MSC功能及应用 间充质干细胞临床应用
MSC
为什么MSC的免疫下调作用只能存在一段时间呢，会不会 的免疫下调作用只能存在一段时间呢， 可能和MSC在体内保留的数量有关，MSC在异基因受体 在体内保留的数量有关， 的体内能持续存在吗？ 的体内能持续存在吗？
AML AML来源的 来源的MSC不表达 不表达CD105，在体外增殖能力差，丧失多向分化能 来源的 不表达 ，在体外增殖能力差， 支持造血功能也存在缺陷。研究者们推测AML骨髓中的白血病细 力，支持造血功能也存在缺陷。研究者们推测 骨髓中的白血病细 胞克隆、异常的细胞因子等与MSC之间存在相互作用，这可能影响了 之间存在相互作用， 胞克隆、异常的细胞因子等与 之间存在相互作用 MSC的生物学特性 的生物学特性
MSCs不能激活T细胞，也不是CD8+细胞毒T细胞的靶 目标。CD8+T淋巴细胞能杀伤供者铬标记的单个核细胞 却不能杀伤同一供者来源的MSCs。此外杀伤细胞抑制 性受体(KIR)不相合时，自然杀伤细胞也不能杀伤 MSC。
MSC的免疫调节性 的免疫调节性
成熟DC启动免疫排斥及 反应， 成熟 启动免疫排斥及GVHD反应，未成熟（iDC）及淋巴样 诱导免 启动免疫排斥及 反应 未成熟（ ）及淋巴样DC诱导免 疫耐受。 疫耐受。 体外实验证明MSC抑制了 抑制了CD4+单核细胞向 的分化；Msc在Dc成熟的 单核细胞向DC的分化 体外实验证明 抑制了 单核细胞向 的分化； 在 成熟的 过程中下调APC相关分子，如CD1a、CD40、CD80、CD83、CD86和 相关分子， 过程中下调 相关分子 、 、 、 、 和 HLA-DR的表达，体系去除 的表达， 并加入DC的诱导剂后可逆反这种抑制作 的表达 体系去除MSC并加入 的诱导剂后可逆反这种抑制作 并加入 这说明此作用是可逆的； 共培养后的DC与单纯 相比， 用，这说明此作用是可逆的；与Msc共培养后的 与单纯 相比，其 共培养后的 与单纯DC相比 刺激CD4+增殖的能力有所减弱，炎性因子如 增殖的能力有所减弱， 刺激 增殖的能力有所减弱 炎性因子如IFN-γ、IL-12、TNF-α分泌 、 、 分泌 减少，炎性银子如IL-10分泌增加。 分泌增加。 减少，炎性银子如 分泌增加 最近研究报道MSC不仅对单核细胞来源 不仅对单核细胞来源DC,并且对 并且对CD34+细胞来源的 细胞来源的DC 最近研究报道 不仅对单核细胞来源 并且对 细胞来源的 的分化和功能也有抑制作用。虽然在MSC抑制 抑制CD3和CD28抗体刺激的 抗体刺激的T 的分化和功能也有抑制作用。虽然在 抑制 和 抗体刺激的 细胞的增殖体系中无APC的存在，但结果提示，MSC抑制 的发育和成 的存在， 抑制DC的发育和成 细胞的增殖体系中无 的存在 但结果提示， 抑制 熟时其免疫调节功能的机制之一。 熟时其免疫调节功能的机制之一。
msc培养基成分作用
msc培养基成分作用Msc培养基是一种用于培养人体间充质干细胞（MSCs）的特殊培养基。
MSCs是一类具有自我更新和多向分化潜能的成体干细胞，具有广泛的临床应用前景。
MSCs的培养基成分对其生长、增殖和分化具有重要的影响。
在本文中，我们将详细介绍不同成分对MSCs的作用。
最常用的MSC培养基是基于Dulbecco改良的最低基本培养基（DMEM）或α-MEM加入适量的血清，并添加一些必需的附加物质。
以下是常见的MSC培养基成分及其作用：1.基础培养基：DMEM或α-MEM为基础成分，提供细胞生长所需的基本营养物质，如糖类、氨基酸和盐类等。
这些物质为MSCs提供能量和原料，维持其代谢需求。
2.血清：血清是最重要的MSC培养基成分之一、血清含有许多细胞生长因子、细胞黏附分子和营养物质，对MSCs的增殖和分化起重要作用。
通常使用胎牛血清（FBS）或胎羊血清（FCS），其中FBS是最常用的选择。
3.增补物质：为了优化MSCs的生长环境和生长条件，培养基中通常添加一些特定的增补物质，如胰岛素、转铁蛋白、胶原蛋白等。
这些物质可增强MSCs的增殖能力、促进细胞黏附和附着，并影响MSCs的分化潜能。
4.生长因子：MSCs的增殖和分化过程受许多细胞因子的调控。
培养基中常常添加一些生长因子，如基本纤维芽细胞生长因子（bFGF）、肝细胞生长因子（HGF）、骨形成蛋白（BMP）等。
这些生长因子可以促进MSCs的增殖、增加细胞产量，并调控MSCs向特定细胞系的分化。
5.抗生素/抗真菌剂：在培养MSCs的过程中，为防止细菌和真菌污染，通常在培养基中添加一些抗生素和抗真菌剂。
常用的抗生素包括青霉素和链霉素，抗真菌剂包括两性霉素B和氟康唑等。
这些药物可以有效预防细菌和真菌感染，保证细胞的健康生长和质量。
总之，MSC培养基成分起着至关重要的作用。
培养基提供了MSCs生长所需的基本营养物质、细胞生长因子和支持物质，维持其增殖和分化的需要。
北联干细胞：间充质干细胞(MSC)可作为脑肿瘤药物的输送载
癌症是一种由于细胞过度分裂而可以在我们身体的任何地方发展的疾病。
位置和细胞类型会影响病因、症状、严重程度和治疗方法。
在脑肿瘤中，超过75%的成年人受到胶质母细胞瘤的折磨，诊断后的平均生存率只有两年，治疗策略的进展有限且具有挑战性。
这些主要是由于血脑屏障（BBB）阻塞，使得静脉内的化疗化合物难以通过，而且这类癌症相对罕见，因此很难吸引制药公司大力研发此类药物。
目前，手术、放疗和化疗是抗击脑癌的一线治疗方法。
然而，这些疗法经常导致患者的健康状况恶化、肿瘤复发或扩散到其他器官。
这些和其他因素促使研究人员改进脑肿瘤治疗方法。
间充质干细胞(MSCs)作为传递系统是一种很有前途的脑癌治疗方法。
尽管BBB阻止白细胞通过它，但它在炎症期间会受到损害，从而使这些细胞被运输并定向到发炎部位。
同样，静脉注射的MSCs可以通过BBB并从其归巢特性中靶向受伤部位。
由于其非侵入性给药途径和归巢特性，研究人员开始对MSCs产生兴趣并将其用作药物递送方法。
基于MSC的药物输送系统可以采用多种不同的策略（见图）。
例如，TNF相关凋亡诱导配体(TRAIL)改造的MSC可用于直接触发癌细胞凋亡；用化疗药物引发的MSCs表现出抗肿瘤和抗血管生成作用；MSCs表达免疫调节物质如IL-2和IFN-β可以减缓肿瘤生长；腺病毒和麻疹病毒是溶瘤病毒，优先在肿瘤细胞中繁殖，通过再感染阶段增加抗肿瘤作用；组织或肿瘤特异性前药，使用某些酶工程MSC将非活性物质转化为可以破坏肿瘤的物质。
总之，巨大的研究努力已经产生了各种尖端的治疗方法。
然而，安全保证、非靶向细胞的归巢问题、大量人群研究和长期随访也是使研究人员能够研究和开发MSCs药物递送治疗的重要方面，以确保患者的缓解和健康.。
基于间充质干细胞的药物递送策略。
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。
国际干细胞学会msc定义共识
国际干细胞学会msc定义共识国际干细胞学会（International Society for Cellular Therapy，简称ISCT）发布了一项关于间充质干细胞（mesenchymal stromal cells，MSC）的定义共识。
MSC是一类具有自我更新、多向分化和免疫调节能力的成体干细胞，被广泛应用于再生医学和免疫治疗等领域。
在这个定义共识中，ISCT提出了三个关键特征，用于界定MSC。
首先，MSC必须能够附着在塑料培养皿上，并形成纤维样结构。
其次，MSC必须具备特定的表面标记，包括CD105、CD73和CD90阳性，同时CD45、CD34、CD14或CD11b、CD79a或CD19以及HLA-DR阴性。
最后，MSC必须能够在体外条件下分化为成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞。
根据ISCT的定义共识，MSC是一种成体干细胞，主要存在于人体的骨髓、脂肪组织、胎盘和其他组织中。
这些细胞具有良好的增殖能力和多向分化潜能，可以分化为多种不同的细胞类型，如骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞。
此外，MSC还具有免疫调节功能，可以调节免疫反应、抑制炎症反应，并促进组织修复和再生。
由于MSC具有广泛的应用前景，越来越多的研究和临床试验正在探索其在再生医学和免疫治疗中的应用。
例如，MSC可以用于治疗骨关节疾病和组织损伤，如骨折、软骨损伤和脊髓损伤。
此外，MSC还可以用于治疗自身免疫性疾病和移植排斥反应，如类风湿关节炎、系统性红斑狼疮和移植物抗宿主病（graft-versus-host disease，GVHD）等。
然而，尽管MSC具有潜在的治疗效果，但其机制尚不完全清楚。
目前，研究人员认为，MSC通过多种途径发挥其作用。
首先，MSC可以分泌多种细胞因子和生长因子，如表皮生长因子、血管内皮生长因子和基质金属蛋白酶等，促进组织修复和再生。
其次，MSC可以调节免疫反应，通过抑制炎症因子的产生和调节免疫细胞的功能，减轻炎症反应和免疫损伤。
msc干细胞代数
msc干细胞代数摘要：一、MSC 干细胞简介1.MSC 的发现与发展2.MSC 的生物学特性3.MSC 在医学领域的应用二、MSC 干细胞代数1.代数的定义2.不同代数MSC 的特点3.代数与MSC 生物学特性之间的关系三、MSC 干细胞代数在临床治疗中的应用1.一代MSC 在临床治疗中的应用2.二代MSC 在临床治疗中的应用3.三代MSC 在临床治疗中的应用四、MSC 干细胞代数的优劣势分析1.优势a.一代MSC 的优点b.二代MSC 的优点c.三代MSC 的优点2.劣势a.一代MSC 的缺点b.二代MSC 的缺点c.三代MSC 的缺点五、展望1.MSC 干细胞代数的进一步研究2.MSC 干细胞代数在临床治疗中的应用前景正文：【MSC 干细胞简介】间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells，简称MSC）是一类具有自我更新和多向分化潜能的成体干细胞，广泛分布于人体骨髓、脂肪、肌肉等组织中。
自1991 年首次发现以来，MSC 在生物学和医学领域受到了广泛关注。
它们具有向骨、软骨、肌肉、脂肪等细胞分化的能力，因此在组织修复、免疫调节、抗炎等方面具有广泛的应用前景。
【MSC 干细胞代数】MSC 干细胞代数是指MSC 在体外培养过程中，分裂次数所对应的细胞群体。
通常情况下，MSC 在体外培养20 代以内，仍然保持干细胞特性。
根据代数的不同，MSC 的生物学特性和临床应用也有所差异。
【MSC 干细胞代数在临床治疗中的应用】随着MSC 代数的深入研究，不同代数的MSC 在临床治疗中的应用逐渐得到关注。
一代MSC 具有较强的免疫抑制能力和较低的成瘤风险，适用于自身免疫性疾病和移植物抗宿主病等治疗。
二代MSC 在组织再生方面具有优势，常用于骨关节炎、骨折等疾病的治疗。
三代MSC 则具有更好的免疫调节作用和更低的成瘤风险，适用于炎症性肠病、银屑病等疾病的治疗。
【MSC 干细胞代数的优劣势分析】尽管不同代数的MSC 在临床治疗中具有一定的优势，但它们也存在一定的劣势。
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.
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. 间充质干细胞具有很强的抗炎作用和显著的免疫调 节效果，其通过一系列复杂的调控机制几乎对固有免疫 和获得性免疫所有的免疫细胞都具有调节作用，最显著 的调节机制是细胞因子和趋化因子的分泌。 Cytokines most commonly do not directly affect the target cells but interact with other biologically active factors to achieve the effect of immunosuppression. 细胞因子通常不直接作用于靶细胞，而是通过与其 它的生物活性物质相互作用来达到免疫抑制的效果。
MSCs exert immunomodulatory effects by both cell-to-cell contacts and by secreting biologically active substances, growth factors, cytokines and chemokines. 间充质干细胞通过细胞与细胞间的直接接触，以及 分泌生物活性物质，如生长因子，细胞因子和趋化因子 等行使其免疫调节的作用。 It should be pointed out that the immunomodulatory effects of MSCs are jointly executed by both secretory factors and direct cell-to-cell contacts. 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。
MSC(间充质干细胞)
单独T细胞
T ＋狼疮BMSCs
T ＋正常BMSCs
Sun LY, et al.Scand J Rheumatol,2006
对T细胞亚群的影响
Nanjing University
The Affiliated Drum Tower Hospital of Nanjing University Medical School
C. T＋正常 MSCs
与正常鼠BMSCs共培养：T-bet↑，GATA-3↓ 与狼疮鼠BMSCs共培养：T-bet↓，GATA-3↑
TH1↑ TH2↑
Sun LY, et al.Scand J Rheumatol,2006
Nanjing University
The Affiliated Drum Tower Hospital of Nanjing University Medical School
生物学特性
adipocyte osteocyte chondrocyte myoblast
自我更新、多向分化潜能 易扩增传代能力
cardiocyte Nerve cell hepatocyte
MSCs
体外能够传40代，并保持稳定的 表型和多向分化的潜能
IL-6, IL-7, IL-10, IL-11, SCF, SDF-1 GM-CSF, M-CSF..
The Affiliated Drum Tower Hospital of Nanjing University Medical School
间充质干细胞的免疫调控和 临床应用
Nanjing University
The Affiliated Drum Tower Hospital of Nanjing University Medical School
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
• 多向分化潜能
活化APC
活化T-cell
诱导免疫耐受
遗憾：当时没有明确涉及dangerous signals和safe signals的定义和内涵。
Danger Model
2001年Matzinger提出具体的“dangerous 应sig用n受al限s”
Signals
Dangerous siganls
（2001年）
安全性评价
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)
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 ”
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
signals
血液病
受到损坏（dangerous） 未受到损坏（not dangerous ）
阴性 (≦2%) CD45 CD34 CD14 or CD11b CD79 or CD19 HLA-DR
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
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 2112-120
------ 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):146-150
MSC药物
负面消息（包括无效）ຫໍສະໝຸດ 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
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。
无处不在 牙髓
外周血
胸腺
脐带
MSC
羊膜
骨髓
脂肪
脐带血
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！
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
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！
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！
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)？ 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！
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
self-MSCs
safe signals
Cell Immunol. 2012;272(2):112-6
人体含丰富 的MSC
思考
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！