间充质干细胞
作为一种新的医疗治疗方法,间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cell, MSCs)已经引起了广泛的关注。许多研究表明,MSCs具有改善疾病的效果,为推动临床试验的推广奠定了理论基础。但是,你真的了解MSC吗?MSC的功能是什么?本文包括以下几个方面:
什么是MSC?
间充质干细胞(MSCs)是多能成年干细胞,具有自我更新能力和分化潜能,能分化为多种间充质系列,包括成骨细胞、软骨细胞、肌细胞和脂肪细胞(骨髓脂肪组织的起源)[1] [2](图1)。MSCs,也称为“其他”骨髓干细胞,主要来源于骨髓,目前仍是最常用的细胞。此外,MSCs的来源还包括脐带细胞、脂肪组织、牙齿细胞和羊膜液 [3]。
图1. MSCs的亚型
MSC的功能是什么?
间充质干细胞是干细胞研究的一个分支。干细胞是一类具有复制和多分化能力的细胞。它们可以在特定条件下不断自我更新,并在一个或多个类型的人类组织或器官之间转化。
间充质干细胞主要通过三种机制发挥作用:
1)分化成特定的细胞系并融入组织,可应用于再生医学;
2)分泌细胞因子、外泌体等因子,促进细胞生存和生长以及炎症的调节;
3)间充质干细胞与宿主细胞直接接触,调节效应细胞的功能。
间充质干细胞在移植物抗宿主病和克罗恩病及肛管脊的治疗中的临床疗效已经得到证实。间充质干细胞可以有效调节炎症,改善病情。
MSC的临床应用?
MSC已经应用于临床解决各种血液系统疾病、心血管疾病、肝硬化、神经系统疾病、部分半月板切除和膝关节修复以及自身免疫性疾病。此外,科学家预测MSC在神经系统修复方面具有长期的发展前景。
2004年,Le Blanc等报道了首例半合一致性异基因MSC移植治疗移植物抗宿主病的成功案例。美国FDA已批准了近60个临床试验,主要包括以下方面:
造血干细胞移植:旨在增强造血、促进造血干细胞移植物的植入和治疗移植物抗宿主病。
组织损伤修复:包括骨、软骨、关节、心脏、肝脏、脊髓和神经系统等组织。
自身免疫性疾病:系统性红斑狼疮、硬皮病、炎性肠病等。
作为基因治疗的载体。
其中,移植物抗宿主病和克罗恩病的治疗已进入美国的III期临床阶段。
MSC标记物
从包括骨髓、脐带、脂肪组织、肝脏和胰腺在内的各种组织中分离的MSC具有不同的分化和增殖潜能。为了鉴定MSC,我们在下表中列出了几种常见的MSC的细胞表面标记物。
BMPR1A | BMPR1B | BMPR2 | CD105 | CD106 | CD117 | CD13 | CD166 |
CD29 | CD349 | CD44 | CD45 | CD49a | CD49e | CD51 | CD54 |
CD56 | CD73 | CD90 | CDH2 | FN1 | HLA-G | NGFR | SUSD2 |
TFRC | VIM |
参考文献:
[1] Ankrum JA, Ong JF, et al. Mesenchymal stem cells: immune evasive, not immune privileged [J]. Nature Biotechnology. 2014, 32 (3): 252–60.
[2] Mahla RS. Stem Cells Applications in Regenerative Medicine and Disease Therapeutics [J]. International Journal of Cell Biology. 2016.
[3] Vaibhav Mundra, Ivan C. Gerling, et al. Mesenchymal Stem Cell-Based Therapy [J]. Mol Pharm. 2013 Jan 7; 10(1): 77–89.