骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的分離分化及研究進(jìn)展

《骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的分離分化及研究進(jìn)展》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。

1、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的分離分化及研究進(jìn)展摘要：骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞是存在于骨髓基質(zhì)中的非造血系細(xì)胞，它們能夠分化成中胚層和非中胚層細(xì)胞。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞主要有4種體外分離方法：貼壁篩選法，密度梯度離心法，流式細(xì)胞儀分離法和免疫磁珠分離法。由于骨髓間質(zhì)干細(xì)胞具有多方面的優(yōu)勢(shì),越來(lái)越受到人們的關(guān)注，研究也越來(lái)越深入。本文從來(lái)源、形態(tài)、體外分離培養(yǎng)及應(yīng)用前景幾個(gè)方面做一綜述，為相關(guān)研究提供參考。關(guān)鍵詞：骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞；分離培養(yǎng)；分化骨髓由造血組織和基質(zhì)構(gòu)成，近年的研究表明，在骨髓基質(zhì)中存有間質(zhì)干細(xì)胞(me5enchyma15temcel15，MSCS)，骨髓原

2、始間充質(zhì)干細(xì)胞是骨髓基質(zhì)干細(xì)胞，對(duì)骨髓中的造血干細(xì)胞（HSC）不僅有機(jī)械支持作用，還能分泌多種生長(zhǎng)因子（如IL-6，IL-11，LIF，M-CSF及SCF等）來(lái)支持造血，體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)已證明它具有多向分化潛能，在一定的誘導(dǎo)條件下MSCS具有向成骨細(xì)胞、成軟骨細(xì)胞、成肌細(xì)胞、肌鍵細(xì)胞、脂肪細(xì)胞等中胚層細(xì)胞分化的能力。因此它已成為醫(yī)學(xué)界近來(lái)研究的熱點(diǎn)，但骨髓中MSCS含量很少,每1萬(wàn)～10萬(wàn)個(gè)單核細(xì)胞中大約有1個(gè)MSCS,難以滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用的需要，因此體外分離純化MSCS,研究其培養(yǎng)特性，獲得大量穩(wěn)定的MSCS具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。1.骨髓間質(zhì)干細(xì)胞

3、的來(lái)源在生物個(gè)體的發(fā)育過(guò)程中先后出現(xiàn)胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞,具有多向分化潛能的間質(zhì)干細(xì)胞作為一種成體干細(xì)胞來(lái)源于中胚層間充質(zhì),主要存在于全身結(jié)締組織和器官間質(zhì)中,以骨髓組織中含量最為豐富,在人的骨髓中約占單個(gè)核細(xì)胞數(shù)的1/1×105[1]。間充質(zhì)干細(xì)胞是一類(lèi)貼壁基質(zhì)細(xì)胞，可以向間質(zhì)組織分化，包括骨組織，軟骨組織，脂肪組織。目前研究較多的間質(zhì)干細(xì)胞主要來(lái)源于臍帶血、外周血及脂肪組織。MSCS的獲得主要來(lái)自于骨髓的抽吸，人類(lèi)MSCS一般從髂前上棘吸取，也可從脛骨、股骨、胸骨、腰椎等骨中獲取，大動(dòng)物MSCS的獲取部位與人類(lèi)相同，兔需抽取中段脛骨或股骨的骨

4、髓。2.骨髓間質(zhì)干細(xì)胞的細(xì)胞形態(tài)體外培養(yǎng)的MSCS體積小，成梭形或多角形，核漿比大，多為平行排列生長(zhǎng)或漩渦狀生長(zhǎng)，部分貼壁細(xì)胞可以快速形成集落，一些呈典型的紡錘形樣的MSCS增殖迅速，形態(tài)均一。細(xì)胞傳代后，傳代細(xì)胞較原代細(xì)胞的貼壁速度快，細(xì)胞傳到第3代時(shí)細(xì)胞形態(tài)比較一致。在光鏡和相差顯微鏡下，MSCS為長(zhǎng)梭形，類(lèi)似成纖維細(xì)胞外觀(guān)。透射電鏡下MSCS可表現(xiàn)為兩種不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)類(lèi)型:一種是處于相對(duì)靜息狀態(tài)的細(xì)胞，核較大，核質(zhì)比大，胞質(zhì)內(nèi)細(xì)胞器少;另一種是處于相對(duì)活躍期細(xì)胞，細(xì)胞體積大于前者，核不規(guī)則，含2～3個(gè)核仁，核質(zhì)比小，胞質(zhì)中有豐富的細(xì)胞器。3.

5、骨髓間質(zhì)干細(xì)胞的體外分離方法體外從骨髓分離獲得的方法主要有貼壁法,密度梯度離心法,流式細(xì)胞術(shù)和免疫磁珠分離法[2]，但更理想的分離純化方法還有待于進(jìn)一步的摸索。貼壁篩選法是利用細(xì)胞貼壁時(shí)間及貼壁牢固性的不同逐步將非貼壁細(xì)胞和其它雜質(zhì)細(xì)胞去除的一種簡(jiǎn)單易行的培養(yǎng)MSCS的方法。貼壁分離培養(yǎng)法分離的MSCS能在體外培養(yǎng)條件下生長(zhǎng)良好、可連續(xù)傳代，體外培養(yǎng)擴(kuò)增能力較強(qiáng)，其缺點(diǎn)是細(xì)胞純度較低［3］。此方法簡(jiǎn)便，沖出骨髓直接培養(yǎng)，然后利用骨髓MSCS貼壁生長(zhǎng)特性，更換培養(yǎng)液逐步去處漂浮生長(zhǎng)的造血系細(xì)胞即可獲得較純化的MSCS；而且骨髓中的造血干細(xì)胞能分泌生長(zhǎng)

6、因子和促貼壁物質(zhì)，可促進(jìn)MSCS貼壁生長(zhǎng)，因此全骨髓貼壁法更為可取。密度梯度離心法梯度離心法的核心主要是基于密度梯度離心技術(shù)。梯度離心法是根據(jù)骨髓中細(xì)胞成分的比重不同，使用淋巴細(xì)胞分離液提取單個(gè)核細(xì)胞，再進(jìn)行貼壁培養(yǎng)，從而達(dá)到分離、純化MSCS的目的。Pittenger等的研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)密度梯度離心分離培養(yǎng)的間充質(zhì)干細(xì)胞在第一代時(shí)純度可以達(dá)到95%[4]。常用的分離方法免疫磁珠法，是利用免疫學(xué)的技術(shù)分離MSCS，分離細(xì)胞的純度高。Phinney［5］用一種免疫耗損技術(shù)精確地將造血細(xì)胞系和內(nèi)皮細(xì)胞系從基質(zhì)細(xì)胞中分離出來(lái)，提供了一種能高效的分離純化間充質(zhì)

7、干細(xì)胞的方法，但目前仍未篩選到真正特異性的細(xì)胞表面標(biāo)記;而且，這兩種分離方法的操作對(duì)細(xì)胞活性都有較大影響，造成MSCS損傷，出現(xiàn)增殖緩慢等問(wèn)題，這些技術(shù)問(wèn)題很大程度上限制了這兩種方法的應(yīng)用。因此，如何能簡(jiǎn)便高效地獲得均質(zhì)性的間充質(zhì)干細(xì)胞和細(xì)胞群仍需要繼續(xù)探索。分離細(xì)疫磁珠分離和流式細(xì)胞儀篩選的方法，不僅對(duì)細(xì)胞活性影響較大，而且操作復(fù)雜，價(jià)格昂貴。然而，這些純化間充質(zhì)干細(xì)胞的方法比較復(fù)雜，一般僅限于在各自的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用。因此，如何能簡(jiǎn)便高效地獲得均質(zhì)性的間充質(zhì)干細(xì)胞細(xì)胞群仍需要繼續(xù)探索。4.骨髓間質(zhì)干細(xì)胞的分化現(xiàn)在的研究揭示骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞有分化成多種

8、細(xì)胞的潛能[6],包括心肌細(xì)胞[7]、肝細(xì)胞[8]、腦中的神經(jīng)細(xì)胞和非神經(jīng)細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、成骨細(xì)胞和肺泡上皮細(xì)胞等。在心肌