• 难治性神经系统疾病治疗技术研发和应用的国家高新技术企业
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  • 优生优育协会批准成为小儿脑瘫干细胞临床治疗单位

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)是一类多能干细胞,源于发育早期的中胚层和外胚层。主要存在于结缔组织和器官间质中,以骨髓组织中含量最为丰富,由于骨髓是其主要来源,因此统称为骨髓间充质干细胞。

间充质干细胞属于非终末分化细胞,它既有间质细胞,又有内皮细胞及上皮细胞的特征。因此,间充质干细胞在体外特定的诱导条件下,可分化为脂肪、软骨、骨、肌肉、肌腱、神经、肝、心肌、胰岛β细胞和内皮等多种组织细胞,连续传代培养和冷冻保存后仍具有多向分化潜能。不论是自体还是同种异源的间充质干细胞,一般都不会引起宿主的免疫反应。

由于间充质干细胞具备这种免疫学特性,使其在自身免疫性疾病以及各种替代治疗等方面具有广阔的临床应用前景,可作为理想的种子细胞用于衰老和病变引起的组织器官损伤修复。并通过自体移植可以重建组织器官的结构和功能,并且可避免免疫排斥反应。

发展历史

1976年,Freidenstein首次发现在骨髓里存在一群不纯一的细胞群体,这种细胞在体外培养时贴壁生长、形态与成纤维细胞相似,呈克隆性增殖,并提出“骨髓间充质干细胞”(mesenchymal stem cells, MSC)的概念。

1995年Lazarus等人开始进行最初的临床研究,他们收集缓解期血液肿瘤患者的自体MSC,在体外扩增培养4~7周,然后再静脉注射入患者体内,患者被分为3组,分别给予不同剂量的MSC,注射后没有观察到毒副作用,提示MSC用于移植治疗安全可靠。随后自体MSC的临床报道逐渐增多,病种涉及放疗及化疗后造血重建、移植物抗宿主病(GVHD)、心脏系统疾病等,在这些报道中均证明临床经静脉输注安全可靠。经过研究人员多年的深入和广泛的研究,发现该物质存在于人体发生、发育过程的许多组织中,因而加以研究及推行临床应用。

2004年,Le Blanc等报道了首例半相合异基因间充质干细胞移植治疗GVHD获得成功,其后又报道了异基因配型不合的间充质干细胞移植治疗GVHD的有效性,并且认为在应用间充质干细胞治疗GVHD不需要严格的配型,其后又有多篇异基因未经配型的MSC治疗GVHD、促进造血重建的报道,其MSC来源涉及骨髓、脂肪、牙周等。

目前,人类对间充质干细胞的生物学特性、来源、诱导分化、前期临床应用已经取得了长足的进展,将其作为理想的种子细胞用于衰老和病变引起的组织器官损伤修复。


(间充质干细胞)

生物学特征

典型的间充质干细胞一般具有以下生物学特性:

细胞为成纤维细胞样,呈漩涡状贴壁生长,体外扩增至12代,细胞形态不发生明显改变,高表达间质细胞标记CD73(SH3,4)、CD105(SH2)、CD166,不表达造血细胞标记CD34、CD45。在适宜的诱导条件下,间充质干细胞能够较为容易地分化为软骨、成骨和脂肪细胞。

功能特性

间充质干细胞(MSCs)是属于中胚层的一类多能干细胞,主要存在于结缔组织和器官间质中,以骨髓组织中含量最为丰富,由于骨髓是其主要来源,因此统称为骨髓间充质干细胞。骨髓间充质干细胞具有以下特性:

一、具有强大的增殖能力和多向分化潜能:在适宜的体内或体外环境下具有分化为肌细胞、肝细胞、成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞、基质细胞等多种细胞的能力。

二、具有免疫调节功能:通过细胞间的相互作用及产生细胞因子抑制T细胞的增殖及其免疫反应 ,从而发挥免疫重建的功能。

三、有来源方便:易于分离、培养、扩增和纯化,多次传代扩增后仍具有细胞特性,不存在免疫排斥的特性。

四、适应范围广:细胞面目模糊,表面抗原不明显,异体移植排异较轻,配型要求不严格。

正是由于间充质干细胞所具备的这些免疫学特性,使其在血液病治疗方面具有广阔的临床应用前景。通过自体移植可以重建组织器官的结构和功能,并且可避免免疫排斥反应。

临床应用

间充质干细胞临床应用于解决多种血液系统疾病,心血管疾病、肝硬化、神经系统疾病、膝关节半月板部分切除损伤修复以及自身免疫性疾病等方面取得了重大突破,挽救了更多病患的生命。此外,间充质干细胞在神经系统修复及更多方面具有长远的发展前景。

间充质干细胞是干细胞的一个研究分支,干细胞是一类具有自我复制和多向分化能力的细胞,它们可以不断地自我更新,并在特定条件下转变成为一种或多种构成人体组织或器官的细胞。干细胞是机体的起源细胞,是形成人体各种组织器官的始祖细胞。

美国FDA已批准了近60项临床试验,主要包括以下几个方面“

(1)造血细胞移植:增强造血功能;促使造血干细胞移植物的植入;治疗移植物抗宿主病。

(2)组织损伤的修复:骨、软骨、关节损伤、心脏损伤;肝脏损伤;脊髓损伤和神经系统疾病。

(3)自身免疫性疾病:系统性红斑狼疮、硬皮病、炎性肠炎等。

(4)作为基因治疗的载体。

其中移植物抗宿主病、克隆氏病的治疗在美国已经进入到三期临床阶段。我国已开始用间充质干细胞治疗临床上一些难治性疾病,如脊髓损伤、脑瘫、肌萎缩侧索硬化症、系统性红斑狼疮、系统性硬化症、克隆氏病、中风、糖尿病、糖尿病足、肝硬化等,根据初步的临床报告,间充质干细胞对这些疾病的治疗都取得明显的疗效。

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