间充质干细胞

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间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cell，MSC）是干细胞的一种，因能分化为间质组织而得名，具有亚全能分化潜能，在特定的体内外环境下，能够诱导分化成为多种组织细胞。间充质干细胞具有干细胞的共性，即自我更新、多向分化和归巢的能力。

间充质干细胞具有向多种类型细胞分化的能力，可以分化为神经、心脏、肝脏、骨、软骨、肌腱、脂肪、上皮等多种细胞。这种多向分化的能力给人类多种疾病的治疗提供了重要的原材料。

间充质干细胞来源：间充质干细胞广泛分布于胎儿和成体的骨髓、骨膜、松骨质、脂肪、滑膜、骨骼肌、胎肝、乳牙、脐带、脐带血中，其中脐带来源的间充质干细胞质量高、纯净、数量多。

以组织工程学为手段可望解决的问题几乎涉及人类面临的大多数医学难属，如烧伤、放射损伤等患者的植皮；肌肉、骨及软骨缺损的修补；髋、膝等关节的替换；血管疾病或损伤后的血管替代；糖尿病患者的胰岛植入；心脏病患者的瓣膜替代、房室间隔缺损的修补；癌症患者手术切除后组织或器官的替代；放射损伤及大剂量放疗、化疗后的造血与免疫重建；肝、肾等重要脏器因损伤或功能衰竭的置换；部分遗传缺陷性疾病的治疗等。在不久的将来，某些组织工程产品，如人造皮肤、血管、骨、软骨、肌肉、瓣膜、神经甚至胰岛、肾、肝等组织器官或细胞将相继问世，然后植入患者体内，用以恢复损伤、替代退行性组织器官以及改变遗传缺陷性组织器官的功能。人类也将进入实际应用现代组织工程产品的新时代。

遗传缺陷性疾病发病率也很高，而且治疗难度极大。利用体外分离的MSC或其诱导分化后的细胞来改善遗传缺陷组织的功能，这一治疗途径正在被尝试。

目前，在组织干细胞定向分化领域取得了明显的进展。在体外可以定向诱导一些多能干细胞分化为骨、软骨、肌肉、脂肪、肌腱、神经等多种组织细胞，这些成果很令人鼓舞。造血干细胞的移植已得到广泛开展，通过输注造血干细胞来对恶性血液病患者进行造血重建已取得成功，这为组织干细胞的研究提供了成功的范例。

MSC因其具有高度的自我更新能力和多向分化潜能，以及取材方便、体内植入后不良反应较弱等优点而备受关注，将成为细胞替代治疗的理想种子细胞。

MSC与生物材料相结合，能够修复骨、软骨、肌腱等各种组织的缺损，这是组织工程中的新领域。

MSC在治疗组织09官退行性疾病方面也展示了前景。随着年龄的增长，机体的组织器官会出现退行性的改变，从而引发一些相关疾病，如肌肉萎缩、肌营养不良、脑萎缩、帕金森病、阿尔茨海默综合征等。而这些组织的再生比较固难，MSC在体内外能够分化为肌肉细胞和神经细胞，为治疗这些退行性疾病带来了希望。

遗传缺陷性疾病发病率也很高，而且治疗难度极大。利用体外分离的MSC或其诱导分化后的细胞来改善遗传缺陷组织的功能，这一治疗途径正在被尝试。

一些干细胞不仅具有多向分化潜能，而且易于外源基因的转染和表达。将体外经过基因修饰的干细胞用于治疗，可以避免转染载体进入受体产生的不良影响。基因修饰的干细胞可以在多个靶位发挥作用。

干细胞靶位基因转染以后可以改变干细胞的某些特性。从成人或成年动物分离的干细胞有时会表现出年龄相关性、遗传性或获得性疾病相关性再生能力损伤，基因转录或酶切修饰可以有效地维持、加强或抑制干细胞的分化和增殖能力。

干细胞子代靶位转入干细胞的基因可以随着干细胞的分化传代而遗传给子代细胞，在基因转导的干细胞重建的器官系统中持续表达，改善重建器官系统的功能。

再生过程靶位损伤组织的修复是通过于细胞的扩增和分化来完成的。如内皮祖细胞完成血管的重建，神经干细胞完成神经的再生，造血干细胞和间充质干细胞完成骨髓的重建等。由于损伤严重、疾病和年龄因素的影响，自然的修复过程往往比较缓慢。经过基因修饰使于细胞增加丝裂源特性或产生抑制负调控的因子，可加速组织再生过程。

系统靶位基因修饰的干细胞植入体内，产生有修饰基因持续表达的替代组织或器官，进而提供一定数量的用于治疗的靶分子。

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。

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。

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。

正是由于间充质干细胞所具备的这些免疫学特性，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。

神经干细胞的发现是神经系统疾病治疗的一个里程碑，大部分神经缺损是由于疾病或损伤而使神经系统中的某些类型细胞的数目减少所致，而这些细胞又不能自我修复，如神经退行性疾病（帕金森病）和脱髓鞘疾病。由于神经干细胞特有的生物学特性是既在体外的可持续增殖，又具有多分化的潜能，给人类多年来一直未能解决的使损伤或病变的中枢神经组织恢复相应功能的治疗难题提供了可能的途径。目前，神经干细胞在应用方面的研究主要集中在以下三个方面。

从人胎儿全脑分离出神经干细胞并成功地灌注入发育中的小鼠大脑后，细胞能存活、迁移，毫无接缝地与宿主大脑组织连为一体并产生3种基本的神经细胞，这些被灌注的细胞还能替补小鼠小脑神经元退行性变性神经元缺陷。

中枢神经系统损伤后自我修复效果不佳的原因，除了内源性神经干细胞的数量不足外，还由于损伤局部的微环境不适宜神经细胞的再生。在这种情况下，单纯补充干细胞的数量是不够的，可以通过转基因技术，将编码神经营养因子等的基因片段导入神经干细胞中，使其在移植部位进行表达，改善局部微环境，以维持细胞的生存和增殖。此外，为了达到某种特殊的治疗目的，也需要对移植的神经干细胞进行基因修饰，使其在局部产生特殊的蛋白质，如用于治疗中枢神经系统肿瘤时，让其产生抗癌药物；治疗帕金森病时，让其产生多巴胺等。

迄今为止，国内外的神经科学工作者已经使用神经干细胞移植技术对脑缺血性疾病、脑出血性疾病、中枢神经系统创伤、中枢神经系统慢性退变性疾病（帕金森病、亨廷顿病、阿尔茨海默病）以及中枢神经系统肿瘤等进行动物治疗试验，展示了十分诱人的临床应用前景。例如，帕金森病是由于黑质多巴胺神经元变性引起的，表现为典型的运动功能失调如僵直、颤抖等。Preed等研究表明，把人胚多巴胺神经元移植到帕金森病病人脑中，能显着改善60岁以下病人的症状，尽管对60岁以上病人症状未见明显改善。