間充質干細胞的研究進展

饒圣宏

（安徽三聯學院 護理系，安徽 合肥 230601）

間充質干細胞的研究進展

饒圣宏

（安徽三聯學院 護理系，安徽 合肥 230601）

間充質干細胞(Mesenchymal stemcells，MSCs)具有低免疫原性、免疫調節作用及多向分化潛能，并且來源充足、可避免倫理學爭議的優點，使其有望成為種子細胞，應用于臨床干細胞移植治療.目前通過體內外誘導等方法已能實現MSCs的擴增和定向分化，本文對MSCs的研究進展作一綜述，希望對今后MSCs的相關研究與臨床應用提供參考.

間充質干細胞；免疫原性；分化

間充質干細胞(mesenchymal stemcells，MSCs)是一種來源于中胚層具有自我復制更新和多向分化的成體多能干細胞，研究最早并且最深入的是骨髓間充質干細胞(BMSCs)[1].它具有容易獲得、能穩定傳代、低免疫原性、可移植性等特征，具有免疫調節作用可有效降低GVHD的發生率及嚴重程度，實驗證明MSCs在特定的條件下能夠誘導分化為骨、軟骨、神經等不同組織類型的細胞，給許多疾病的治療展示了美好前景.

1 間充質干細胞的生物學特點

間充質干細胞廣泛存在于人體骨髓、脂肪、臍帶、胎盤、羊水等組織中[2]，可分化成骨、軟骨、心肌樣細胞及神經元細胞等多種組織，具粘附性，紡錘形、成纖維細胞樣形態.對于間充質干細胞的鑒定，現在還沒有統一標準，國際細胞治療協會提議，間充質干細胞的鑒定標準之一就是細胞表面標志CD105、CD73和 CD90陽性率超過 95%，CD34、CD45、CD14或 CD1lb、CD79a或 CD19 和 HLA-DR陰性率超過95%[3].Saito[4]等人首次證明MSCs具有歸巢的能力，MSCs歸巢是指在移植或自體動員后，干細胞可以定向趨向性遷移越過血管內皮細胞至靶向組織并定植存活的過程.自體或外源性MSCs在多種因素作用下，向缺血或損傷組織歸巢是其重要的特征[5].

2 間充質干細胞的免疫原性和免疫調節作用

造血干細胞是最早應用于臨床移植的干細胞，主要的并發癥之一是移植物抗宿主病(GVHD).MSCs由于不表達 HLAⅡ類分子及 Fask、B7-1、CD40等部分共刺激分子，低水平表達或不表達HLAⅠ類分子等，因此能夠逃避免疫系統的攻擊[6].又有實驗證明，在胎羊免疫功能發育后，將人MSCs植入胎羊體內，MSCs能長期存活而無排斥反應.因此人們預言了MSCs的低免疫原性在臨床移植、組織工程等方面都有巨大潛能[7].

實驗表明，MSCs對機體具有免疫調節作用.它可抑制免疫系統對自己發起的攻擊，其免疫調節效應是沒有抗原特異性和選擇性的，對各種免疫細胞，如T細胞、B細胞、樹突狀細胞(DC)、自然殺傷細胞(NK)等，均具有免疫調節作用[8].在體外實驗中發現MSCs可抑制T、B淋巴細胞增殖，使其停滯在G0/G1期而發揮免疫調節作用[9]；還能通過誘導調節性T細胞的擴增來增強其免疫抑制功能、直接抑制B淋巴細胞分泌抗體等[10]，這些均能促進移植物植活及降低GVHD發生率的作用[11].I期臨床試驗結果已經證實，在接受異基因造血干細胞移植的患者中，同時接受異基因MSCs者的GVHD發生率明顯降低[12].

3 間充質干細胞的分化能力

間充質干細胞能夠向成骨細胞、軟骨細胞分化，Centeno等將BMSCs治療退行性關節病變，此方法可促進骨的再生，對于骨關節炎和半月板損傷具有重要的治療意義.Miao等將少量軟骨細胞與BMSCs體外共培養，均成功形成成熟軟骨樣組織，且發現含20%軟骨細胞的共培養體系最適合BMSCs成軟骨分化[13].

間充質干細胞在體內外可被誘導分化為多種上皮細胞，如肺和氣管上皮細胞、腎小管上皮和角膜上皮細胞等，表達上皮細胞特異性標志.MSCs回輸體內后，可有效修復損傷的肺上皮細胞組織，緩解炎癥損傷，減輕腎小管細胞損傷、促進腎小管上皮細胞再生；也可在載體上利用MSCs構建生物角膜，進行眼表修復[14].另外，MSCs還可以向胰腺導管上皮細胞、子宮內膜上皮細胞、生精上皮細胞等分化[15]，MSCs在臨床治療上皮細胞損傷類疾病中展現出巨大的潛能.

間充質干細胞經誘導可以向心肌樣細胞分化.研究表明，人臍帶源間充質干細胞（HUMSCs）利用5-氮雜胞苷或二甲基亞砜誘導分化后，免疫組化檢測到心肌樣細胞所特有的cT-NI、cTNT和心肌結蛋白.RT-PCR可以檢測到心肌特異性轉錄因子等說明HUMSCs能向心肌樣細胞分化.Scorsin等證實干細胞移植后心臟在體功能改善[16].

間充質干細胞經誘導可以向肝樣細胞分化.Kakinuma等證明，HUMSCs在體外和體內均可誘導成肝樣細胞[17].任紅英等采用改良的二步法肝細胞分化培養體系體外誘導HUMSCs向肝細胞分化，結果顯示HUMSCs低表達AFP、ALB和細胞角蛋白-19(CK-19)的mRNA和蛋白，在誘導分化后14和28天，高表達肝細胞標志AFP、AIB、CK-19以及色氨酸2，3-雙加氧酶基因.提示HUMSCs在體外能夠分化為有功能的肝樣細胞.

在特定的條件下，間充質干細胞經過誘導在體內和體外均可分化為神經元樣細胞，并表達一些神經標志性蛋白.在體外利用化學誘導、神經營養因子等多種方法誘導HUMSCs后，可表達神經干細胞的標記巢蛋白，神經元的標記神經元特異性烯醇化酶、神經元核抗原、神經微絲-M以及星形膠質細胞標記膠質纖維酸性蛋白[18].而且HUMSCs能表達神經營養因子，可以為受損神經再生提供營養因子[19].

4 問題與展望

MSCs研究近年在很多國家都取得了較大的進展，但仍有一些問題亟待解決，如MSCs在體外定向分化的細胞是否為有功能的細胞；如何體外操作MSCs使其成功定向分化；MSCs在體內如何干擾損傷的細胞或疾病的病理生理過程以及是否具有遠期的致瘤性等.這些問題的成功解決將在未來促進間充質干細胞的研究不斷深入以及組織工程學的不斷發展.

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1673-260X（2012）05-0111-02