1、间充质干细胞基础知识间充质干细胞基础知识 间充质干细胞间充质干细胞 间充质干细胞（间充质干细胞（Mesenchymal stem cell,MSCs）是干细胞的一种类型，具备干细胞的基本特征）是干细胞的一种类型，具备干细胞的基本特征，即很强的自我增殖、多向分化和归巢潜能。，即很强的自我增殖、多向分化和归巢潜能。MSC起源于中胚层，可以分化为中胚层的间质组起源于中胚层，可以分化为中胚层的间质组织织。在进行骨髓的体外培养时，发现有些贴壁的纺锤在进行骨髓的体外培养时，发现有些贴壁的纺锤形细胞在培养过程中能够分化形成类似骨或软骨形细胞在培养过程中能够分化形成类似骨或软骨的集落。的集落。将这些细胞移植到
2、实验动物体内，能形成骨、软将这些细胞移植到实验动物体内，能形成骨、软骨。骨。MSC的研究历史的研究历史 MSC的生物学特征的生物学特征 贴壁生长贴壁生长 特定表面标志特定表面标志 阳性阳性 (95%+)(95%+)阴性阴性 (2%+)(2%+)CD105 CD45CD105 CD45 CD73 CD34CD73 CD34 CD90 CD14 or CD11bCD90 CD14 or CD11b CD79 or CD19CD79 or CD19 HLAHLA-DRDR 多向分化潜能多向分化潜能 体外分化能力体外分化能力:软骨，成骨，脂肪软骨，成骨，脂肪 The International Soc
3、iety For Cell Therapy position statement Cytotherapy,8:315-317,2006 UCMSC的优势的优势 来源丰富、采集简便，对供者无不良影响来源丰富、采集简便，对供者无不良影响 数量丰富，增殖能力强，可多次使用数量丰富，增殖能力强，可多次使用 基因稳定、不易突变、使用安全可靠基因稳定、不易突变、使用安全可靠 免疫原性低，具有免疫调节功能，使用时免疫原性低，具有免疫调节功能，使用时不引起免疫排斥反应，还可抑制该反应不引起免疫排斥反应，还可抑制该反应 具有很强的促进造血恢复功能，广泛的临具有很强的促进造血恢复功能，广泛的临床应用范围，可治疗多
4、种疾病床应用范围，可治疗多种疾病 MSC的生理作用的生理作用 MSC在骨髓中所扮演在骨髓中所扮演的主要角色是和造血干的主要角色是和造血干细胞产生交互作用，提细胞产生交互作用，提供造血干细胞生长所需供造血干细胞生长所需的基质及生长因子。的基质及生长因子。MSC调节机体免疫功调节机体免疫功能，分泌多种细胞因子。能，分泌多种细胞因子。MSC可分化为多种间可分化为多种间质组织，如软骨，骨，质组织，如软骨，骨，肌肉，上皮等。肌肉，上皮等。MSCMSC的支持造血调节免疫效应的支持造血调节免疫效应 MSC可分泌多种细胞因子，可分泌多种细胞因子，提供造血细胞生长微环境，提供造血细胞生长微环境，支持造血功能重建
5、。支持造血功能重建。MSC可抑制可抑制T细胞、细胞、B细胞增细胞增殖活化，殖活化，抑制抑制DCDC细胞成熟细胞成熟。在临床实验中可加快造血功在临床实验中可加快造血功能恢复，减轻移植后能恢复，减轻移植后GVHD反应。反应。动物实验中可延长小鼠移植动物实验中可延长小鼠移植皮片的存活时间。皮片的存活时间。MSC促进皮肤移植成功促进皮肤移植成功 MSC的多向分化能力的多向分化能力 骨髓骨髓 骨骼肌骨骼肌 脐血脐血 骨膜骨膜 胎肺胎肺 胎肝胎肝 胎盘胎盘 脂肪脂肪 羊水羊水 真皮真皮 胰腺胰腺 间充质干细胞间充质干细胞 脐带脐带 MSC在人体的分布在人体的分布 脐带间充质干细胞脐带间充质干细胞 多潜能性
6、、增殖能力强多潜能性、增殖能力强 天然生物资源天然生物资源 低抗原性，无免疫排斥，调节免疫低抗原性，无免疫排斥，调节免疫 MSC产率高产率高,1MSC/1600MNC 细胞纯净，病毒污染风险低细胞纯净，病毒污染风险低 易产业化和临床应用易产业化和临床应用 成人骨髓间充质干细胞成人骨髓间充质干细胞 多潜能性、增殖能力有限多潜能性、增殖能力有限 研究最早、了解最深研究最早、了解最深 自体来源、无免疫排斥自体来源、无免疫排斥 MSC产率低产率低,1-10MSC/106MNC 有病毒感染风险有病毒感染风险 有限临床应用有限临床应用 不同来源不同来源MSC的比较的比较 脐带间充质干细胞脐带间充质干细胞(
7、UC-MSC)体外培养扩增获取人体外培养扩增获取人UCMSC 原代贴壁原代贴壁 原代培养原代培养 传代扩增传代扩增 对于原代细胞中混杂的其它异质细胞，利用对于原代细胞中混杂的其它异质细胞，利用MSC的贴壁和高的贴壁和高增殖潜能，通过连续传代，筛除那些不能贴壁生长和虽能贴壁增殖潜能，通过连续传代，筛除那些不能贴壁生长和虽能贴壁生长但增殖能力差的细胞，最后通过流式细胞术鉴定。生长但增殖能力差的细胞，最后通过流式细胞术鉴定。UCMSCUCMSC的免疫表型的免疫表型 A：CD31、CD34、CD45和HLA-DR阴性95%A B UC-MSC与与BM-MSC(形态学形态学)UC-MSC BM-MSC
8、Day 7 Day 7 Day 14 Day 14(100X)形态相似形态相似 梭形细胞梭形细胞 平行排列或漩涡状生长平行排列或漩涡状生长 UC-MSC与与BM-MSC(倍增时间倍增时间)UC-MSCs BM-MSCs*p0.05 UC-MSC的倍增时间明显短于BM-MSC Qiao et al.Cell Biology International 2008,32:8-15 UCMSC染色体核型染色体核型 UC-MSC与与BM-MSC(免疫表型免疫表型)Biology of Blood and Marrow Transplantation 13:1477-1486,2007 Haematolo
9、gica.91:1017-26,2006 UC-MSC和和BM-MSC(细胞因子细胞因子)Cytokine UC-MSC BM-MSC IL-6+LIF+IL-3-GM-CSF+-G-CSF+-SDF-1+M-CSF+VEGF+FLt-3+SCF+2MG+Biology of Blood and Marrow Transplantation 13:1477-1486,2007 Haematologica.2006;91:1017-26 UC-MSC与与BM-MSC(多向分化多向分化)脂肪脂肪 成骨成骨 UC UC UC BM BM BM Differentiation induction -+
10、-+LPL:Lipoprotein lipase OPN:Osteopontin Haematologica.2006;91:1017-26 骨髓含有的细胞种类较骨髓含有的细胞种类较多多，MSC含量大约为含量大约为1-10个个MSC/106骨髓单骨髓单个核细胞。个核细胞。UC-MSC与与BM-MSC(细胞种类与含量细胞种类与含量)脐带组织含有的细胞种类较脐带组织含有的细胞种类较少少、MSC含量大约为含量大约为1个个MSC/1600有核细胞。有核细胞。UCMSC的优势的优势 来源丰富、采集简便，对供者无不良影响来源丰富、采集简便，对供者无不良影响 数量丰富，增殖能力强，可多次使用数量丰富，增殖能
11、力强，可多次使用 基因稳定、不易突变、使用安全可靠基因稳定、不易突变、使用安全可靠 免疫原性低，具有免疫调节功能，使用时免疫原性低，具有免疫调节功能，使用时不引起免疫排斥反应，还可抑制该反应不引起免疫排斥反应，还可抑制该反应 具有很强的促进造血恢复功能，广泛的临具有很强的促进造血恢复功能，广泛的临床应用范围，可治疗多种疾病床应用范围，可治疗多种疾病 脐带间充质干细胞的免疫标志脐带间充质干细胞的免疫标志 脐带脐带MSC具有与骨髓来源具有与骨髓来源MSC相似的免疫特性相似的免疫特性，即即HLA-ABC呈阳性表达呈阳性表达，HLA-DR呈阴性表达呈阴性表达。有研究显示有研究显示，HLA-ABC的表达
12、率在脐带和骨髓的表达率在脐带和骨髓MSC分别为分别为5075和和75，脐带脐带MSC的的HLA-ABC的表达低于骨髓的表达低于骨髓。提示提示UC-MSC可能具有与可能具有与BM-MSC相似或更低的免疫相似或更低的免疫原性原性。脊髓损伤动物模型脊髓损伤动物模型 间充质干细胞治疗肝病技术，为传统医学难以解决的病毒性间充质干细胞治疗肝病技术，为传统医学难以解决的病毒性肝炎导致肝硬化、肝功能衰竭提供新的治疗途径。该技术肝炎导致肝硬化、肝功能衰竭提供新的治疗途径。该技术20092009年得到总后卫生部批准，在临床进行科研性质的使用年得到总后卫生部批准，在临床进行科研性质的使用 间充质干细胞修复脑中风后中
13、枢神经损伤科研项目，间充质干细胞修复脑中风后中枢神经损伤科研项目，20092009年年在北京市科委立项，并得到专项科研经费资助；在北京市科委立项，并得到专项科研经费资助；获得“人脐带间充质干细胞抗肝纤维化注射液及其制备方法”获得“人脐带间充质干细胞抗肝纤维化注射液及其制备方法”专利技术（专利技术（ZL201010551722.8ZL201010551722.8），并于），并于20102010年年1212月月1010日在日在药监局注册；药监局注册；干细胞注射液干细胞注射液 细胞产品目录细胞产品目录 脐带间充质干细胞 临床应用病例 UC-MSC治疗脑梗塞治疗脑梗塞 患者，男性，患者，男性，26岁，
14、突发大岁，突发大面积脑梗塞，全身瘫痪，知名面积脑梗塞，全身瘫痪，知名专家诊断，“他可能不能再坐专家诊断，“他可能不能再坐起来了”。起来了”。07年年12月，月，08年年7月月5日两日两次输入患者儿子的脐带间充质次输入患者儿子的脐带间充质干细胞，目前患者恢复了四肢干细胞，目前患者恢复了四肢的知觉，谈笑自若，与正常人的知觉，谈笑自若，与正常人没有区别。患者自行行走到医没有区别。患者自行行走到医院接受第二次干细胞治疗。院接受第二次干细胞治疗。UC-MSC治疗脊髓损伤治疗脊髓损伤 患者，女性，患者，女性，24岁，岁，2007年年5月车祸导致脊髓月车祸导致脊髓损伤（损伤（C4-6)，高位截瘫，高位截瘫，
15、面临终身瘫痪。，面临终身瘫痪。07年年9月、月、12月、月、08年年4月、月、8月进行月进行4次脐带间次脐带间充质干细胞移植治疗，患充质干细胞移植治疗，患者目前感觉平面恢复到脐者目前感觉平面恢复到脐水平，肩关节运动能力基水平，肩关节运动能力基本恢复，指关节轻度屈伸本恢复，指关节轻度屈伸，肌力，肌力级。级。患者，男，患者，男，36岁，分别在岁，分别在07年年3月月16日，日，23日，日，30日，日，4月月6日日进行进行4次腰椎穿刺次腰椎穿刺MSC移植，每次移植细胞量为移植，每次移植细胞量为5106/10 ml，病情，病情有明显好转，表现为运动灵活性增强，语速增快，可进行一些细胞有明显好转，表现为
16、运动灵活性增强，语速增快，可进行一些细胞移植前无法进行得动作，如右上肢抬过肩以及右肢置于背部等，于移植前无法进行得动作，如右上肢抬过肩以及右肢置于背部等，于07年年4月月7日出院。日出院。颅脑创伤后遗症颅脑创伤后遗症 患者沈某患者沈某，女性女性，45岁岁 1996年年，发现转氨酶发现转氨酶80umol/l；1998年年，诊断为早期肝硬化；诊断为早期肝硬化；2000年年，脾亢脾亢，出血出血，做脾切除断流术；做脾切除断流术；2002年年，做门奇静脉断流术做门奇静脉断流术。术后术后，不定期胃出血；不定期胃出血；2005年年，出现腹水出现腹水，持续至今；持续至今；2006年年，病势日渐严重病势日渐严重，B超显示超显示，肝左叶斜径肝左叶斜径9.5CM。2007年年5月月9日日、6月月20日日、8月月29日日、2008年年1月月10日日、4月月2日进日进行行5次脐带间充质干细胞治疗次脐带间充质干细胞治疗。治疗开始两周后治疗开始两周后，患者腹胀缓解患者腹胀缓解，食欲增加食欲增加，精神好转精神好转，疲劳感减轻疲劳感减轻。化验显示：胆红素下降化验显示：胆红素下降，转氨转氨酶降至正常范围酶降至正常范围。B
