射时及随后一年的观 察期内，未见有明显副作用，有2名患者肝病 评分有改善，生活质量问卷调查显示4名患者 的生活质量均有较明显提高。
间充质干细胞
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，具有分化潜能大 、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。目前除中国外，只有加拿大、英国、美国 和巴西等少数国家掌握这一技术。因此，中国 在这方面已经处于世界领先水平。
【干货】间充质干细胞功能及应用PPT文档125页
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
【干货】间充质干细胞功能 及应用
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
MSC干细胞ppt演示课件
.
13
A
B
A： CD31 、 CD34、CD45和HLA-DR阴性<2% B： CD90 、 CD73 、 CD105 、 CD29和CD44阳性>95%
.
14
Day 7
Day 14
UC-MSC •形态相似 •梭形细胞 •平行排列或漩涡状生长
Day 7
Day 14
BM-MSC
(100X)
.
15
.
23
脊髓损伤动物模型
.
24
干细胞注射液
间充质干细胞治疗肝病技术，为传统医学难以解决的病毒性
肝炎导致肝硬化、肝功能衰竭提供新的治疗途径。该技术
2009年得到总后卫生部批准，在临床进行科研性质的使用 间充质干细胞修复脑中风后中枢神经损伤科研项目，2009年 在北京市科委立项，并得到专项科研经费资助； 获得“人脐带间充质干细胞抗肝纤维化注射液及其制备方法” 专利技术（ZL201010551722.8），并于2010年12月10日在 药监局注册；
.
22
脐带 MSC 具有与骨髓来源 MSC 相似的免疫特性，即 HLA-ABC呈阳性表达，HLA-DR呈阴性表达。 有研究显示， HLA-ABC 的表达率在脐带和骨髓 MSC 分别为50％～75％和＞75％，脐带MSC的HLA-ABC 的表达低于骨髓。 提示 UC-MSC 可能具有与 BM-MSC 相似或更低的免 疫原性。
脐带组织含有的细胞种类较少、MSC 含量大约为1个MSC/1600有核细胞。
.
21
来源丰富、采集简便，对供者无不良影响 数量丰富，增殖能力强，可多次使用 基因稳定、不易突变、使用安全可靠 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 具有很强的促进造血恢复功能，广泛的临床 应用范围，可治疗多种疾病
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间充质干细胞 功能及临床应用
MSC简介
MSC安全性评价 MSC功能与应用 中国的政策
1#
间充质干细胞
简介
间充质干细胞
间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSC），来 源于发育早期的中胚层，1968年MSC在骨髓中发现，后发现其具
有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自
我复制等特点而日益受到人们的关注。
BM-MSC接种在珊瑚状羟基磷灰石微载体（3小时后的扫描电镜500X） ——Tissue Eng 2002;8(6):911-920
间 充 质 干 细 胞
长满 4X
没满 4X
间 充 质 干 细 胞
鉴定标准（最低标准）：
• 贴壁生长 • 特定表面标志
阳性 (≧95%) CD105 CD73 CD90 阴性 (≦2%) CD45 CD34 CD14 or CD11b CD79 or CD19 HLA-DR
2001年Matzinger提出具体的“dangerous signals”
endogenous: Hsp, DNA, RNA, TNF,CD40L Dangerous siganls
（2001年）
应用受限
Signals
exogenous:
unmethylated CpG sequences in microbial
2，每次患者输血或造血干细胞移植（骨髓移植），都伴随着输入少量的
间充质干细胞。
但从来没有证据证明输血和造血干细胞移植能导致肿瘤的出现！
3，间充质干细胞作为药品，已经在国外上市，那是否意味着安全性已经
得到国外的认可？能否得到中国专家、医生、民众的认可？
安全性评价
临床使用安全性报道：
------ J Gastroenterol Hepatol 2012;27 Suppl 2112
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。
MSC在免疫中的作用
MSCs是免疫系统“安全信号”的来源
应用受限
acute phase chronic phase
self-MSCs
safe signals
Cell Immunol. 2012;272(2):112-6
Think about hemopoietic stem cell (造血干细胞)！
不是所有的干细胞都具有成瘤性/癌变！
值得反思的三点
1，间充质干细胞广泛存在于人体中，包括外周血、骨髓、脂肪、所有组 织器官的基质（ Ann Med 2005;37(7):469-479 ）。
如果间充质干细胞具有成瘤性，那么肿瘤一定伴随着每个人的完整人生！
• 多向分化潜能
体外分化能力: 软骨，成骨，脂肪
The International Society For Cell Therapy Cytotherapy, 8:315-317, 2006
Annu Rev Pathol 2011;6457-478
无处不在
外周血
牙髓
胸腺
脐带
MSC
羊膜
骨髓
脐带血 脂肪
思 考
人体含丰富 的MSC
MSC具有很 强的免疫调 节功能 为何还会出 现自身免疫 性疾病？
2#
间充质干细胞 安全性评价
“成瘤性/致癌”的担忧和恐惧是干细胞临床应用的最大障碍！
担忧和恐惧的最早来源是胚胎干细胞的强致癌性，包括后来的iPS。
What about mesenchymal stem cell (间充质干细胞)？
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
MSC的新理解
MSC是机体免疫系统安全信号的来源！
Cell Immunol 2012;272(2):112-116
Danger Model
1994年Matzinger提出“danger model ”
临床使用安全性报道：
8个随机对照临床试验（RCTs）发现MSC治疗组和对照 组的感染率没有差异，明确提出MSC治疗不会增加感染的风 险，MSC治疗组和对照组在恶液质和成瘤方面没有差异。
J Invasive Cardiol 18: 552–556；Chin Med J (Engl) 117: 1443–1448； J Am Coll Cardiol 54: 2277–2286；Stem Cells 28: 1099–1106； Clin Pharmacol Ther 83: 723–730；Leukemia 22: 593–599； Zhonghua Xin Xue Guan Bing Za Zhi 34: 107–110(Chinese)； Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research 11: 1277–1279 (Chinese)
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
富含MSC的人体组织
图片来自网络
年龄与骨髓MSC含量的变化
研究的里程碑
1，1995年间充质干细胞首次应用于临床治疗， 评价血液肿瘤患者使用后的安全性和有效性。
安全
研究的里程碑
2，1999年science发表文章，首次证明MSC的多 向分化能力！
分化
研究的里程碑
3，2002年Exp Hematol和blood 发表文章，首 次证明MSC具有免疫抑制能力！
核心：免疫系统只关心其是否受到损坏来启动免疫反应或诱导免疫耐受
受到损坏（dangerous）
活化APC
活化T-cell
signals
血液病
未受到损坏（not danger有明确涉及dangerous signals和safe signals的定义和内涵。
Danger Model
免疫调节
研究的里程碑
4，2006年国际细胞治疗协会（ISCT）颁布了间 充质干细胞的定义（最低鉴定标准）。
统一的标准
研究的里程碑
5，2012年Osiris公司申报MSC作为药品上市得 到加拿大FDA的批准，MSC的临床应用达到一个 历史性高度！
MSC药物
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）
------ Stem Cells Transl Med 2012;1(10):725-731
安全性评价
临床使用安全性报道：
------ Stem Cells Dev 2013;22(24):3192-3202
------ J Tissue Eng Regen Med 2011;5(2):146
安全性评价
MSC简介
MSC安全性评价 MSC功能与应用 中国的政策
1#
间充质干细胞
简介
间充质干细胞
间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSC），来 源于发育早期的中胚层，1968年MSC在骨髓中发现，后发现其具
有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自
我复制等特点而日益受到人们的关注。
BM-MSC接种在珊瑚状羟基磷灰石微载体（3小时后的扫描电镜500X） ——Tissue Eng 2002;8(6):911-920
间 充 质 干 细 胞
长满 4X
没满 4X
间 充 质 干 细 胞
鉴定标准（最低标准）：
• 贴壁生长 • 特定表面标志
阳性 (≧95%) CD105 CD73 CD90 阴性 (≦2%) CD45 CD34 CD14 or CD11b CD79 or CD19 HLA-DR
2001年Matzinger提出具体的“dangerous signals”
endogenous: Hsp, DNA, RNA, TNF,CD40L Dangerous siganls
（2001年）
应用受限
Signals
exogenous:
unmethylated CpG sequences in microbial
2，每次患者输血或造血干细胞移植（骨髓移植），都伴随着输入少量的
间充质干细胞。
但从来没有证据证明输血和造血干细胞移植能导致肿瘤的出现！
3，间充质干细胞作为药品，已经在国外上市，那是否意味着安全性已经
得到国外的认可？能否得到中国专家、医生、民众的认可？
安全性评价
临床使用安全性报道：
------ J Gastroenterol Hepatol 2012;27 Suppl 2112
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。
MSC在免疫中的作用
MSCs是免疫系统“安全信号”的来源
应用受限
acute phase chronic phase
self-MSCs
safe signals
Cell Immunol. 2012;272(2):112-6
Think about hemopoietic stem cell (造血干细胞)！
不是所有的干细胞都具有成瘤性/癌变！
值得反思的三点
1，间充质干细胞广泛存在于人体中，包括外周血、骨髓、脂肪、所有组 织器官的基质（ Ann Med 2005;37(7):469-479 ）。
如果间充质干细胞具有成瘤性，那么肿瘤一定伴随着每个人的完整人生！
• 多向分化潜能
体外分化能力: 软骨，成骨，脂肪
The International Society For Cell Therapy Cytotherapy, 8:315-317, 2006
Annu Rev Pathol 2011;6457-478
无处不在
外周血
牙髓
胸腺
脐带
MSC
羊膜
骨髓
脐带血 脂肪
思 考
人体含丰富 的MSC
MSC具有很 强的免疫调 节功能 为何还会出 现自身免疫 性疾病？
2#
间充质干细胞 安全性评价
“成瘤性/致癌”的担忧和恐惧是干细胞临床应用的最大障碍！
担忧和恐惧的最早来源是胚胎干细胞的强致癌性，包括后来的iPS。
What about mesenchymal stem cell (间充质干细胞)？
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
MSC的新理解
MSC是机体免疫系统安全信号的来源！
Cell Immunol 2012;272(2):112-116
Danger Model
1994年Matzinger提出“danger model ”
临床使用安全性报道：
8个随机对照临床试验（RCTs）发现MSC治疗组和对照 组的感染率没有差异，明确提出MSC治疗不会增加感染的风 险，MSC治疗组和对照组在恶液质和成瘤方面没有差异。
J Invasive Cardiol 18: 552–556；Chin Med J (Engl) 117: 1443–1448； J Am Coll Cardiol 54: 2277–2286；Stem Cells 28: 1099–1106； Clin Pharmacol Ther 83: 723–730；Leukemia 22: 593–599； Zhonghua Xin Xue Guan Bing Za Zhi 34: 107–110(Chinese)； Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research 11: 1277–1279 (Chinese)
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
富含MSC的人体组织
图片来自网络
年龄与骨髓MSC含量的变化
研究的里程碑
1，1995年间充质干细胞首次应用于临床治疗， 评价血液肿瘤患者使用后的安全性和有效性。
安全
研究的里程碑
2，1999年science发表文章，首次证明MSC的多 向分化能力！
分化
研究的里程碑
3，2002年Exp Hematol和blood 发表文章，首 次证明MSC具有免疫抑制能力！
核心：免疫系统只关心其是否受到损坏来启动免疫反应或诱导免疫耐受
受到损坏（dangerous）
活化APC
活化T-cell
signals
血液病
未受到损坏（not danger有明确涉及dangerous signals和safe signals的定义和内涵。
Danger Model
免疫调节
研究的里程碑
4，2006年国际细胞治疗协会（ISCT）颁布了间 充质干细胞的定义（最低鉴定标准）。
统一的标准
研究的里程碑
5，2012年Osiris公司申报MSC作为药品上市得 到加拿大FDA的批准，MSC的临床应用达到一个 历史性高度！
MSC药物
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）
------ Stem Cells Transl Med 2012;1(10):725-731
安全性评价
临床使用安全性报道：
------ Stem Cells Dev 2013;22(24):3192-3202
------ J Tissue Eng Regen Med 2011;5(2):146
安全性评价