专题三成体干细胞(前言和间充质干细胞).要点.ppt

讨论课总结 成体干细胞——adult stem cell 在个体的发育过程： 成体干细胞的概念 存在于成年个体的许多组织和器官，比如表皮和造血系统，具有修复和再生的能力，已经分化组织中的未分化细胞，能够自我更新并在特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。 成体干细胞的特性 （1）极少量，特定区域 （2）通常处于静息状态，分裂缓慢 （3）自我更新与分化需要特定的微环境 优点分析 　　获取相对容易 　　自体成体干细胞避免了移植排斥 　　理论上，成体干细胞致瘤风险很低 伦理学争议较少 检测方法 科学家尚未就成体干细胞的鉴定标准达成一致。 经常被采用的鉴定方法包括：1)体内示踪法 2)体外诱导分化 移植的方法 通过静脉注射移植。 通过椎管注射移植。 通过介入方法直接移植到病变部位动脉血管。 常见成体干细胞 间充质干细胞 造血干细胞 神经干细胞 角膜缘干细胞 胰腺干细胞 皮肤干细胞 肠上皮干细胞 肝脏干细胞 间充质干细胞 ——mesenchymal stem cell 间充质干细胞生物学特性 形态特征 细胞表面标志 间充质干细胞分离培养 采集部位：髂骨上嵴、胫骨和股骨、胸骨和腰椎。 分离方法： 细胞帖壁筛选法 密度梯度离心法 细胞分子标记分选法 细胞筛筛选法 间充质干细胞诱导分化 诱导分化—成骨细胞 在MSCs培养体系中加入地塞米松、β-磷酸甘油和抗坏血酸等单独或联合诱导,发现培养的MSCs逐渐形成聚集体或结节,碱性磷酸酶活性也随之增高,基质钙化明显,可分化为成骨细胞。 透明质酸、骨形态形成蛋白-2 (BMP-2) 以及铜等均可促使MSCs 向成骨细胞分化。 诱导分化—软骨细胞 （1）三维培养方式 （2）无血清培养基 （3）添加转让生长因子β家族成员 在成人骨髓的MSCs培养体系中加入地塞米松和TGF-β3,在第14天时,在细胞外基质中检测到Ⅱ型胶原；在含10 - 7moL/ L 地塞米松的培养基中培养, 有Ⅱ、Ⅹ型胶原表达。 诱导分化—脂肪细胞 用异丁基-甲基黄嘌呤 （IBMX）、地塞米松、胰岛素和吲哚美辛 （IM）联合诱导人的MSCs ,可观察到细胞内逐渐聚集含脂质丰富的小泡, 多种诱导处理可使95%以上的细胞定向分化为脂肪细胞,并且细胞内的脂质小泡不断地长大、融合,最终充满细胞。这些分化的脂肪细胞在体外培养可健康生长至少3个月。 诱导分化—心肌细胞 1 体外分化实验 小鼠股骨中获得骨髓MSCs,经5氮胞苷处理,大约30%的MSCs 出现形态学改变,分化为类心肌细胞,并可重复检测到自主起搏细胞。 (1) 分化的MSCs表达出特异性的心房利钠肽(ANP)和脑利钠肽(BNP)基因。表明分化的细胞含有类心肌收缩蛋白,完全不同于平滑肌细胞及骨骼肌细胞； (2) 电镜检查类心肌细胞的超微结构时可观察到:特征性的经闰盘连接的肌节、中心核和心房颗粒； (3) 5氮胞苷处理2～5周后，分化的MSCs电生理检测到至少有2 种完全不同的动作电位： 2 体内分化 由MSCs向类心肌细胞分化过程中,除5氮胞苷外,体内心脏微环境对MSCs的分化也至关重要。Wang等在其实验中提及心肌微环境可以支持MSCs移植后的生长和向心肌细胞分化。 “环境依赖性分化”（milieu-dependent differentiation）内容：认为生长因子、细胞因子、细胞外基质等以及它们在干细胞/宿主细胞之间的相互作用，在诱导MSCs向心肌分化方面起着重要作用。 尽管MSCs向心肌分化的具体机制不清楚，但一致倾向认为:组织损伤和高水平的多能细胞是其分化的两个重要的决定因素。 诱导分化—神经细胞 在丁化羟基苯甲醚(BHA)或β-巯基乙醇作用下, 可诱导大鼠骨髓基质细胞向神经细胞分化 用双丁酰环磷腺苷(dbcAMP)和异丁基甲基黄嘌呤(IBMX)处理MSCs可诱导神经分化早期标记的表达 在神经生长培养基中添加EGF和脑源性神经营养因子（BDNF）同样可诱导神经分化早期标记的表达。 在bFGF和PDGF存在下，DMSO/BHA可诱导大鼠骨髓基质细胞向神经细胞分化。 诱导分化—内皮细胞 血管内皮生长因子(VEGF) 多能成体祖细胞(multipotentadult progenitor cells,MAPCs)是骨髓MSCs 的一个亚群。2002 年,首次在体外用血管内皮生长因子(VEGF)把人骨髓MSCs 诱导分化成具有脉管母细胞表型的细胞, 随后这些细胞分化成表达内皮细胞标记物的细胞。在培养过程中MAPCs可