間充質幹細胞——生命不斷更新修復的功臣

河北生命原點幹細胞號 發佈 2020-01-17T16:49:56+00:00

間充質幹細胞,又稱多潛能基質細胞,簡稱MSC,是屬於中胚層的一類多能幹細胞,主要存在於結締組織和器官間質中,包括:骨髓、胎盤、臍帶、脂肪、粘膜、骨骼、肌肉、肺、肝、胰腺等組織。

間充質幹細胞,又稱多潛能基質細胞,簡稱MSC,是屬於中胚層的一類多能幹細胞,主要存在於結締組織和器官間質中,包括:骨髓、胎盤、臍帶、脂肪、粘膜、骨骼、肌肉、肺、肝、胰腺等組織。在適宜條件下可分化為脂肪、骨、軟骨等多種組織細胞。

1976年,Freidenstein首次發現在骨髓里存在一群貼壁生長細胞,形態和成纖維細胞相似,呈克隆性增殖,命名為骨髓間充質幹細胞。後研究發現間充質幹細胞來源於發育早期的中胚層和外胚層,屬於多能幹細胞,廣泛存在於人體的許多種組織中,具有多向分化潛能、造血支持和促進幹細胞植入、免疫調控和自我複製等潛能。

間充質幹細胞的特性


(1) 促進支持造血:移植 MSC 可以加快造血微環境的重建,通過與造血幹細胞相互作用、分泌表達造血相關的因子來支持和促進造血的順利進行。


(2) 低免疫原性,無需配型:MSC 不表達或低水平表達一些移植排斥相關的細胞表面標誌(如 HLA-DR、CD40),因而免疫原性比較低,能逃避宿主免疫系統的識別和攻擊。


(3) 免疫調節:MSC 具有免疫調節能力,促進免疫功能恢復平衡。


(4) 多向分化:MSC 在特定合適條件下可向心肌、骨骼、肌肉、脂肪、神經等組織細胞分化。


(5) 改善局部微環境:MSC 可以通過分泌相關因子改善附近細胞生長微環境,促進其再生或修復。


(6) 可體外擴增:MSC 在人體以外的合適培養條件下,短時間內即可實現數目上的倍增,可滿足臨床用量需求。


1、隨著研究深入發現間充質幹細胞在醫療中的價值遠遠高過胚胎幹細胞、多效誘導多能幹細胞等「幹細胞明星」,有必要對其進行重新認識:

組織支持的"土壤細胞"

間充質幹細胞是一種滋養層細胞,可能存在於所有組織中,支持多種細胞的生存和生長,包括:造血細胞、胚胎幹細胞、腫瘤細胞、神經細胞、肝細胞、內皮細胞等;

組織修復的「微藥廠」

間充質幹細胞在體內發生炎症損傷,釋放出炎症信號時,持續地分泌相關抗炎性分子、抗凋亡分子等,在體內形成一個促進組織修復及再生的微環境;

信號開關功能

間充質幹細胞可能具有自身開/關調控機制,而這個調控機制的關鍵可能在於體內是否存在有炎症信號;


抗菌作用

間充質幹細胞可以分泌一種被稱為hCAP-18/LL37具有抗菌作用的抗菌肽;

抗纖維化作用

可以修復血管纖維化、肝纖維化、肺纖維化等;

抗排斥作用

間充質幹細胞可以抑制GVHD(移植物抗宿主反應),能夠促進造血幹細胞植入,還可以降低細胞或器官移植後的免疫排斥反應;

激活內源性幹細胞

同種異基因移植間充質幹細胞,主要通過分泌細胞因子調節微環境,激活內源性幹細胞發揮組織修復作用;


「一過性」使命

同種異基因移植間充質幹細胞,必要時可以直接參與組織分化與修復,在完成使命後逐步被內源性組織細胞替換,並不長期滯留體內;

超級起始材料

間充質幹細胞體外擴增方便,具有多潛能性,可望成為組織工程、細胞重編程,以及細胞分化理想的起始材料;

伴隨生命全過程

有了間充質幹細胞,才有組織發生:單細胞生物只有集落,原腸胚階段的生物有內胚層和外胚層,仍沒有組織分化,每個細胞都可以獨立生存;當生命進化或發育到三胚層階段真正意義上的組織才誕生,而間充質幹細胞就起源於中胚層;

遍布所有組織

間充質幹細胞與血管相伴,存在於機體所有的組織、組織液和分泌物中:除了骨髓間充質幹細胞、臍帶間充質幹細胞外,脂肪幹細胞、胎盤幹細胞、宮內膜幹細胞、外周血幹細胞、毛囊幹細胞、牙髓幹細胞、粘膜幹細胞、羊水幹細胞、羊膜幹細胞、乳汁幹細胞、尿液幹細胞等等均含有或本身就是間充質幹細胞;


身體的腳手架

間充質幹細胞是組織的建造者和功能維持者:間充質幹細胞在組織形態發生中負責搭建腳手架,分化出骨骼、軟骨、脂肪、纖維等結締組織,構成器官發育框架結構;而且,間充質幹細胞可以分泌數十種因子,為各種分化細胞提供所需營養;

建造細胞微環境

間充質幹細胞是各種細胞niche的建造者和維護者:機體各種細胞處在特有的niche之中才能夠正常發揮功能,間充質幹細胞負責建造各種niche、並分泌所需的各種因子維護其功能,如:肌細胞niche、神經細胞niche、造血幹細胞niche、上皮細胞niche、腫瘤細胞niche等等;另一方面,間充質幹細胞還通過免疫調節作用隔離不同niche,避免不同性質niche的相互衝突;

組織功能維護者

間充質幹細胞是維護組織功能的基礎,任何疾病都與間充質幹細胞有直接關係:各種物理、化學、生物因素均直接和間接作用在組織的腳手架和細胞niche上,從而引起損傷、感染、過敏、壞死、免疫力下降、內分泌紊亂、神經失調、衰老、癌變等等。

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