《间充质干细胞》PPT课件.ppt

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1、间充质间充质干细胞干细胞 MSC0101基本特征0202主要功能0303临床应用0404安全性关于间充质干细胞 间充质干细胞（间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSC）简介间充质干细胞是一种具有自我复制能力和多向分化潜能的成体干细胞，在不同诱导条件下可分化为软骨、骨、骨骼肌、肌腱、脂肪、神经及肾脏实质的细胞等。间充质干细胞可以接受移植，而它们会成长为何种类型的细胞取决于其被注入的部位，而且免疫原性弱，是组织工程理想的种子细胞来源。此外，间充质干细胞易于外源基因的转染和表达，在细胞治疗和基因治疗中也有着广泛的应用。目前对于目前对于骨髓骨髓间充质干细胞间充质干细胞的的研研

2、究究最为最为清楚清楚，此外，此外MSCMSC还存在于还存在于胎盘胎盘、羊水、脐静脉内皮下层、外周血及肝羊水、脐静脉内皮下层、外周血及肝脏、脏、脂肪脂肪、肌肉、皮肤、肌肉、皮肤、脐带脐带等多种等多种组织中，其中脐带来源的间充质干细组织中，其中脐带来源的间充质干细胞质量高、纯净、数量多。胞质量高、纯净、数量多。间充质干细胞（间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSC）来源 原代骨髓间充质干细胞形态较为均一，呈圆形、三角形。培养57天细胞后以集落方式生长，呈梭形，有粗大突起伸出。骨髓间充质干细胞是存在于骨髓腔内的多潜能干细胞,可在体内外分化为各种类型的细胞，如脂肪细胞、骨细胞

3、、神经细胞，也有人将其诱导分化为胰岛素分泌细胞等。可为临床组织工程中软骨组织的损伤修复、神经系统的损伤修复及糖尿病等的干细胞移植治疗提供种子细胞。脐血间充质干细胞不同来源的MSC在增殖、分化、造血支持等方面的差异比较 常见干细胞常见干细胞 间充质干细胞间充质干细胞间充质干细胞克服了其他一些干细胞的缺陷 不容易获得 分离困难伦理学问题单向分化All kill！MSC主要功能促血管促血管新新生生组织修复基因基因治疗治疗支持支持造血造血免疫免疫调节调节组织修复：（骨骼肌系统再生）*成骨分化*成软骨分化*成肌腱分化 免疫调节：MSC的免疫学特性：低免疫原性和免疫抑制能力。认识：移植的同源异种MSC能逃

4、避受体的免疫监视。机制：并不完全清楚，目前普遍认为是MSC主要通过细胞间接触和可溶性因子的分泌发挥免疫抑制功能。MSC治疗免疫相关疾病的临床应用研究：罗恩病；慢性器官自身免疫性病，如自身免疫性心肌炎（研究表明，来自自身免疫病患者的MSC表型正常，能正常造血支持与免疫抑制能力，应用自体的MSC治疗器官性自身免疫将成为可能。）促血管新生：MSC在体内的干细胞龛（niche）：MSC在体内所栖息的场所，位于血管周围区域。MSC的趋化和迁移能力：也称归巢能力，即迁移到缺血损伤的特定区域，并定居于此，进而发挥各种组织修复功能。血管新生过程中，内皮细胞，血管周细胞的增殖分化是形成新生血管的必要条件，MSC

5、在VEGF的诱导或低氧条件下能高表达血管内皮细胞特异分子等，证明体内MSC可分化成内皮细胞。分泌促血管新生的血管生长因子。A为MSCs处理组B为VSMCs处理组C为PBS处理组位于肌纤维间被染成紫色的颗粒为毛细血管（x400）比较可知MSCs处理组毛细血管密度最大支持造血：骨髓正常造血依赖于造血干细胞与其生存的造血微环境，骨髓正常造血依赖于造血干细胞与其生存的造血微环境，MSCMSC是骨髓微环境的前体细胞，因此是骨髓微环境的前体细胞，因此MSCMSC发挥了强大的支发挥了强大的支持造血能力。持造血能力。依据依据：体外：体外MSCMSC与与HSCHSC共培养促进造血克隆形成、增共培养促进造血克隆形

6、成、增殖和分化成熟。殖和分化成熟。体内体内MSCMSC单独或与单独或与HSCHSC共移植促进骨髓造血。共移植促进骨髓造血。因此，单独移植因此，单独移植MSCMSC或与或与HSCHSC共移植，可以发挥其强大的支共移植，可以发挥其强大的支持造血，维持免疫稳态的优点，达到治愈疾病的目的。持造血，维持免疫稳态的优点，达到治愈疾病的目的。MSCMSC与基因治疗：与基因治疗：*趋化能力趋化能力基因改造后使其携带抗肿瘤基因并大量迁移至肿基因改造后使其携带抗肿瘤基因并大量迁移至肿瘤病灶。瘤病灶。多向分化多向分化基因工程改造，基因工程改造，MSC的组织修复功能得到进一步的组织修复功能得到进一步的提高。的提高。*

7、有效的基因治疗要要求：有效的基因治疗要要求：-可以通过一种载体将基因转运向靶细胞；可以通过一种载体将基因转运向靶细胞；-这种基因转移过程必须具有靶向性；这种基因转移过程必须具有靶向性；-转入的基因可以在靶细胞内或靶细胞周围表达；转入的基因可以在靶细胞内或靶细胞周围表达；-基因的表达产物必须有效且表达时间必须足够长；基因的表达产物必须有效且表达时间必须足够长；-整套系统在体内必须具有安全性。整套系统在体内必须具有安全性。*问题问题：MSC可通过免疫抑制作用而促进肿瘤生长；注射的干细可通过免疫抑制作用而促进肿瘤生长；注射的干细胞在体内的迁移路径在各个器官中的分布值得深入探究。胞在体内的迁移路径在各

8、个器官中的分布值得深入探究。MSC在HSC移植中的应用MSC在自身免疫系统疾病中的应用MSC在组织工程中的应用 MSC在神经系统疾病中的应用MCS的临床应用 MSC治疗糖尿病MSC在心血管疾病治疗中的应用 造血干细胞移植：重建正常造血和免疫功能的一种细胞治疗手段。广泛用于良恶性血液病、遗传性疾病和某些实体瘤。其中移植物排斥、植入失败和移植物抗宿主病（GVHD）是影响HSCT的主要并发症。MSC在促进干细胞植入、造血重建以及GVHD的预防与治疗中均显示了积极作用。MSC在自身免疫系统疾病中的应用 治疗基础：自身免疫系统疾病（系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎、甲状腺机能亢进、I型糖尿病等）目前方法是

9、使用免疫抑制药物抑制免疫系统表达。MSC具有良好的免疫调节作用。MSC在心血管疾病治疗中的应用*机制：分化为心肌细胞；促进血管新生；旁分泌机制；抑制心室重构；激活内源性修复机制，引起干细胞龛的再生。*临床应用：急性心肌梗死；缺血性心肌病；慢性心功能不全。MSC在神经系统疾病中的应用 *临床应用：新生儿缺氧临床应用：新生儿缺氧-缺血性脑病（缺血性脑病（HIEHIE小儿脑瘫）小儿脑瘫）；神经变性疾病，如肌萎缩侧索化症（；神经变性疾病，如肌萎缩侧索化症（ALSALS）、帕金森）、帕金森病、阿尔茨海默病等。病、阿尔茨海默病等。*干细胞可释放神经营养因子及重建运动神经元微环境干细胞可释放神经营养因子及重

10、建运动神经元微环境等机制来保护濒死的运动神经元。等机制来保护濒死的运动神经元。ALS病，全称叫“肌肉萎缩性侧面硬化病”，是一种运动神经元疾病，常在病后35年内死亡。ALS病通常以手肌无力、萎缩为首发症状，一般从一侧开始以后再波及对侧，随病程发展出现上、下运动神经元混合损害症状。本病病因不明，一般发病数年内死亡。现代医学尚无有效措施阻止本病的进展。所以对于干细胞的深入研究有望为该疾病的治疗提供有效的方法！目前研究证明：1、自体骨髓干细胞移植具有改善运动神经元病功能障碍的可行性，近期疗效确切。2、MSC移植治疗能够降低ALS患者血浆、脑脊液中Glu浓度。MSC治疗糖尿病 *糖尿病的产生是由于糖尿病

11、的产生是由于因胰岛分泌和胰岛作因胰岛分泌和胰岛作用缺陷使胰岛素绝对或相对不足。用缺陷使胰岛素绝对或相对不足。*细胞治疗：移植干细胞来替代和修复受损细胞治疗：移植干细胞来替代和修复受损的胰腺的胰腺细胞。研究表明：细胞。研究表明：hMSChMSC对胰岛功能对胰岛功能有不同程度衰竭的有不同程度衰竭的2 2型糖尿病的治疗安全有效，型糖尿病的治疗安全有效，无副作用，不引起排斥反应，使用方便无副作用，不引起排斥反应，使用方便。Outline of differentiation protocol and stage-specific cell cluster morphology.MSC在组织工程中的应用

12、MSC安全性的研究*临床治疗：体外分离传代培养制备成符合临床使用的制剂*这些操作是否会对MSC来说导致其发生改变，甚至转化为肿瘤细胞？*目前，美国FDA已批准成人骨髓来源的MSC进入临床试验，用于治疗移植抗宿主病（）、克隆氏病、I型糖尿病、慢性阻塞性肺炎和心肌梗死。*有研究表明MSC共移植有增加肿瘤复发率的风险。但目前并无被普遍接受的临床数据来支持或者不支持对肿瘤患者使用MSC，所以对恶性肿瘤患者来说移植MSC的治疗应当给予考虑。Good News日本大阪市立医学研究院骨科的Wakitani等随访了1998年1月至2008年11月共41个在他们院接收了共45个用自体骨髓MSC移植修复软骨的病例

13、，发现既没有局部感染也没有肿瘤发生的情况，这个结果强有力的证明了使用自体 BM-MSC移植是安全的。Bad News一位患有狼疮性肾炎的患者，接受了干细胞治疗。患者在接受治疗后就出现了肾衰竭，检查后发现，在接受干细胞注射的肾脏部位出现了奇怪的肿块与损伤，其后证明它们是骨髓和血管组织的混合物。此外，她的肝脏和肾上腺也出现了相同的肿块。两年后她因肾坏死死亡。对于这些肿块的一个解释是：这些肿块来自注射的干细胞。间充质干细胞作为一种成体干细胞，由于其不仅具有干细胞固有的增殖分化能力，还独有强大的免疫调节功能，所以在临床炎症疾病的治疗中显示了广阔的应用前景。相信在不远的将来，间充质干细胞一定能够被科学家更深入的发掘和控制利用，成为干细胞中的明星细胞，被广泛应用于炎症疾病的临床治疗。“”