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人多能干细胞来源间充质干细胞在再生医学中的应用

间充质干细胞(MSCs)是再生医学中临床上使用最多的干细胞之

一。然而，由于原代间充质干细胞的缺点，如细胞增殖能力有限和组

织中的稀有性导致间充质干细胞数量有限，体外扩增过程中逐渐丧失

分化降低了应用间充质干细胞的功效，以及供体之间的差异增加了

MSCs的不确定性和治疗效果，大大阻碍了MSCs的临床应用。

源自人类诱导多能干细胞(hPSC-MSCs)的MSCs可以避免这些

与原代MSCs相关的问题。由于hPSCs的无限自我更新及其向MSCs

的分化潜力，hPSC-MSCs正在成为再生医学的有吸引力的替代品。

间充质干细胞(MSC)是具有成纤维细胞样形态和可塑性粘附的成

体干细胞。它们表达MSC表面抗原，如CD73、CD90和CD105，

但缺乏造血标记物，如CD11b、CD19、CD34和CD45。

更重要的是，间充质干细胞可以产生多种间充质谱系，包括骨、

软骨和脂肪细胞。MSC存在于几乎所有组织中，包括骨髓和脂肪组织

等。与其他类型的干细胞相比，由于它们的可扩展性、多能性、免疫

抑制和有限的伦理问题，人类MSC已成为再生医学的有吸引力的细胞

来源。

此外，MSC表现出低表达的主要组织相容性(MHC)抗原，从而

减少了同种异体MSC移植中不同供体和受体之间MHC匹配的需要。

由于MSC具有的这些特性，基于MSC的同种异体移植现在是再生医

学的前沿。

作为再生医学中一个快速发展的领域，MSCs代表了临床上使用

最多的干细胞之一，拥有超过1000项注册临床试验，在患者中建立

了安全记录，可以有效治疗30多种疾病。

然而，原代间充质干细胞存在一些局限性，极大地阻碍了它们的

临床应用。它们包括有限的细胞增殖能力、体外扩增过程中分化潜能

的逐渐丧失、供体之间的差异、器官或组织的稀有性、收获所需的侵

入性程序等。

人类多能干细胞(hPSCs)，包括人类胚胎干细胞(hESCs)和诱导

多能干细胞(iPSCs)，代表了克服与原代MSCs相关的问题的有希望的

解决方案。由于hPSC的多能性，它们表现出无限增殖能力，并能够

分化为各种类型的细胞，包括MSC。因此，hPSCs可以提供无限和统

一的MSCs作为主要MSCs的替代细胞来源。

MSCS和HPSC-MSCS之间的比较

hPSC-MSC在形态、免疫表型、分化潜能、基因表达谱和表观遗

传修饰方面与原代MSC相似。然而，在原代MSC和hPSC-MSC之

间观察到了一些差异。

hPSC-MSCs比BM-MSCs（骨髓来源间充质干细胞）和脂肪组

织-MSCs体积更小，增殖更快。hPSC-MSCs表达更高水平的细胞增

殖相关基因，而BM-MSCs表达更高水平的免疫相关基因，因此

hPSC-MSCs具有优于BM-MSCs的增殖能力。

此外，与原始MSC相比，iPSC-MSC表达更高水平的多能基因和

更低水平的中胚层基因，原始MSC包含来自原始MSC和iPSC的

mtDNA突变。与原代MSCs相比，iPSC-MSCs表达较低水平的

VCAM1，导致以iPSC-MSCs为饲养层长期培养后HSCs的起始细胞

频率降低。

与牙组织来源的间充质干细胞相比，再分化的iPSC-间充质干细

胞表达更高水平的多能基因和更低水平的中胚层基因。与BM-MSCs

和胎儿-MSCs相比，iPS