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骨髓间充质干细胞能治疗哪些疾病?能修复什么器官?

20-08-04健康行业资讯围观261

简介   胶原蛋白在骨髓间充质抗衰老中的应用骨髓间充质干细胞具有多胚层分化的潜能,可以分化成身体所有种类的细胞,来修复这些组织和器官。  骨髓间充质干细胞向中胚层分化:骨髓间充

  胶原蛋白骨髓间充质抗衰老中的应用骨髓间充质干细胞具有多胚层分化的潜能,可以分化成身体所有种类的细胞,来修复这些组织和器官。

  骨髓间充质干细胞向中胚层分化:骨髓间充质干细胞来源于中胚层,大鼠研究证实 骨髓间充质干细胞可以定向分化为中胚层各组织。骨髓间充质干细胞向成骨分化:实验表明将骨髓间充质干细胞在体外扩增后,贴附在胶原蛋白材料上,细胞分泌骨基质,成骨分化很快。而其中Wnt3A在分化过程中起了很大的作用,其是通过促进CCN1/Cyr61的表达从而诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化;骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化:将骨髓间充质干细胞 以胶原蛋白为支架,经TGF仙等诱导后分化为软骨细胞;骨髓间充质干细胞向肌细胞分化:在阿扎胞什(5-azacytidine, 5-AZA )和两性霉素共同作用或单独使用两性霉素的情况下骨髓间充质干细胞 可定向分化为肌肉细胞。体内实验则显示骨髓间充质干细胞不仅表达肌细胞的标志分子,还表现出肌细胞的功能。

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  骨髓间充质干细胞向外胚层组织分化:神经组织来源于外胚层 ,研究显示骨髓间充质干细胞可跨胚层向 神经细胞分化。体外实验已明确在间充质干细胞培养体系中,用2琉基乙醇(又名-琉基乙醇,阳- mercaptoethanol,沁-ME, BME )、二甲基亚砚( dimet hyls ulfoxide, DMSO )和丁胫基茼香酪C butyl hydroxy anisol, BHA )等一些具有还原性的物质可诱导骨髓间充质干细胞转变为神经元 ,并表达神经元特有的标记如神经丝等。同样体内实验也证实骨髓间充质干细胞 向神经细胞分化的潜能。

骨髓间充质干细胞向内胚层分化:研究证实骨髓间充质干细胞可跨胚层向内胚层组织细胞(如肝细胞)分化。体外实验显示,在培养的骨髓间充质干细胞中加入肝细胞生长因子( hepatocyte  growth  factor, HGF)可诱导骨髓间充质干细胞向肝细胞分化,表达白蛋白和细胞角蛋白8和18等肝系细胞特异性的标志。体内实验也证实骨髓间充质干细胞可向肝细胞分化: 有实验建立CC4诱导的小鼠肝硬化模型,发现GFP阳性标记骨髓细胞可定植在肝小叶门脉周围,并横向分化为能分泌白蛋白的成熟肝细胞。骨髓间充质干细胞也可向其他内胚层分化,如肾小管上皮细胞和肺细胞分化等。

 干细胞能再生肝脏吗.png

骨髓间充质干细胞向成熟的组织细胞分化:

(1 ) 成骨分化:体外诱导骨髓间充质干细胞 向成骨细胞分化可以使用特定的诱导培养基,这种培养基里包括地塞米松、阳-磷酸甘油和抗坏血酸。地塞米松可促进成骨细胞分化成熟,同时提高 A LP 的活性,调节成骨细胞分泌胰岛素样生长因子 ( insulin-like growth factor, IGF), 促进细胞外基质胶原蛋白合成;抗坏血酸能促进培养细胞合成胶原,调节三磷腺昔 ( adenosine triphosphate,ATP) , ALP 活性和非胶原基质蛋白的合成。阳-磷酸甘油能为成骨细胞提供磷酸离子,促进生理性钙盐的沉积和钙化,是骨髓间充质细胞发生矿化结节的必要条件。骨髓间充质细胞体外诱导成骨主要经历了以下几个阶段:转化期、细胞增殖期、细胞聚集分泌期、细胞外基质钙化期 ,在分化过程中可以观察到成骨因子含最增高,1 型胶原合成增多,钙结节数量增多逐渐转变成具有成骨细胞形态特征和生物活性的细胞。

( 2) 软骨分化:将骨髓间充质干细胞经离心作用形成细胞团,然后在有转化生长因子的无血清培养基内培养,在培养过程中可以观察到细胞内富含蛋白多糖的细胞外基质逐渐增多。有研究以酷化的透明质酸为支架,经转化生长因子等诱导后分化为软骨细胞。有报道称以维生素C、地塞米松在体外诱导骨髓间充质干细胞成功分化为软骨细胞。

( 3) 成脂分化:用含有1-甲基-3-异丁基黄噤呤、地塞米松、胰岛素培养基诱导骨髓细胞分化,结果分化的细胞内出现脂质空泡,并表达过氧化物酶体增殖物激活受体p (peroxisome proliferator activated receptor • PPAR- ), 脂蛋白脂酶Cli popro tein lipase,

LPL) 和脂肪细胞的脂肪酸结合蛋自,且其诱导分化率可达 95。

(  4  ) 肌组织分化:用两 性霉素 B 或合用 5-AZA 可以诱导骨髓间充质细胞分化为肌小管和肌细胞。有实验研究分离出大鼠的骨髓细胞,培养到第 3 日时加入  5-AZA , 然后将培养到第 7 日的细胞注射到低温损伤造成的心肌梗死的动物模型的心肌瘢痕组织中。 5 周后取出大鼠的心脏,发现瘢痕组织中的移植细胞分化出肌管,并且表达了肌球蛋白重链和肌钙蛋白。

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( 5 ) 神经组织分化:有研究将纯化后的间充质干细胞注射到新生小鼠侧脑室,间充质干细胞在脑内发生转移,在海马、嗅球、纹状体等部位均有间充质干细胞来源的神经干细胞和神经元的表达,这一结果显示间充质干细胞可以向神经组织分化。也有研究采用不同的方法证实小鼠 骨髓间充质干细胞 在脑内可分化为神经细胞,且体外扩增的骨髓间充质干细胞 可通过血 脑屏障经尾静脉注射、骨髓移植(bone  marrow  transplantation   , BMT )入脑部或直接注射等途径进入脑内,广泛分布于全脑。

( 6) 向其他类型细胞的分化:在培养液中加入烟酰胺( nicotinamide)  和 BME , 可使大鼠骨髓间充质干细胞 分化为分泌胰岛素和巢蛋白的胰岛细胞;激活素A、氨基乙磺酸和EGF 可诱导骨

髓在体外分化为光感受器细胞,具有视紫红质、视蛋自等特异性基因表达;在肝细胞生长因子和抑瘤素M ( oncostatin M ) 作用下,人骨髓间充质干细胞 在体外可分化为骰状的肝细胞,具有分泌白蛋白、尿素、贮存糖原摄取低密度脂蛋白等功能。

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