医药学论文：骨髓间充质干细胞治疗缺血性脑血管病研究进展

【摘要】 骨髓间充质干细胞是存在于骨髓中的一种具有跨胚层分化潜能的干细胞。近年来研究发现其可在中枢神经系统内存活并能分化为神经样细胞，在体外也可通过诱导向神经细胞转化，并对脑缺血、脑外伤等疾病的神经功能的缺损有改善作用。其取材方便、体外扩增迅速且能以多种途径移植包括静脉移植、脑内移植。故骨髓间充质干细胞在中枢神经系统损伤修复中的临床应用前景广阔。
【关键词】 骨髓间充质干细胞；脑缺血；移植
【Abstract】 Mesenchymal stem cells (MSCs) are stem cells that lying in marrow .The research showed that the cells could survive and were induced to divide so as to be confirmed as neural stem cells (NSCs) in vivo and ex vivo as so. It could be used to replace the neural cells or repair the nervous system，such as ischemic stroke，brain injury and so on. MSCs was easly grained and cultured，and there were various method of such as vein transplantation，directed transplantation. It provides a hopeful method for central nervous system diseases.
【Key words】 mesenchymal stem cells;ischemic attack;transplantation
脑血管疾病（cerebrovascular disease，CVD）是由于各种脑血管病变所引起的脑部病变。其中以缺血性脑血管病为主，其发病率、致残率、死亡率随年龄增长而增长，因病因、发病机制复杂，所采取的干预措施如早期溶栓等仍存在着局限性，使缺血性脑血管病的治疗状况得到根本改善的相关研究仍待进一步深入。自1992年Reynolds和Weiss从成年鼠海马分离出神经干细胞（neural stem cells，NSCs），打破了传统观点认为在成年中枢神经系统（central nervous system，CNS）中大多数神经元己不能分化，一生中至死不会更替的概念。1999年Elizaberth在Science杂志上报道了成年恒河猴脑的新皮层中有发育成新生的神经元，继后，Ｅriksson医生在癌症病人脑内证实了人类成体脑中新生的神经元，认识到成人脑组织也有自我更新能力。Kempermann等认为可逆性是脑的一个基本特征，即使中老年人大脑也具有可塑性，通过干预神经系统细胞使之特异分化而获取神经元，以便进行脑功能的修复，这对缺血性脑血管病的治疗有了突破性的进展。骨髓间充质干细胞（mesencgymal stem cells，MSCs）是继胚胎干细胞后备受关注的来源于骨髓的细胞群，由于这些细胞易于在塑料瓶皿表面贴壁生长形成纤维细胞样集群，曾被称为贴附塑料细胞，后又因其存于骨髓基质而称为骨髓间充质干细胞。MSCs具有多向分化潜能，特性稳定，能向脂肪母细胞、成骨细胞、脂肪细胞、神经细胞等［1~3］分化。目前，研究表明MSCs免疫原性较弱，能直接或间接抑制T细胞的功能，使MSCs可应用于同种异体或异体移植，拓宽了临床治疗的前景。
1 骨髓间充质干细胞的特点
1.1 定义 骨髓间充质干细胞(MSCs)是中胚层来源的具有多向分化能力的干细胞，主要存在于全身结缔组织和器官间质中，以骨髓组织中含量最为丰富，胎儿脐血中也可分离得到。具有向骨细胞、软骨细胞、肌腱细胞、肌细胞、神经细胞、干细胞、脂肪细胞和造血细胞等分化的能力。同所有的干细胞一样，骨髓间充质干细胞也具有自我更新能力和多向分化潜能。它虽然仅占骨髓单核细胞的0.001％~0.01％，但是却具有惊人的增殖能力。
1.2 骨髓间充质干细胞的体外培养及鉴定
1．2．1 骨髓间充质干细胞的体外培养 1970年，Friedenstein等［4］，将含全骨髓组织用塑料培养基培养，4h后弃去未贴壁细胞，经过3~4天的休眠后迅速增殖，培养数代后形态趋于一致，呈纺锤状。并发现在塑料培养基上，骨髓基质细胞可逐渐分化为骨、软骨。提示在体内可能具有同样的分化功能。Kohyama等［5］首次报道使用5-氮杂胞苷（5-AZa-c）和Noggin作为诱导剂，使MSCs可分化为功能成熟的神经细胞。Sanchez-Ramos等［6］将骨髓基质细胞培养在含有EGF和脑源性神经营养因子（BDNF）的培养液中，检测到巢蛋白（nestin）及其RNA的表达，也表达星形胶质细胞标记的胶质纤维酸性蛋白（GFAP）和神经元特异性核蛋白（neuron-specific nuclear protein，NeuN）；与胚胎中脑或纹状体细胞混合培养时，一部分骨髓基质细胞分化为神经元和神经胶质，分别表达NeuN、GFAP。Woodbury等［7］将β-巯基乙醇（BME）和二甲基亚枫(DMSO)加入骨髓间充质干细胞中，80%的细胞表达神经元特异性烯醇化酶（NSE）、神经微丝-M（neurofilament-M，NFM）、NeuN，出现神经细胞表型，诱导分化5h后细胞即出现巢蛋白，6天后消失；神经生长因子（NGF）受体trkA(一种生长因子受体)的表达，提示MSCs诱导后逐渐向成熟的神经细胞转化。以上结果表明，MSCs在体内外均有自我分化﹑扩增功能，在特定条件下向多种组织细胞分化。其自身MSCs避免了伦理﹑免疫排斥等问题，为神经干细胞应用提供了无限制的来源。