間充質(zhì)干細胞
mesenchymal stem cell
定義:源自未成熟的胚胎結(jié)締組織的細胞,是可形成多種細胞類型的多能干細胞。
學(xué)科:細胞生物學(xué)_細胞分化與發(fā)育
相關(guān)名詞:干細胞 旁分泌 骨髓間充質(zhì)干細胞
圖片來源:視覺中國
【延伸閱讀】
2006年,國際細胞治療協(xié)會(ISCT)規(guī)范了定義間充質(zhì)干細胞(MSC)的最低標準,只有同時符合以下標準的細胞,才能被稱為間充質(zhì)干細胞:表面通常表現(xiàn)出CD105、CD73和CD90陽性,CD14、CD34、CD45或CD11b、CD79α、CD19和MHCII陰性;在體外培養(yǎng)時具有向成骨細胞、脂肪細胞或軟骨細胞分化的潛能;具有可塑性黏附力。MSC首先在豚鼠骨髓中被分離和表征,但由于獲得骨髓間充質(zhì)干細胞時存在骨髓穿刺過程疼痛、收獲時細胞數(shù)量少和伴有并發(fā)癥等缺點,研究人員開始在其他組織中尋找MSC的替代來源,并在臍帶、胎盤、外周血、脂肪、口腔、肌肉、羊水等多種組織中發(fā)現(xiàn)了MSC樣細胞。
除了作為干細胞所具有的自我更新和多譜系分化潛能外,MSC還具有低免疫原性和旁分泌功能,這賦予了它強大的免疫調(diào)節(jié)能力,對適應(yīng)性免疫和固有免疫都有較強的免疫抑制作用。炎癥信號刺激下,MSC表達廣泛的趨化因子和受體,在體內(nèi)形成趨化網(wǎng)絡(luò),引導(dǎo)自身和循環(huán)細胞或動員炎癥組織中的免疫細胞到損傷部位,因此間充質(zhì)干細胞目前還被用作基于細胞的傳遞系統(tǒng),攜帶藥物或者生物活性物質(zhì)靶向治療癌癥。MSC分泌一系列抗炎因子如轉(zhuǎn)化生長因子β(TGF-β)和白細胞介素10(IL-10),誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細胞和輔助性T細胞(Th17)的分化。
許多研究已經(jīng)報道了驅(qū)動人和小鼠MSC發(fā)揮免疫抑制功能的潛在機制。在人MSC中,報道的免疫抑制途徑包括吲哚胺2,3-脫氧酶(IDO)、環(huán)加氧酶(COX2)、前列腺素E2(PEG2)和程序性死亡受體-配體1(PD-L1)通路。其中IDO途徑被認為是人MSC發(fā)揮作用的主要機制,IDO是將色氨酸降解為N-甲酰-犬尿氨酸的限速酶,色氨酸的消耗以及產(chǎn)生的各種代謝產(chǎn)物都會抑制淋巴細胞增殖,抑制T細胞介導(dǎo)的細胞毒性作用、經(jīng)典激活巨噬細胞(M1型巨噬細胞)介導(dǎo)的吞噬作用,促進巨噬細胞向抗炎表型極化等。與人類MSC不同,小鼠MSC使用iNOS作為免疫調(diào)節(jié)的關(guān)鍵分子。此外,MSC還表達與免疫細胞相互作用的細胞表面分子,調(diào)節(jié)免疫細胞活性、增殖和分化。另外,MSC還釋放生長因子、血管生成因子等細胞因子,促進血管生成,在促進傷口愈合、調(diào)節(jié)固有組織修復(fù)過程中起到重要作用。這些均使MSC在調(diào)節(jié)受體炎癥、促進組織修復(fù)方面發(fā)揮重要作用,進一步促進了組織再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展。
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