间充质干细胞的研究现状及前景.doc

文献综述 间充质干细胞的研究现状及应用前景 学生：金燕南 摘 要：胚胎干细胞的研究已被列为20世纪90年代世界十大科技成就之首，因此干细胞的研究包括间充质干细胞的研究已成为最具发展前景的领域之一。间充质干细胞是干细胞家族的重要成员，其在体内或体外特定的诱导条件下，可分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、心肌、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[1-2]，为临床治疗各种疾病，如神经系统疾病、肾病、自身免疫性疾病、恶性肿瘤等提供了新的途径 关键字：间充质干细胞 肝细胞 心肌细胞 放射性肠损伤 间充质干细胞是属于中胚层的一类多能干细胞，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成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞，还具有分化为肌细胞、肝细胞、造血细胞、神经细胞、胰岛细胞等多种细胞的能力。此外，间充质细胞具有非常低得免疫原性，分泌多种细胞因子发挥造血支持和免疫调节等功能。这些生物学特性，显著推动了间充质干细胞的应用范围和应用价值。最早在骨髓中发现，因培养后细胞表型为成纤维细胞样，而被称为成纤维细胞集落形成单位。由于对骨髓血系细胞起支持诱导作用，可促进造血细胞克隆的形成，因而推测这种细胞可能是间质细胞的前体细胞，又因其来自于骨髓基质，将其称为“骨髓基质细胞”。 间充质干细胞来源广泛，易于分离、培养、扩增和纯化，免疫原性低，不存在伦理问题的争议，所以在组织工程、基因治疗和免疫治疗方面有着巨大的应用前景。 间充质干细胞的获得 早期实验研究用得最多的是骨髓来源的骨髓间充质干细胞。骨髓间充质干细胞占骨髓有核细胞的0.01%-0.000 1%。越来越多的研究表明还能够从脂肪、滑膜、骨骼、肌肉、肺、肝、胰腺、羊水以及脐血等组织中分离和制备间充质干细胞。但实验室和临床上用得最多的仍然还是骨髓来源的间充质干细胞。 目前最常用的分离间充质干细胞的方法有组织消化法、全骨髓贴壁法和密度梯度离心法。不同组织来源的间充质干细胞分离方法不同。脐带、羊膜、脂肪等组织一般先采用各种酶(胶原酶和胰酶等)消化、分离组织中的有核细胞、然后通过贴壁法进一步分离纯化间充质干细胞。一些实验研究者通过组织块培养法收获的原代细胞产量比对应的酶消化法要多且成功率高，降低了培养的成本和难度，避免了培养中异种蛋白的混入而降低临床排斥反应。通过体外分离获取的间充质干细胞数量非常有限，远远无法满足临床和研究的需求，即要通过非分化性增殖获取一定数量的间充质干细胞。目前临床上间充质干细胞的体外培养扩增体系主要是基础培养基添加一定浓度的胎牛血清。尽管欧洲等国允许使用胎牛血清，但中国和美国等国家严禁在细胞治疗中使用动物源成分。胎牛血清中含有异种蛋白质，它本身有携带细菌、病毒、蛋白传染性疾病或朊病毒的风险。在实验室和一些临床GMP生产体系中，间充质干细胞的体外扩增主要采用小规模的静态培养方式。但是，随着间充质干细胞体外培养技术的发展及临床需求的要求，小规模的静态培养显然不能满足需要。 间充质干细胞在临床医学上的应用 2.1间充质干细胞向肝细胞分化 自从发现MSC在体外可以诱导转化为肝细胞样细胞人们对MSC在体内的转化也进行了深入研究 很多实验将MSC移植给肝功能衰竭或肝脏纤维化的大鼠或小鼠。结果显示MSC在体内可转化为肝细胞这为肝病的治疗提供了新的方法和途径。 Sato等将人类骨髓来源的MSC直接注射进慢性酒精性肝损大鼠的肝脏结果发现MSC可在体内被诱导转化为肝细胞该结果提示通过移植同种或异种骨髓来源的MSC有希望成为治疗肝硬化的有效方法 而此前肝硬化被认为是不可逆的病理过程MSC在体内可诱导分化为肝细胞刺激实质细胞的再生加强胶原基质的降解，MSC除了在体内或体外的特定条件下可被诱导转化为肝细胞外其还具有抗炎症反应的作用MSC不仅可提高肝细胞的功能还能分泌一些分子物质来抑制肝细胞的凋亡调控急性期的炎症反应 这2种特性使MSC在治疗急性肝功能衰竭的过程中成为极具潜力的细胞 一项人工肝的实验性治疗显示将MSC与肝细胞混合培养方案的效果要远间充质干细胞向肝细胞分化优于其他种类的细胞混合培养或单纯肝细胞的人工肝。 临床应用人类MSC治疗肝脏疾病仍然处于研究的早期阶段 在一项临床试验中4例肝硬化的患者接受了来源于骨髓的MSC的移植平均每位患者接受31.73 106个MSC其终末期肝病模型评分中有2例下降了3~4分4例患者的生活质量得到改善没有观察到不良反应 虽然这些结果令人鼓舞 但要大规模的使用MSC来治疗肝病还有研究工作需要完成。 2.2间充质干细胞移植对放射性肠损伤修复作用 放射性肠损伤常见于核事故及战时的核爆炸，也是临床腹部肿瘤放疗过程中最为常见的并发症之一腹盆腔受到一定剂量的射线辐射后，小肠因其黏膜上皮生长代谢活跃，对电离辐射也最