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骨髓干细胞的临床应用研究新进展 |
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治疗各种组织坏损性疾病的目的。这种方法的优点是,既可克服由于异体细胞移植的免疫排斥,又可以克服胚胎细胞来源的不足以及其他社会伦理和法律问题。
近几年的研究证明:成人各种组织中均有干细胞分布,这些细胞的主要特点是具有自我更新和至少分化为一种成熟细胞的能力,它们在基本功能是负责生理性更新正常衰老死亡的组织细胞和参与病理性损伤的修复及再生它们所定居部位的组织细胞。成体干细胞是自我复制还是分化成为功能细胞,主要由干细胞本身的状态和微环境因素所决定[13]。干细胞本身的状态包括调节细胞周期的各种周期素(cyclin)和周期素依赖激酶(cyclin dependent kinase)、基因转录因子、影响细胞不对称分裂的细胞质因子。微环境因素包括干细胞与周围细胞,干细胞与外基质以及干细胞与各种可溶性因子的相互作用。在正常情况下,干细胞能根据所处组织类型分裂产生祖细胞,祖细胞经历一系列细胞分化和分裂步骤产生复杂的成熟细胞网络,成体干细胞的分化、发育在维系成体组织器官的正常结构与功能及生命活动方面均发挥重要作用。不同组织来源是干细胞其生物学特性可能有所不同,而同一组织中可能存在处于不同种类、不同分化阶段的干细胞[14]。在生理条件下,成体干细胞数量稀少,处于静止状态,生存于特定的微环境中,它的增殖与分化受到周围环境的严重调控。虽然我们还没有完全弄清干细胞发育分化的详细机制,但已有研究结果提示,从干细胞的角度有可能找到人类生命发生发展的本质和规律,寻找到延年益寿、延缓衰老、组织器官功能重建和各种疾病治疗的有效措施。
2 骨髓干细胞及其可塑性
在众多干细胞研究报道中,骨髓干细胞由于其材料来源方便、含量丰富,因此受到人们关注,已在分离纯化、扩增培养、诱导分化以及临床应用方面取得较大进展。骨髓组织中至少存在造血干细胞(hematopoitetic stem cells,HSC)和间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)两种不同类型的干细胞,最近还发现有分化潜能更强的胚胎干细胞样多潜能成体祖细胞(multipotent adult progenitor cell,MAPCs),可能还存在有其它类型的干细胞[15]。这些表型特征、分化潜能及功能不同的干细胞之间的内在联系是否来源于骨髓组织中更早期的同一类型干细胞尚不清楚,但有理由相信,它们的可塑性在疾病治疗中具有重要意义。例如,造血干细胞是一类典型的能产生祖细胞并具有自我更新能力的细胞,祖细胞又能以一个既定的顺序依次分化为各种成熟血细胞,可以用于造血和免疫功能重建。目前已在临床上用造血干细胞治疗血液肿瘤根治、实体瘤辅助治疗以及遗传性疾病、免疫异常症、难治性感染等多种类型的疾病。
综合骨髓干细胞的研究报道,目前已经在MSC的体内外分化潜能分析和分离纯化、表型标志分析、体外扩增、定向诱导等方面取得进展,为临床应用奠定了一定基础,部分研究成果已在临床应用,显示出良好的应用前景。目前关于MSC的主要进展有:(1)骨髓组织中的干细胞具有异质性,包含造血干细胞、间充质干细胞、血管内皮前体细胞、胚胎干细胞样细胞等表型和分化倾向或潜能不一的干细胞[15,16]。(2)MSC的多向分化潜能的认识主要从体内实验获得,因此认为体内微环境在MSC的分化方向中至关重要,已对体内干细胞的微环境的结构和部分调控机制有所了解,但其启动和诱导MSCs分化的详细机制有待进一步研究[17]。(3)体内分化潜能:通过胚胎早期MSC嵌合、不同组织MSC的定位植入器官移植后的回顾性分析等发现,MSC具有多向分化潜能,可以分化为几乎所有类型的功能细胞[18]。(4)体外分化潜能:通过细胞因子、转基因修饰、天然物质、化学物质、某些物理因素、模拟体内微环境等诱导因素证实:MSCs可以分化为神经、皮肤、角膜、肌肉、肝、心、骨、软骨、脂肪、肌腱、肺等18种类型的成熟细胞分化,造血干细胞(HSCs,CD34+细胞)可向血液、神经、肝、肾等功能细胞分化,诱导后的细胞移植到动物模型体内可发挥相应功能[19,20]。(5)MSCs动物模型移植治疗:神经损伤(脑损伤、脊髓损伤)、肝损伤、心肌梗死、重症肌无力、肾损伤、骨创伤、皮肤损伤等50余种疾病的动物模型移植治疗,显示有一定疗效[21,22]。(6)MSCs的临床应用:对恶性血液病、实体肿瘤、免疫异常性疾病、遗传病、重症肌无力、脑中风、心肌梗死、肾功能不全、急慢性肝损伤、股骨头坏死、脊髓损伤、运动神经元病等60多种疾病进行治疗,均显示有治疗作用[23~上一页 [1] [2] [3] [4] [5] 下一页
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