臍血間充質干細胞介紹及其臨床研究
間充質干細胞是一種具有自我更新和多向分化潛能的成體干細胞，存在于骨髓、脂肪組織、臍血及多種胎兒組織，下面是小編搜集整理的一篇探究臍血間充質干細胞應用的論文范文，歡迎閱讀查看。
前言
間充質干細胞(MSCs)是干細胞家族的重要成員，來源于發育早期的中胚層和外胚層，屬于多能干細胞，MSCs最初在骨髓中發現，目前骨髓來源MSCs在臨床上應用最廣，但仍然存在不少不足，有研究表明成人骨髓中MSCs的含量僅為0.001~0.01%[1],并且骨髓采集屬于創傷性操作，對病人難免造成痛苦。而研究表明，臍血中含有大量的MSCs,并且可以長期冷凍保存，在一定條件下可分化為脂肪細胞、成骨細胞、神經細胞等等[2-4],相對于其他來源的MSCs,臍血MSCs來源更廣，獲取更加容易，且具有更低的免疫原性，臨床應用前景更加廣闊。
1臍血間充質干細胞介紹
1.1臍血間充質干細胞來源及形態學特點
臍血MSCs屬于成體干細胞家族，是由Erices等[5]在2000年首次報道從臍血中直接分離和培養獲得了MSCs.不同來源的間充質干細胞外形有基本的相似點，根據國際社會對其鑒定標準[6],其中包括：①在標準培養基條件下必須為塑料粘附細胞;②陽性表達：CD73、CD90和CD105;陰性表達：CD11b、CD19、CD34、CD45、CD79α和HLA-DR;③具有分化為脂肪細胞、骨細胞及軟骨細胞的能力。
1.2臍血間充質干細胞培養及儲存
臍血主要采集于健康的分娩產婦，研究表明[7]單次采集的臍血量越大，其中所含臍血MSCs就越多，培養成功的可能性就更大。采血成功后，通過分離鈍化、培養擴增，以達到預期所需治療劑量。至于培養基的選擇，目前主要使用的是含胎牛血清的高糖或低糖DMEM培養基，其中有學者[8]提出低糖DMEM培養基更有利于臍血MSCs生長。除此之外使用胎牛血清替代品以及無血清的培養基同樣能獲得滿意的培養效果。除了培養基的選擇，環境因素也同樣影響臍血MSCs生長，最近的實驗顯示持續低氧培養條件下，能夠有效抑制臍血MSCs的凋亡[9],但具體機制目前還不得而知。目前細胞的儲存方法主要為低溫冷凍技術(液氮速凍),低溫冷凍難免會對細胞有不同程度的損傷，但這并不會影響臍血MSCs的生物學性狀及其多向分化能力[10].
2臍血間充質干細胞的臨床應用
2.1心血管系統
干細胞移植治療心肌梗死是近年來國內外的研究熱點，而臍血MSCs由于具有多功能分化能力、低免疫原性、倫理限制等的諸多優點，人們認為其對治療心肌梗死具有廣闊的前景。Henning等[11]將臍血單個核細胞注入大鼠心肌梗死周邊區，均觀察到移植的細胞能在宿主體內存活并得到心功能的改善。國內李雅嬌[12]在2010年11月至2012年11月期間通過對比單純PCI治療急性心肌梗死和PCI治療同時移植臍血MSCs的療效發現：1)MSCs組術后90日左心室射血分數持續改善，與術后7日及PCI對照組之間差異顯著(射血分數分別為：67-4-11%、49±9%和53±8%).
2)MSCs組術后90日SPECT測定的心肌灌注缺損面積顯著低于術后7日及PCI對照組。其作用方式可能是臍血MSCs通過分泌多種細胞因子，促進心臟血管形成和減少細胞胞凋亡。
2.2神經系統
2.2.1腦梗死
腦血管疾病中，腦梗死的發病率可達65%,常伴有神經功能缺失，目前尚無確切的治療方法。隨著對干細胞移植治療的研究深入，臍血MSCs移植治療腦梗死越來越受到關注。劉慧純等[13]研究證明了臍血MSCs移植可以促進腦缺血模型鼠運動功能及神經傳導功能的恢復，可以分化為神經元樣及神經膠質樣細胞、促進血管重建，對宿主的神經發揮保護作用。宋承偉等[14]通過臨床治療觀察發現移植臍血MSCs的腦梗死患者的治療效果更好。
2.2.2帕金森病
帕金森病是最常見神經退行性疾病之一，其特征性表現是靜止性震顫、肌肉僵直、步態和姿勢障礙以及運動遲緩，治療難度在于很難恢復多巴胺能神經細胞的數量。因此有學者提出如何在帕金森病患者體內提高神經細胞的`數量是治療的關鍵[15].臍血MSCs具有分化為多巴胺神經元的潛力[16],目前已經成為治療帕金森病的研究焦點。吳立克等[17]通過臨床實驗證實臍血MSCs移植治療，在短期內能有效的部分改善帕金森患者的震顫、強直、運動遲緩、體位不穩等臨床癥狀。Xu等[18]研究表明人臍血MSCs腦內移植能改善帕金森大鼠的行為缺陷。目前認為MSCs治療帕金森病的主要作用機制可能是間充質干細胞移植入腦后，可以在受損部位產生能表達具有活性的神經元樣細胞[19].
2.3消化系統
臍血MSCs在治療肝硬化方面應用非常廣泛，特別是晚期肝硬化的治療。雖然目前肝硬化末期的最佳治療仍為肝移植，但由于國內器官供體少而大大限制其在臨床的應用。研究表明臍血MSCs能定向分化為肝細胞[20].動物實驗也表明臍血MSCs移植對肝硬化動物模型具有治療作用[21].公建莊等[22]在2009年8月到2011年2月對46例肝硬化失代償期患者進行隨機分組實驗，研究表明本研究結果顯示，臍血MSCs移植治療組治療1周時血漿總膽紅素水平較對照組升高，治療4、8、12周時血漿清蛋白、前清蛋白水平亦較對照組升高，臍血MSCs移植治療組患者治療總的健康狀況評分高于治療前。臍血MSCs治療肝硬化的機制可能與其轉化為肝細胞樣細胞相關，具體機制目前暫未見文獻報道。
2.4血液系統
造血干細胞移植目前是血液系統疾病的重要治療方式，研究表明臍血MSCs具有一定的支持造血功能[23].臨床上徐麗昕等[24]臨床上應用單倍體相合造血干細胞聯合臍帶血間充質干細胞移植治療急性重型再生障礙性貧血取得較好的治療效果。此外臍血MSCs不僅能有效降低移植物抗宿主病(GVHD)發生率，而且對GVHD的治療具有一定的效果[25].
3小結
目前應用較廣泛的間充質細胞來源中，骨髓MSCs獲取為創傷性操作，具有一定的風險，且隨捐獻者年齡增大，其增殖、分化能力也會降低，取材有一定的局限性。胚胎干細胞由于其倫理問題，使用限制較多。臍血MSCs來源廣泛，不存在倫理問題，也不需要創傷性操作，同樣具有多分化潛能，同時具有低免疫原性，應用前景非常廣泛。就目前研究情況來看，臍血MSCs的治療作用幾乎涉及各個系統，許多方面更是有了突破性進展，比如肝硬化的臨床治療。但目前的研究仍然有不盡人意的地方，比如臍血MSCs誘導分化的具體機制還不清楚，臍血MSCs培養的成功率還不夠高，沒有一套系統的分離、培養、擴增臍血MSCs的方法等等。相信隨著研究的繼續深入，目前面臨的疑惑都將一步步解開，不久的將來臍血MSCs一定會更加有效的造福全人類。
參考文獻
[1] KimSW,HanH,Chae,GT,etal.Successfulstemcellstherapy-usingumbilicalcordblood-derivedmultipotentstemcellsforBuerg-ers'sdiseaseandischemiclimbdiseaseanimalmodel[J].StemCells.2006;24(6):1620-1626.
[2] 武曉華，陳乃耀。人臍血間充質干細胞向多巴胺能神經元分化的體外誘導[J].中國組織工程研究，2012,16(49):9186-9191.
[3] 遲作華，陸琰，張洹。體外誘導臍血間充質干細胞向胰島β樣細胞分化的初步研究[J].細胞生物學雜志，2008,30:383-386.
[4] 孫國軍，趙文靜，陳曦，等。臍血間充質干細胞的分離培養及生物學特性[J].中國組織工程研究與臨床康復，2011,15(14):2504-2507.
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