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间充质干细胞的特性与应用

MSC是造血微环境的主要细胞成分,在造血干细胞的生长、增殖、分化中起重要作用。MSC通过与造血干细胞的相互作用及分泌多种细胞因子,或表达与造血干细胞黏附、归巢有关的黏附分子及细胞外基质蛋白,支持和促进了造血。体外实验证明MSC对CD34骨髓细胞的维持和扩增起了很重要的作用。目前有关MSC促进造血干细胞移植后造血重建的研究已取得了很大进展。研究人员发现,MSC与造血干细胞(HSC)共移植可以支持造血干细胞生长,明显提高巨核细胞和血小板形成。Koh等发现MSC可能在HSC分化过程中的表观遗传调控中也起了一定的作用10。国内外已将HSC和MSC共移植用于临床研究11,并取得了良好的临床效果。无论是自体移植还是同种异体移植,细胞的输入均没有引起副反应。

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MSC是一类兔疫缺陷细胞,具有低免疫源性和免疫调节特性。MSC通常表达HLAI抗原,不表达HLAⅡ抗原6和共刺激分子CD80(B7-1)、CD86(B7-2)、CD0等。MSC可以抑制T细胞的增殖和激活,这种抑制作用并不依赖于主要组织相容性复合物,不需要细胞之间的相互接触;MSC通过可溶性因子的介导来发挥免疫调节功能,实验发现TGFB、PGE2、1O1等因子可能参与了MSC的免疫调节。在自身性免疫病动物实验1及临床实验中,MSC可以有效地缓解疾病,抑制免疫反应,减少炎症发生。


MSC具有多向分化潜能,在特定的诱导条件下,它不仅能分化为骨、软骨、脂肪、肌腱等中胚层组织细胞,而且能够向内胚层组织细胞(如心肌细胞1、肝细胞)和外胚层组织细胞(如神经细胞1)分化。MSC因其这一特性而成为组织工程研究的首选种子细胞。 Wakitani等8将体外扩增的MSC输注给24位进行了高位胫骨切开的膝关节炎患者,42周后观察到缺损部位已被软组织填充并有软骨样组织的形成。这一结果提示MSC可以作为骨组织工程的种子细胞参与组织修复。MSC可以分化为神经元和神经胶质细胞,因此可以用于外周神经的修复;还可以分泌神经营养因子来提高神经细胞的存活率和促进其再生,这提示MSC用于神经系统疾病治疗的潜力很大。

MSC具有在体外容易扩增的特性,在短时间内可以扩增上千倍。这是MSC广泛应用于实验研究和临床的重要前提条件。相对于骨髓,从脐带中分离MSC具有组织来源丰富、细胞原始、增殖能力强和安全无病毒感染风险等优点,因此脐带MSC可能为今后临床应用需求提供更为理想的种子细胞。

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