骨髓间充质干细胞临床应用与细胞移植相关的问题

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骨髓间充质干细胞临床应用:与细胞移植相关的问题

《中国组织工程研究与临床康复》杂志社学术部,辽宁省沈阳市110004

文章导语:

o骨髓问充质干细胞具有强大的增殖能力和多向分化潜能,在适宜的体内或体外环境下不仅可分化为造血细胞,还具有分化为肌细胞、肝细胞、成骨细胞、软骨细胞、基质细胞等多种细胞的能力。

O骨髓间充质干细胞具有免疫调节功能,通过细胞间的相互作用及产生细胞因子抑制T细胞的增殖及其免疫反应,从而发挥免疫重建的功能。

o骨髓间充质干细胞具有来源方便,易于分离、培养、扩增和纯化,多次传代扩增后仍具有干细胞特性,不存在免疫排斥的特性。

doi:10.3969/j.issn.1673.8225.2010.10.030

0引言

间充质干细胞(MSCs)属于中胚层的一类多能干细胞,主要存在于结缔组织和器官间质中,以骨髓组织中含量最为丰富,由于骨髓是其主要来源,因此统称为骨髓间充质干细胞。

骨髓间充质干细胞属于成体干细胞,戍体干细胞有两个特征:一是能在很长一段时间内准确地复制自己,也就是长期自我更新;第二它能长成成体细胞类型,具有一定的形态特征和特定的功能。成体干细胞非常少,它的主要功能是在一定程度上维持细胞的动态平衡,代替由于损伤或因疾病而死亡的细胞。正是由于间充质干细胞所具备的这免疫学特性,使其在自身免疫性疾病以及各种替代治疗等方面具有广阔的临床应用前景。通过自体移植可以重建组织器官的结构和功能,并且可避免免疫排斥反应。

1骨髓间充质干细胞移植的细胞准备

骨髓间充质干细胞的移植是指采集间充质干细胞,然后进行培养、纯化,再回输进患者体内用以治疗疾病的一种最前沿的治疗方法。虽然骨髓中闻充质干细胞含量相对较多,仍仅占0.001%一0.01%,难以满足细胞治疗的需要,故需要在体外分离纯化,培养扩增才能满足要求。

治疗过程

第1步:对患者的整体状况进行评估。如果没有感染、肾危象、心包大量积液等禁忌证,行细胞动员四五天。

第2步:骨髓间充质干细胞的采集。采用多功能细胞分离机分离骨髓间充质干细胞。常用于分离骨髓干细胞的方法有密度梯度离心法、免疫磁珠法、全骨髓培养法和流式细胞仪分离法。国内多采用密度梯度离心法分离后进行贴壁筛选。

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第3步:骨髓间充质干细胞的培养及扩增。大约20d。

第4步:骨髓间充质干细胞的移植。移植途径包括:①直接在皮损部位多靶点注射。②静脉移植。将扩增的骨髓间充质干细胞静脉输入,使之通过血液循环到达病变部位。③导管或手术中病变组织局部注射。

2骨髓间充质干细胞移植的临床应用

2.1骨髓间充质干细胞移植在神经系统疾病的应用据诸多实验研究显示,自体骨髓间充质干细胞移植有可能治疗各种神经系统疾病:如脑萎缩、老年性痴呆、血管性痴呆、帕金森病、小脑性共济失调、多系统萎缩、运动神经元病、肌营养不良,脑血管疾病、脑损伤,脊髓损伤、小儿脑性瘫痪等。

骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤:是将患者自体骨髓阃充质干细胞经过体外扩增后,经鞘内注射回输给患者,促进脊髓神经元修复,减少胶质瘢痕和空洞的形成,成为治疗脊髓损伤的一种新方法。

此作用已在不同的实验研究中得到了证实,但其作用机制仍在研究中。有学者认为移植的骨髓间充质干细胞对神经组织具有重要的营养支持作用。迁移至病变部位的骨髓问充质千细胞同受损神经组织间的相互作用可导致一些损伤修复因子特别是神经营养因子如BDNF、NGF,血管内皮生长因子等的表达增加,从而促进神经修复。骨髓间充质于细胞具有向多种组织细胞分化的能力,其进入脊髓腔后有=-j-青g向神经元样细胞转化而发挥功能。

2.2骨髓间充质千细胞移植在心血管疾病的应用骨髓间充质干细胞移植治疗扩张型心肌病终末期心功能不全,心肌梗死、缺血性心脏病、心力衰竭等取得了一定的疗效。

骨髓间充质干细胞可以在心梗区定植,促进心肌和血管生成,减少胶原形成,明显缩小心肌梗死面积,参与

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坏死心肌组织修复,可延缓心肌梗死后心室重构的发展,同时促进血管新生,从而改善心脏功能。

骨髓间充质干细胞移植可能通过改善心肌、基质、血管重构等多种途径共同起作用,其作用机制如下:

①心肌重构方面:干细胞诱导分化为有功能的心肌细织取代坏死及无功能的心肌,传递信号分子,通过控制受体细胞基因的表达,使受体心肌细胞去分化,重新进入增殖周期,减少心肌细胞凋亡。

②基质重构方面:影响炎性细胞因子生成,阻止胶原蛋白网被降解,抑制细胞外基质的合成,减少胶原沉积和纤维化,减轻基质重构。

⑦血管重构方面:干细胞分化为内皮组织细胞和血管平滑肌细胞形成新的毛细血管,建立侧支循环,并分泌血管内皮生长因子、细胞因子等物质,促进毛细血管新生和先前存在的血管系统增殖,改善宿主血液供应,减少心肌细胞凋亡。

④移植后新生的细胞维持受损心肌的相对完整性:从而限制心室特别是梗死区膨展,抑制心脏重构。移植细胞增加心脏的顺应性和弹性,使心室壁富有弹性从而限制了梗死区扩大与心室整体扩张,使舒张和收缩功能改善。

2.3骨髓间充质千细胞移植治疗糖尿病若将自体骨髓间充质干细胞诱导分化为胰岛细胞,可望解决细胞来源和免疫排除问题。实现糖尿病的自体细胞治疗。

2.4骨髓间充质干细胞移植治疗骨骼肌肉疾病骨修复是一个包括细胞、生长因子和应力刺激等因素在内的有序过程。骨髓间充质干细胞在骨修复中扮演着重要角色,自体干细胞移植可促进成骨,结合冲击波的微动力学刺激,可以加速骨痂的形成,有利于骨折的愈合。成骨障碍性疾病治疗中一旦有成骨细胞因子或干细胞的参与,将会使其疗效大为改善。

2.5骨髓间充质千细胞移植治疗白血病骨髓间充质干细胞是造血微环境主要细胞成分之一,骨髓间充质干细胞能通过表达大量的受体与造血干细胞表面蛋白直接反应,同时通过分泌多种细胞因子发挥着造血调控作用,患者输注后能快速重建造血功能,减少感染及出血等并发症的发生,自体骨髓间充质干细胞和造血干细胞联合移植治疗急性白血病是安全及有效的。

2.6骨髓间充质千细胞移植治疗免疫系统疾病近年来一直有研究报道其在类风湿、红斑狼疮、系统性硬皮症等疾病治疗中的应用。

3骨髓间充质千细胞移植疗法的优势

骨髓间充质干细胞移植具有以下优势:①避免了伦1854理之争。②移植痛苦小,不良反应小,不易引起感染。

⑦骨髓间充质干细胞移植病程短,从采集到干细胞培养、纯化,再回输进患者体内,只需要很短时间。④骨髓间充质干细胞移植费用较低。⑤骨髓间充质干细胞移植具有一定疗效。⑥安全性高,避免异体骨髓可能带来的感染、肿瘤等,避免异体基因带来的遗传性疾病,避免异体蛋白带来的免疫排斥反应。

4中国学者及读者对骨髓间充质干细胞临床应用的宏观认识及认知发展趋势

中国骨髓间充质干细胞移植研究的历史趋势,见图1和图2。

5骨髓间充质干细胞移植存在的问题

①缺乏对人体无损害又便于跟踪的移植细胞标记物。

②尚无移植的最佳途径和能够改善组织器官功能的最佳移植细胞数量和细胞类型。

⑦缺乏明确的骨髓间充质干细胞移植的临床适应证。

④骨髓间充质千细胞培养诱导的许多细胞仍为类某种功能的细胞,移植后是否真正发挥细胞及其功能替代?以心脏移植为例,移植后能否产生正常的心肌电一机械偶联,形成真正的功能合胞体?

⑤骨髓间充质干细胞后是否会在宿主体内长期存活、增殖或分化仍不清楚。

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/434e.html

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