骨髓间充质干细胞为骨科治疗带来新希望

来源:网络编辑:佚名 时间:2008-12-03人气:

  MSC的特殊长相

  早在19世纪中叶,德国科学家在研究伤口愈合的过程中,发现骨髓中存在多潜能的非造血系统的干细胞,即骨髓间充质干细胞。在相差显微镜下,MSC显示出成纤维细胞外观,其主要形态是梭形和纺锤形,体积较大。对细胞周期的研究表明,大多数细胞处于G0/G1期,表明MSC具有强大的分化增殖能力。

  在新分离的骨髓和体外扩增培养的骨髓中,MSC是唯一表达GD2的细胞,因此GD2成为可以区分MSC和其他骨髓细胞的特异性标志物。另外,阶段特异性胚胎干细胞抗原4 也可以用来鉴定MSC。

  体外分化潜能巨大

  MSC可以分泌多种细胞因子,这些细胞因子参与了造血的调控。同时,MSC也能分泌胶原、蛋白多糖、透明质酸酶等物质,为造血干细胞在机体内迅速归巢提供了结构上的支持。

  研究发现,不同品系小鼠来源的骨髓MSC具有不同的分化方向和分化能力。但是,在特定诱导条件下,大部分MSC都可分化为多种细胞, 包括成骨细胞、软骨细胞、骨骼肌细胞、平滑肌细胞、心肌细胞、星形胶质细胞、少突胶质细胞等, 最近的研究还发现: MSC还可以在一定条件下转化为肝细胞、胰岛细胞、肾小管细胞等。

  体内移植被寄予厚望

  由于MSC在体外具有多向分化的潜能, 所以MSC在体内的移植也是近年来研究的热点。一系列的研究发现格外鼓舞人心:MSC在受体体内能够迁移,同时在发生心肌梗死后可以分化为心肌细胞;通过不同的体内试验观察到,外源的MSC在小鼠脑内可转变为神经元;通过静脉途径将MSC注入脑梗死小鼠脑内,2周后发现脑内新生毛细血管的数量明显增加;在治疗接受大剂量化疗的乳癌病人时,协同输入体外大量扩增的自体MSC和外周血造血干细胞,也观察到了快速的造血恢复。

  我们前期的研究发现, 在移植MSC到接受致死剂量照射的小鼠体内后,是否接受骨形态发生蛋白(BMP)治疗对小鼠造血恢复的影响是显著的。这证实输注自体MSC 是安全的和可行的,并且在不同条件下,MSC在体内能相应地分化成各种不同的组织细胞。但是,BMP在小鼠体内是作用于造血干细胞还是MSC,在一定的条件下BMP 是否还具有诱导MSC向造血干细胞分化的作用等还有待进一步研究。

  MSC能分化为多种细胞,因此体外培养扩增MSC可作为组织工程中理想的种子细胞。相信随着我们对MSC的了解更为全面和深刻,不久的将来,MSC将被广泛地应用于临床疾病的治疗。

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