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骨髓间充质干细胞

骨髓间充质干细胞（Ｂｏｎｅ　ｍａｒｒｏｗ－ｄｅｒｉｖｅｄ　ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌ　ｓｔｅｍ　ｃｅｌｌｓ，ＢＭＳＣｓ）具有向神经细胞、肌细胞、骨和软骨细胞等多种组织分化的潜能，被多个学科争先进行研究，但到目前为止，仍有很多领域存在尚未解决的问题，严重限制了其广泛的临床应用。作为干细胞，其自我更新和不断增殖潜能使其有可能存在类似于肿瘤细胞的增殖特征，特别是长期体外培养的干细胞可能发生异质性问题，这一问题已被少数研究机构报道，但结论不一而足。ＢＭＳＣｓ在动物骨髓中广泛存在，是一种具备可以自我更新和多分化潜能的前体细胞，即便在机体组织细胞受到损伤后，其修复过程也可以发挥重要作用。因其在体外容易获得和扩增，相较于胚胎干细胞、脐血干细胞或神经干细胞，伦理学限制较少，易于实验室工作的大范围展开。近年来围绕ＢＭＳＣｓ的组织损伤反应性及其多胚层分化潜能，多学科的相关性研究相继展开，通过血清依赖实验可以看出，在低血清的培养条件下，所有传代次数的ＢＭＳＣｓ在４ｄ内全部死亡，但是Ｃ６胶质瘤细胞却不同，在同样条件下，该细胞可以一直存活１１ｄ，体现出了更强的生长活性，具有更好的低营养抵抗能力如心肌梗死组织的替代、骨或肌腱组织的再生、神经退行性疾病的功能恢复等。由于这些领域几乎均需要体外扩增出足够的细胞数量以用于ＢＭＳＣｓ移植或基因修饰，因此一个不可回避的问题是这些长期体外扩增培养的ＢＭＳＣｓ的性状稳定性与应用安全性问题。目前已有研究报道，ＢＭＳＣｓ经过长期体外的扩增培养后，可以失去其原始的生物学特征，如特异表面标志蛋白的改变，诱导迁移相关蛋白的表达下降或丢失等，这些蛋白表达的改变将影响其特有的损伤反应性和定向迁移能力，进而影响组织再生和修复效率。Ａｂｄａｌｌａｈ等用端粒酶逆转录酶（ｈＴＥＲＴ）转染ＢＭＳＣｓ，经过３年体外培养，观察到所有体外培养细胞株不仅都具有良好的自我复制，还具有多胚层分化潜能。Ｂｕｒｎｓ等研究表明，ＢＭＳＣｓ经过继续的体外培养后可以发生明显的基因改变且是自发的，还可以引起其免疫缺陷肿瘤的形成。在１１０个ＢＭＳＣｓ单细胞克隆中，仅有６株出现了ＩＮＫ４ａ／ＡＲＦ基因位点的缺失和ＤＢＣＣＲ１抑癌基因启动子的高甲基化，使得其基因表现沉默，只会出现在人类肿瘤和骨肉瘤源性细胞株中。研究还发现，实验对长期体外培养的大鼠源性ＢＭＳＣｓ性状稳定性与应用安全性予以研究。首先虽然在细胞形态上ＢＭＳＣｓ经长期培养后出现了不同程度的排列紊乱，折光性明显增强，生长周期明显缩短，但ＤＮＡ倍性并未出现明显改变，所检测的６个表面标志蛋白表达也没有明显差别，提示体外传代培养４０代的ＢＭＳＣｓ尚具备良好的生物学性状稳定性。血清依赖实验主要在于恶性程度较高的细胞系，它不仅可以分泌生长因子，在低营养条件下具有比较低恶度的细胞系或正常细胞系更强的耐受能力，体现出来了更强的增殖活性，还可以作为评价细胞系恶性程度的重要指标。本次研究选用的恶性程度较高的Ｃ６胶质瘤细胞系作为了对照，Ｃ６胶质瘤细胞系表现出了更强的低营养耐受能力，在低营养条件下，ＢＭＳＣｓ无论是早期还是长期培养都较早地出现了生长停滞现象，直到细胞死亡。软琼脂细胞克隆形成实验是一种常用实验方法，在模拟活体内，细胞外基质的半固体生长环境下，进行体外检测评估，分析细胞纯系化集稳定细胞系构建落生长潜力。集落主要指在体外培养基中从一个细胞逐渐增殖而形成的细胞团。肿瘤细胞和类肿瘤细胞的无限繁殖，使得成熟分化细胞不能及时形成集落。４０代的ＢＭＳＣｓ体内移植后尚不存在致瘤性，具备良好的应用安全性。总之，长期体外培养的ＢＭＳＣｓ具有相对稳定的生物学性状和应用安全性，适宜于大数量ＢＭＳＣｓ移植或体外基因修饰为基础的研究展开。