间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)是干细胞家族的重要成员,属于多能干细胞,来源于发育早期的中胚层。1968年,德国科学家Frieden Stein和他的同事在骨髓中发现了间充质干细胞,后来的研究者陆续发现间充质干细胞广泛存在于全身多种组织中,包括骨髓、脐带、胎盘、脂肪等组织。
间充质干细胞是一种特殊的成体干细胞。说它特殊,是因为它具有向多种类型细胞分化的能力,连续传代培养和冷冻保存后仍具有多向分化潜能,可以分化为神经、心脏、肝脏、骨、软骨、韧带、肌腱、脂肪、肌肉、内皮、上皮等多种组织细胞,而一般成体干细胞只能分化形成一种细胞。具体来说,间充质干细胞具有以下特性。
1、多向分化潜能
间充质干细胞具有多向分化潜能,在适宜的体内或体外环境下,可分化为多种组织细胞,如神经细胞、内皮细胞、脂肪细胞、肌细胞、肝细胞、成骨细胞、软骨细胞、基质细胞等。这些新的组织细胞可以替代受损的组织细胞,从而修复损伤的组织。
2、增殖能力强
间充质干细胞在贴壁后可快速生长,自我更新速度很快,经体外培养可达10亿个,供多次使用。间充质干细胞多次传代扩增后仍具有干细胞的特性,一般其体外传代的次数可达20-50代。
3、免疫原性低
间充质干细胞免疫原性低,其细胞表面标识模糊,几乎不会引起宿主免疫应答。因此,间充质干细胞可用于异体移植,它不仅不会引起排异反应,而且还可抑制排异反应。
4、具有免疫调节功能
间充质干细胞通过细胞间的相互作用及产生细胞因子,干扰树突状细胞功能并抑制T细胞的增殖及其免疫反应,从而发挥免疫调节功能。因此,间充质干细胞不仅可以用于治疗系统性红斑狼疮和硬皮病等自身免疫性疾病,还可降低细胞或器官移植后的免疫排斥反应,提高细胞或器官移植的成功率。
5、具有旁分泌效应
间充质干细胞具有旁分泌效应,可以分泌很多的细胞因子,这些因子可以参与组织的修复。旁分泌效应分泌的细胞因子主要包括这几类:抗凋亡的分子、免疫调节的分子、抗斑痕的分子、支持作用分子、血管生成分子等。
6、具有归巢性
间充质干细胞具有归巢能力,也就是说它可以被身体受到的刺激激活,然后“定向导航”到损伤部位进行修复工作。同时,它还可以激活内源性干细胞,发挥其修复组织的作用。因此,间充质干细胞是修复组织的“微药厂”,它可在体内形成一个促进组织修复及再生的微环境。
7、造血支持
脐带间充质干细胞联合造血干细胞移植可发挥其造血支持能力:改善骨髓造血微环境,促进造血干细胞的植入,显著加快移植后的造血重建,安全且并发症少,降低移植物抗宿主病的发生率和严重程度。另外,间充质干细胞可促进血管新生。
8、基因不易突变
间充质干细胞基因稳定,不易突变,多次传代扩增后仍具有干细胞特性,使用安全可靠。
9、适用面广
间充质干细胞的适用范围广泛,几乎可用于治疗所有的组织损伤、衰老及退行性变疾病。
10、来源多样
间充质干细胞存在于脐带、胎盘、软骨、脂肪、滑膜等组织中,来源多样,取材方便,易于分离、培养、扩增和纯化。
正是间充质干细胞这些诸多的优势,它可作为理想的种子细胞用于衰老和病变引起的组织器官损伤修复。事实上,间充质干细胞是目前临床研究上应用较多的干细胞之一,其中脐带来源的间充质干细胞具有分化潜力大、增殖能力强、免疫原性低、取材方便、无道德伦理争议、易于工业化制备等优势,是最具临床应用前景的多能干细胞。
目前,医学界已经探明,间充质干细胞可为人体的一百多种疾病提供解决方案,例如:
●泌尿系统:急性肾炎综合征、急慢性肾损害、糖尿病肾病、肾衰竭等。
●内分泌系统:甲状腺功能减退症、糖尿病、卵巢早衰、多囊卵巢综合症、更年期综合征等。
●呼吸系统:急性肺损伤、肺间质纤维化、慢性阻塞性肺疾病、支气管哮喘等。
●神经系统:小儿脑瘫、脑萎缩、帕金森综合征、阿尔茨海默病、脊髓损伤、失眠症等。
●消化系统:克罗恩病、胃溃疡、溃疡性结肠炎、肝损伤、急性重型肝炎、肝硬化等。
●循环系统:糖尿病下肢血管病变、白血病、心肌梗塞、心衰、再生障碍性贫血等。
●免疫系统:系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎、强直性脊柱炎、系统性硬化症、皮肤炎等。
●运动系统:退行性骨关节炎、关节软骨损伤、膝关节半月板损伤、股骨头坏死等。
●生殖系统:男性勃起功能障碍、弱精、子宫内膜损伤、不孕不育等。
关键词: 间充质干细胞