间充质干细胞
mesenchymal stem cell
定义:源自未成熟的胚胎结缔组织的细胞,是可形成多种细胞类型的多能干细胞。
学科:细胞生物学_细胞分化与发育
相关名词:干细胞 旁分泌 骨髓间充质干细胞
图片来源:视觉中国
【延伸阅读】
2006年,国际细胞治疗协会(ISCT)规范了定义间充质干细胞(MSC)的最低标准,只有同时符合以下标准的细胞,才能被称为间充质干细胞:表面通常表现出CD105、CD73和CD90阳性,CD14、CD34、CD45或CD11b、CD79α、CD19和MHCII阴性;在体外培养时具有向成骨细胞、脂肪细胞或软骨细胞分化的潜能;具有可塑性黏附力。MSC首先在豚鼠骨髓中被分离和表征,但由于获得骨髓间充质干细胞时存在骨髓穿刺过程疼痛、收获时细胞数量少和伴有并发症等缺点,研究人员开始在其他组织中寻找MSC的替代来源,并在脐带、胎盘、外周血、脂肪、口腔、肌肉、羊水等多种组织中发现了MSC样细胞。
除了作为干细胞所具有的自我更新和多谱系分化潜能外,MSC还具有低免疫原性和旁分泌功能,这赋予了它强大的免疫调节能力,对适应性免疫和固有免疫都有较强的免疫抑制作用。炎症信号刺激下,MSC表达广泛的趋化因子和受体,在体内形成趋化网络,引导自身和循环细胞或动员炎症组织中的免疫细胞到损伤部位,因此间充质干细胞目前还被用作基于细胞的传递系统,携带药物或者生物活性物质靶向治疗癌症。MSC分泌一系列抗炎因子如转化生长因子β(TGF-β)和白细胞介素10(IL-10),诱导调节性T细胞和辅助性T细胞(Th17)的分化。
许多研究已经报道了驱动人和小鼠MSC发挥免疫抑制功能的潜在机制。在人MSC中,报道的免疫抑制途径包括吲哚胺2,3-脱氧酶(IDO)、环加氧酶(COX2)、前列腺素E2(PEG2)和程序性死亡受体-配体1(PD-L1)通路。其中IDO途径被认为是人MSC发挥作用的主要机制,IDO是将色氨酸降解为N-甲酰-犬尿氨酸的限速酶,色氨酸的消耗以及产生的各种代谢产物都会抑制淋巴细胞增殖,抑制T细胞介导的细胞毒性作用、经典激活巨噬细胞(M1型巨噬细胞)介导的吞噬作用,促进巨噬细胞向抗炎表型极化等。与人类MSC不同,小鼠MSC使用iNOS作为免疫调节的关键分子。此外,MSC还表达与免疫细胞相互作用的细胞表面分子,调节免疫细胞活性、增殖和分化。另外,MSC还释放生长因子、血管生成因子等细胞因子,促进血管生成,在促进伤口愈合、调节固有组织修复过程中起到重要作用。这些均使MSC在调节受体炎症、促进组织修复方面发挥重要作用,进一步促进了组织再生医学的发展。
责任编辑:张鹏辉