間充質干細胞最新研究進展

間充質干細胞具有低免疫原性及向缺血或損傷組織歸巢的特征,輸入宿主體內后，可歸巢于特定部位，在微環境影響下定向分化為內胚層、中胚層以及外胚層3個胚層來源組織的細胞，如骨、軟骨、肌腱、脂肪、肝、腎、皮膚、肌肉、神經甚至胰腺等10余種成熟細胞，因而成為再生醫學中器官修復的理想種子細胞。

最初是在骨髓中發現含有間充質干細胞，但是需要開展高度侵入性的骨髓捐獻實驗，另外隨著年齡的增加間充質干細胞數目和分化潛能下降。最近，臍帶血因為獲取方法造成的損傷更少也被作為間充質干細胞的一種替代性來源。還有一個大有希望的間充質干細胞來源就是脂肪組織。這篇綜述從形態、分離間充質干細胞的成功率、克隆集落形成頻率、擴增潛能、多向分化能力和免疫表型這些方面對這三種間充質干細胞來源進行比較，表明臍帶血和脂肪組織均可作為用于分離間充質干細胞的骨髓組織替代來源。另外，還人們還不斷發現間充質干細胞也存在于臍帶血、牙周韌帶、羊水、真皮、骨膜、骨骼肌、胎肺、胎肝、胎盤和胰腺中。

間充質干細胞具有廣闊的臨床應用前景，可用于治療神經系統疾病、肝腎損傷、自身免疫疾病、心臟疾病、骨疾病、軟骨疾病、缺血性血管疾病、糖尿病并發癥和腫瘤等疾病。它們也可用于組織工程和面部整形中。另外，它們也可與造血干細胞共同移植治療血液疾病。 基于此，小編針對間充質干細胞近年來取得的研究進展，進行一番盤點，以饗讀者。

1.Nature：因存在混亂，應停止使用術語間充質干細胞

根據2018年9月26日發表在Nature期刊上的一篇標題為“Clear up this stem-cell mess”的評論文章，2017年科學期刊使用“間充質干細胞（mesenchymal stem cell, MSC）”發表了3500多篇論文。這個術語最初描述來自骨髓的細胞，但是它的使用已擴展到包含來自不同組織的多種類型的具有不同多能性水平的細胞。這些作者們認為，問題在于MSC并不總是被明確界定，這導致了科學界的混亂，以及企業利用公眾的誤解推銷可疑的基于細胞的治療方法。

作為這篇評論文章的作者之一，美國國家牙科與顱面研究所干細胞生物學家Pamela Robey告訴《科學家》雜志，“MSC的名稱不應當使用。這僅是一個完全虛假的名稱。存在組織特異性的干細胞/祖細胞，它們是很好的東西，卻被歸類到MSC中，不過使用這個術語意味著它們是相同的. . .它們真的不是。”

Robey和另外兩位作者（日本理化學研究所科學家Douglas Sipp和美國明尼蘇達大學生物倫理學家Leigh Turner）呼吁科學家們停止使用這一術語，這是因為他們認為這會持續導致科學界的混亂，并允許公司推銷未經證實的干細胞療法來誤導消費者。

正如Robey及其同事們在這篇評論文章中敘述的那樣，美國凱斯西儲大學生物學家Arnold Caplan于1991年使用了MSC術語來描述從骨髓基質中分離出的干細胞，這些干細胞能夠產生骨骼和軟骨。他們寫道，從那時起，研究人員就已從許多其他組織中分離出間充質干細胞（MSC），并在體外將它們分化為腎細胞、肝細胞、心臟細胞和神經細胞。

到20世紀90年代末，科學家們一直在使用術語MSC來描述從骨骼、脂肪和其他組織的基質區室中分離出的任何類型的細胞，這些細胞能夠粘附在塑料培養皿上并在體外分化成其他的細胞類型。但是科學家們難以讓這些細胞在體內分化，這讓人們對它們的治療能力產生了質疑。

2.SCRT：間充質干細胞可用于修復器官損傷

在成人中，間充質干細胞（MSC）主要存在于骨髓中，它們在受損器官的修復中起重要作用。最近，由弗萊堡大學高分子化學研究所的Prasad Shastri教授和Melika Sarem博士領導的研究小組提出了自主控制MSCs軟骨形成的證據。這些發現發表在《Stem Cell Research & Therapy》雜志上。

他們發現減少參與冷凝過程的細胞數量會導致內在分化程序的激活。即使在沒有軟骨誘導生長因子的情況下，無論供體年齡和性別如何，這都促使MSCs分化成為軟骨細胞。 Sarem和Shastri進一步確定了兩種細胞膜蛋白Caveolin-1和N-Cadherin在縮合步驟中受到差異調節，并起到像軟骨分化的陰陽這樣的相互作用力的作用。 “我們需要較小的細胞來制造質量更好的組織這一事實非常令人興奮，因為它開辟了干細胞治療的新途徑”Sarem總結道。

與弗里夫斯瓦爾德大學的Oliver Otto博士合作，弗萊堡的研究人員證明，MSCs的軟骨形成潛力與更嚴格的表型的出現和細胞大小的增加相關。他們的研究結果提到了MSC分化中迄今未知的機械生物學范式。 “由于從成人骨髓中采集的MSCs是異質細胞群，并且它們分化成軟骨或骨細胞的能力因供體而異，因此我們的發現對于基于MSC的軟骨和骨組織工程策略具有重要意義。” 

3.Sci Transl Med：重磅！利用牙齦中的間充質干細胞來加速傷口愈合！

我們常常會注意到口腔內的傷口愈合速度會比其它部位的傷口愈合速度要快，牙齦組織的修復速度大約是皮膚損傷修復速度的兩倍，而且其還能減少疤痕的形成，其中一個原因或許就是牙齦間充質干細胞（gingival mesenchymal stem cells，GMSCs），其能夠產生多種類型的細胞；近日，一項刊登于國際雜志Science Translational Medicine上的研究報告中，來自賓夕法尼亞大學的科學家就通過研究闡明了牙齦間充質干細胞加速組織修復的新型分子機制。

期研究中，研究人員發現，間充質干細胞能夠通過在胞外囊泡中釋放信號分子來發揮多種功能，因此，理解如何有效區分牙齦組織和皮膚組織中間充質干細胞非常重要，這項研究中，研究人員對來自牙齦和皮膚中的間充質干細胞的功能進行了對比，他們發現，GMSCs包含多種蛋白質，包括炎癥抑制因子IL-1RA，其能夠阻斷促炎性細胞因子的釋放，同時IL-1RA還能被用作治療風濕性關節炎的新型療法。

隨后研究人員重點尋找了到底是什么能夠控制IL-1RA和其它細胞因子的釋放，研究者推測這或許是Fas蛋白誘發的，因為該蛋白與機體的免疫調節存在一定關聯；相比皮膚中的間充質干細胞而言，牙齦中的間充質干細胞含有更多的Fas蛋白，而且缺失Fas的小鼠機體中IL-1RA的水平也較低，其所釋放的物質水平也會下降。隨后的分子探針研究結果表明，Fas能夠形成Fap-1和Cav-1的蛋白復合體來誘發小型胞外囊泡的釋放，為了鑒別出這與傷口愈合的關聯，研究人員對傷口組織進行了檢測，他們發現，IL-1RA在傷口周圍的GMSCs中水平會增加，而缺失IL-1RA的小鼠的牙齦愈合速度也會明顯減慢。

相比較而言，當研究人員從GMSCs分離IL-1RA后，并將其注射到創傷部位時，明顯加速了傷口的愈合速度。研究者Kou說道，我們發現，間充質干細胞，尤其是牙齦中的間充質干細胞能夠通過胞外囊泡釋放大量的細胞因子；相關研究發現或許對于糖尿病患者具有明顯的治療意義，研究者指出，相比健康小鼠的GMSCs而言，糖尿病小鼠機體中GMSCs或許并不太會分泌胞外囊泡，而且其GMSCs中也存在較低水平的IL-1RA分泌，引入健康小鼠機體中GMSCs所釋放的胞外囊泡就能夠降低糖尿病小鼠的愈合時間。

4.Rejuv Res：干細胞療法會成為神經退行性疾病的最佳希望嗎？

由于大腦的自身修復或再生能力有限，干細胞或將成為針對受傷、衰老或疾病造成的大腦組織損傷或退化的最好治療方法。雖然干細胞療法在前臨床測試中表現出了希望，但在動物試驗中的得到的結果在人類患者中并不一定有效，并且人類臨床研究會受到規模和數量的限制。最近在Mary Ann Liebert，Inc.出版社出版的同行評議期刊Rejuvenation Research上發表的一項研究關注了干細胞和新興治療藥物在神經退行性疾病中的潛在價值。

意大利巴勒莫大學的Martina Nasello， Giuseppe Schirò， Floriana Crapanzano和Carmela Rita Balistreri回顧了已發表的文獻和一些近期的數據。近期的數據評估了干細胞和其它有潛力的治療物質在神經退行性疾病的預防和治療中的效果。他們把結果發布在標題為"Stem Cells and Other Emerging Agents as Innovative 'Drugs' in Neurodegenerative Diseases： Benefits and Limitations."的文章上。

研究者們討論了使用不同類型干細胞作為治療手段的潛在優勢和障礙，包括胚胎干細胞（ESC）、間充質干細胞（MSC）誘導多能干細胞（ipsC）和神經干細胞（NSC）。他們也提供了證據來支持對二甲雙胍和褪黑激素混合物和白藜蘆醇、姜黃素和乙酰左旋肉堿等天然抗氧化劑的更深入研究。