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TGF-β1基因修饰的间充质干细胞/仿生基质材料复合移植修复兔关节软骨缺损
目的:探讨转化生长因子β1(TGF-β1)基因转染间充质干细胞(MSCs)能否提高关节软骨缺损的修复质量和远期疗效.方法:把组织工程学与分子生物学有机结合,体外将具有促进MSCs增殖分化、抑制多种炎性介质活性及免疫排斥反应等多重生物学效应的TGF-β1基因转入关节软骨组织工程首选种子细胞MSCs,并与涂覆多聚赖氨酸的聚DL乳酸可降解多孔仿生基质材料复合移植,修复同种异体兔关节软骨缺损.以单纯空载体转染MSCs为对照,通过组织学、电镜及免疫组化等方法检测.结果:转基因细胞/仿生基质材料体外复合培养扫描电镜观察证实TGF-β1基因修饰的MSCs增殖分化活性明显优于对照组.体内实验组织学及透射电镜结果显示实验组新生组织为透明样软骨,关节面平整,软骨下骨完全再生,与宿主骨软骨结合紧密,未见免疫排斥反应;对照组则新生软骨质量欠佳,与宿主骨整合欠佳,有不同程度的免疫排斥反应.免疫组化结果显示转基因细胞可继续表达TGF-β1至少4周以上.结论:利用分子组织工程学,使TGF-β1持续高效发挥作用,使提高关节软骨缺损、特别是创伤和骨关节炎关节软骨缺损的修复质量和远期疗效成为可能.
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bFGF基因修饰的间充质干细胞/多孔β-TCP陶瓷复合移植修复兔节段性骨缺损
目的:探讨碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)基因转染间充质干细胞(MSCs)能否构建出具有良好生物学活性的组织工程化人工骨,提高骨缺损修复质量.方法:体外将具有促进MSCs增殖分化及刺激毛细血管增殖等多重生物学效应的bFGF基因转入骨组织工程首选种子细胞MSCs,并与具有良好力学强度及生物活性的可降解β磷酸三钙(β-TCP)多孔基质材料复合移植,修复同种异体兔桡骨15mm长节段性骨缺损.以单纯空载体转染MSCs为对照,通过扫描电镜、X线、组织学及免疫组化等方法检测.结果:转基因细胞/基质材料体外复合培养扫描电镜观察证实bFGF基因修饰的MSCs增殖分化活性明显优于对照组.体内实验X线及组织学检测结果显示实验组骨缺损正常修复,有大量活跃的新骨及丰富的毛细血管生成;对照组各时间点则以纤维结缔组织为主,未见明显的新骨及血管生成.免疫组化结果显示转基因细胞可持续表达bFGF至少4周以上.结论:把组织工程学与分子生物学有机结合,使bFGF持续高效发挥作用,研制出具有良好生物学活性的组织工程化人工骨,为高质量地修复骨缺损,特别是治疗骨折不愈合、股骨头缺血性坏死等疾病奠定了良好的基础.
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胎盘间充质干细胞研究进展
近年来,随着人们对间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)生物学特性及功能的深入研究,已成功地从人骨髓、外周血、肌肉、脂肪、脐血、羊水及胎儿组织中分离并鉴定出MSC.胎盘作为胚胎发育中维系母体和胎儿氧气及营养物质交换的重要暂时性器官,由起源于细胞滋养层和胚外中胚层的胎儿丛密绒毛膜和母体子宫基蜕膜共同组成,无论从解剖结构还是在发育行为上,都包含了较为幼稚的胚胎及趋于成熟的成体干细胞成分;胎盘在胎儿娩出后即完成使命,成为"废弃"物,对其研究不会涉及伦理道德问题,因此目前已成为寻找人类间充质干细胞新来源及提高临床应用效果的研究热点.本文就胎盘MSC的来源、分离、特征及可能的应用前景作一综述.
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间充质干细胞免疫调控功能研究新进展
间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)是具有自我更新和多向分化能力的成体干细胞的一种.近年来的相关研究表明,MSC具有低免疫原性,它可以通过抑制淋巴细胞的增殖、抑制抗原呈递细胞分化成熟及功能发挥、抑制CTL形成、增加调节性T细胞比例等多种途径发挥免疫调节作用.体内实验证明,MSC输注能够延长狒狒异体皮肤移植的存活时间,可减轻小鼠实验性自体免疫性脑脊髓膜炎.在临床上,MSC应用于异基因造血干细胞移植后移植物抗宿主病的预防和治疗效果显著.本文对MSC的免疫学特性及其在体内外试验中发挥的免疫调控功能的研究进展进行了综述.
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低氧对间充质干细胞的影响
氧对于几乎所有的生命都是必需的,它维持能量代谢及细胞的功能,但机体多种细胞是处于生理或病理性低氧状态中,而体外细胞实验一般是在20%氧浓度下进行,并不符合生理状态.直到近,关于低氧对于间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)的影响有了一系列的研究.体外实验表明,适度低氧下MSC的生长和存活能力更好,氧浓度可以影响MSC向成骨、成软骨、成脂的分化倾向,低氧能提高特异性受体和配体相结合所介导的迁移.低氧可影响胚胎干细胞、造血干细胞、神经干细胞的生理学特性也是一证据.干细胞对缺氧反应的分子机制主要涉及低氧诱导因子-1(hypoxic inducible factor-1,HIF-1)信号通路.本文综述了低氧对MSC的存活、增殖、分化和迁移的影响,以及涉及HIF-1等的分子机制.
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间充质干细胞衰老相关信号通路
体外培养间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)过程中易发生复制性衰老(senescence),这使其在实验研究与临床应用中受到诸多的限制.并且MSC衰老与个体衰老、机体组织器官功能下降及肿瘤发生都有着密切的关联.因此,本文以信号通路为切入点,对Wnt/β-catenin、MAPK/ERK、PI3 K/AKT及ROS相关信号通路等在MSC衰老中的作用做一简要综述,以其能为加深对MSC衰老的认识、为延缓甚至逆转MSC衰老提供新的思路.
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间充质干细胞的免疫调节功能及间充质干细胞在治疗自身免疫疾病中的应用
间充质干细胞(MSC)是一类可从多类成体组织中分离的能向脂肪细胞、成骨细胞和软骨细胞等分化的成体干细胞,是组织工程细胞的一个理想来源.它能够与免疫系统相互作用,抑制T细胞、B细胞和NK细胞的功能,影响DC的活性.输入体内后,MSC可诱导外周免疫耐受并且可迁移到受损组织,抑制促炎症因子表达,促进受损细胞的存活.近年来MSC应用于对移植物抗宿主疾病(GVHD)的治疗,很好的降低了GVHD发生率和进程.MSC的这种免疫调节作用对治疗自身免疫疾病应该有良好的应用前景.本文主要综述MSC的免疫调节机制和MSC对自身免疫疾病的治疗进展.
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间充质干细胞"归巢"研究进展
间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是具有多向分化潜能的非造血干细胞,已广泛应用于干细胞移植、组织工程和器官移植免疫治疗等方面,但MSC回输体内后的分布和分化直接影响其应用,本文就MSC体内"归巢"特点、"归巢"机制及"归巢"的意义作一综述.
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骨髓间充质干细胞在慢性髓系白血病耐酪氨酸激酶抑制剂中的作用
慢性髓系白血病是一种起源于造血干细胞的恶性增殖性疾病.在疾病的发展过程中,骨髓微环境间充质干细胞发生了改变,通过分泌可溶性因子,参与细胞间粘附等方式减弱酪氨酸激酶抑制剂诱导的白血病细胞凋亡,从而引起耐药.本文就慢性髓系白血病骨髓间充质干细胞的变化及其在慢性髓系白血病耐酪氨酸激酶抑制剂中的作用和机制作一综述,所讨论的具体问题包括骨髓微环境中MSC的作用,CML-MSC的特征和MSC引起CML耐药的有关机制等.
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间充质干细胞对移植免疫效应细胞调节机制的研究进展
间充质干细胞(MSC)是一类具有高度自我更新和多向分化潜能的成体干细胞,由于有较低的免疫原性和对异基因活化的淋巴细胞具有免疫抑制作用,其在移植免疫中发挥重要作用,但具体机制尚不明确,本文就MSC对移植免疫细胞调节,诸如MSC在移植免疫调节中的作用,MSC对细胞免疫的调节(细胞与细胞的直接接触,细胞凋亡和MSC对淋巴细胞的调节机制),MSC对DC免疫调节作用和MSC对NK细胞的免疫调节作用等研究结果进行了综述.
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间充质干细胞在急性辐射损伤治疗中的应用前景
间充质干细胞是一种具有自我更新和多向分化潜能的成体干细胞.鉴于其独特的生物学特性,诸如分泌多种造血生长因子、重建造血微环境、低免疫原性、易于外源基因转染和表达等,可以部分弥补传统治疗手段的不足.本文对MSC的生物学特性以及其在放射病模型中的应用研究作一综述.
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间充质干细胞的体外标记方法及其体内分布研究新进展
间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)是一种具有高度自我更新能力和多向分化潜能的非造血成体干细胞,由于其取材方便、体外能大量扩增,近年成为干细胞领域的研究热点.MSC作为细胞治疗和基因治疗的种子载体细胞,已经广泛应用于心血管系统、神经系统、呼吸系统和创伤修复等方面的基础研究,部分成果已用于临床.但是关于MSC的许多生物学特性及分子调控机制尚不十分清楚,其研究和应用尚处于初级阶段,有待于进一步探索.经体外分离、培养的MSC是一类具有多向分化能力的细胞,对于其体内横向分化潜能还不确定.是否存在基因突变、植入机体后是否有癌变的可能,其有效性和安全性等问题仍有待进一步观察.深入研究其归巢特点、机制及其影响因素也有助于MSC的临床应用研究,也只有研究清楚MSC在体内特异微环境下的分化命运,MSC才可能更好地应用于临床.因此,体外如何稳定高效标记MSC,从而对其在体内的存活、迁移、分布及增殖、分化进行监测是亟待解决的关键问题.本文综述目前国内外关于MSC体外标记方法的新研究成果,探讨不同体外标记方法的优缺点及其应用的适宜条件.
关键词： 间充质干细胞 标记方法 间充质干细胞体内分布 -
胚胎AGM区造血发育的研究现状
主动脉-性腺-中肾(AGM)区是哺乳动物体节期胚胎自主产生造血干细胞(HSC)的主要造血组织.AGM区造血发生模式主要是造血发生内皮,而近年来有证据表明造血血管原始干细胞和血管外间质也参与其造血形成.AGM-HSC的表面标志随发育成熟变化活跃,其中CD41是早建立的造血标志,而内皮细胞特异分子在不同发育阶段HSC的表达变化提示该细胞的逐步成熟和稳定.经典造血生长因子白介素3对AGM-HSC的扩增效应令人兴奋,而联合斑马鱼模型揭示前列腺素对AGM区以及骨髓HSC的调节活性也预示今后的研究手段将更为丰富.近,AGM区间充质干细胞(MSC)的发现及其显著的造血支持功能将有助今后发掘新型的HSC调控因子.本文就AGM区的造血发生模式、AGM区HSC的表面标志和AGM区造血干细胞的调控进行了综述.
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恶性血液病间充质干细胞改变的研究进展
间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)因其来源广泛、多分化潜能、支持造血、免疫调节等多个特性而受到人们高度关注,在组织工程和细胞治疗等方面显示出巨大的应用潜能.骨髓微环境在许多恶性血液病的发病机制中发挥了作用,MSC作为造血微环境的重要组成部分,它与肿瘤微环境间存在着复杂的联系.近研究发现,AML、MDS、ALL、MM等血液病部分患者的MSC存在细胞遗传学异常,病理状态下MSC的表型、分化能力、免疫调节功能也存在不同程度的改变,提示MSC在恶性血液系统疾病病理生理机制中发挥了一定作用.此外,还有实验证实,MSC参与了白血病细胞化疗耐药的过程.由于MSC支持造血和免疫调节等独特优点,近年来MSC被应用于造血干细胞移植术后支持造血及防治GVHD.本文就MSC在恶性血液系统疾病中的改变及其作为临床细胞治疗手段的研究进展作一综述.
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Notch信号通路与间充质干细胞分化
间充质干细胞(MSC)是具有多向分化能力的成体干细胞,在体外培养中可以被诱导分化为骨、软骨、脂肪、肌肉细胞;另外,MSC也可跨系分化为神经细胞、心肌细胞、肝脏细胞等多种其他组织细胞.Notch信号通路广泛存在于各种动物细胞中,在调节细胞分化、增殖和凋亡中发挥重要作用,它的配体和受体都是细胞膜表面蛋白,因此是介导细胞间通讯的一种重要方式.现有研究表明:在MSC多条分化途径中都有Notch通路存在.本文针对Notch信号通路在MSC分化中的影响做一综述.
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体外培养中间充质干细胞的异质性
间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)具有易于取材、体外扩增能力强、低免疫原性和免疫调节作用等特点,已成为细胞/基因治疗和组织工程的重要种子细胞.作为一种细胞药物,MSC已经完成Ⅲ期临床试验,用于难治性移植物抗宿主病的处理.然而,截至目前,人们对体外扩增MSC的本质并不清楚.体外培养的MSC都是真正意义上的干细胞么?如否,为什么扩增的MSC仍具有多向分化性呢?MSC群体的不均一性的意义是什么?本文将围绕体外扩增MSC的异质性,对上述问题进行简要的阐述.
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间充质干细胞体内迁移研究进展
间充质干细胞(MSC)具有低免疫源性、多向分化、强大的支持造血和免疫调节功能,同时具有来源广泛,易于体外分离和扩增的特点,目前广泛应用于临床疾病的治疗.研究资料表明,MSC输注后广泛分布于受者各组织器官,然而MSC体内靶向迁移是达到临床治疗的高效性和安全性的关键所在,本文对静脉输注后MSC的体内分布特点和增强MSC体内靶向迁移策略研究的新进展作一综述.
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间充质干细胞治疗重症急性放射病研究的新进展
间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)是一种能自我更新和多向分化的成体干细胞,具有分泌多种细胞因子、促进造血、加速干细胞归巢、重建造血微环境等独特的生物活性,且易于分离、扩增和外源基因转染.近年来用于各种组织器官损伤的治疗已有大量文献报道,用于急性放射病的实验治疗也取得了明显进展.本文介绍了MSC的主要生物学特性,以及对急性放射病治疗研究的新进展.
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间充质干细胞来源微泡的研究进展
间充质干细胞来源的微泡(MSC-MV)是MSC在静息或活化状态下释放到胞外的膜分泌体系,包括直径在100-1000 nm的微粒(microparticle)和40-100 nm的外来体(exosome).MSC-MV由脂质双分子层膜包被,其内选择性包裹脂质、蛋白质、mRNA及miRNA等多种生物活性物质.MSC-MV膜表面携带MSC的某些表面标记,可以通过配受体结合等方式被靶细胞摄取,并具有明确的减轻组织损伤程度、促进损伤组织形态学及功能学修复的作用,且该作用可能由其内含的miRNA外源传递所介导；MSC-MV可能还具有潜在的调节机体免疫、调控细胞生长分化等生物学功能.本文就MSC-MV的产生机制、组分及生物学功能作一综述.
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MSC治疗aGVHD相关机制及临床应用研究进展
急性移植物抗宿主病(acute graft-versus-host disease,aGVH-D)是造血干细胞移植后常见的严重的并发症之一,严重威胁着患者的生存.间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)具有独有的生物学特性,在对aGVHD治疗方面取得了显著疗效.为此,本文就目前MSC治疗aGVHD的免疫调节的相关作用机制及临床应用作一综述.
