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　　 18天小鼠胎盘的克隆形成细胞的研究表明,胎盘是 一造血器官,人脐血祖细胞在频率和潜能等方面与鼠胎盘祖细胞存在惊人的相似性,胎盘与脐带的解 剖发育密切相关, 提示脐血祖细胞可能源于胎盘[5] 。骨髓是成体最主要的造血器官,骨髓基质能 够分离获得MSC,提示胎盘中也可能存在

　　文章编号(ArticleID)2137(2005)03综述胎盘间充质干细胞研究进展广州市妇婴医院,广州脐血库,广州510180;北京基础医学研究所细胞生物学研究室,北京100850摘要近年来,随着人们对间充质干细胞(mesenchymalstemcell,MSC)生物学特性及功能的深入研究,已成功地从人骨髓、外周血、肌肉、脂肪、脐血、羊水及胎儿组织中分离并鉴定出MSC。胎盘作为胚胎发育中维系母体和胎儿氧气及营养物质交换的重要暂时性器官,由起源于细胞滋养层和胚外中胚层的胎儿丛密绒毛膜和母体子宫基蜕膜共同组成,无论从解剖结构还是在发育行为上,都包含了较为幼稚的胚胎及趋于成熟的成体干细胞成分;胎盘在胎儿娩出后即完成使命,成为“废弃”物,对其研究不会涉及伦理道德问题,因此目前已成为寻找人类间充质干细胞新来源及提高临床应用效果的研究热点。本文就胎盘MSC的来源、分离、特征及可能的应用前景作一综述。关键词胎盘;羊水;间充质干细胞;造血干细胞;脐血移植中图分类号R329.28;R321.文献标识码AProgressPlacentaMesenchymalStemCells———ReviewWUie2Ying,ZHANGYiGuangzhouMaternalNeonatalHospital,GuangzhouCordBloodBank,Guangzhou510180,China;CellBiology,BeijingInstituteBasicMedicalSciences,Beijing,100850,ChinaAbstractRecentlymesenchymalstemcellshavebeensuccessfullyobtainedfromvarioussourceshumanbody,inclu2dingbonemarrow,compactbone,peripheralblood,adiposetissue,cordblood,amnioticfluidotherfetaltissues.Pla2centa,temporaryorgankeepingsubstanceexchangebetweenmotherfetus,consisteddeciduabasalischorionfrondosum,whichderivedfromcytotrophoblastextraembryonicmesoderm,thusinvolvedbothprimaryembryoniccellsadultstemcells.castoffafterparturition,alongaccessibility,lackethicalconcerns,placentamayattractivesourcemesenchymalstem/progenitorcellsclinicalapplication.Therefore,origin,isolation,characteristicspotentialusesfuturetherapymainlyreviewedpaper.Keywordsplacenta;amnioticfluid;mesenchymalstemcell;hematopoieticstemcell;umbilicalcordbloodtransplan2tationExpHematol2005;13517人类胚胎发育先后经历受精、卵裂、胚泡形成与植入、三胚层分化、器官发育等复杂过程。胚泡植入子宫后,胚外中胚层来源的间充质不断分化为结缔组织和血管,与其表面的细胞滋养层共同构成三级绒毛干,进而形成大量绒毛,胚胎籍此完成与母体的物质交换。细胞滋养层与胚外中胚层合称绒毛膜,丛密绒毛膜chorionfrondosum)和母体子宫基蜕膜deciduabasalis)共同组成胎盘。近年来,已有具有/祖细胞特征的间充质细胞自骨髓、外周血、密质骨、软骨、肌肉等组织中分离出来,这些组织的一个共同特征就是来源于胚胎发育期的中胚层,胎盘由滋养细胞及大量起源于胚外中胚层的间充质和血管共同组成,提示胎盘中存在间充质干细胞(MSC)成分。本文就胎盘MSC的来源、分离、特征及可能的应用前景作一综述。胎盘MSC的来源和分离作为维系母体与胎儿物质交换的重要器官,胎盘结构和功能的发育须与胎儿同步。在胚胎生长各阶段,滋养层和胚外中胚层的发育决定了胎盘绒毛的成熟度,进而影响着胎盘的成熟度。显然,孕早期胎盘来源的细胞比足月胎盘更原始。MSC的来源从羊水分离MSC的设想很早就被提出。羊水与胎儿直接接触,除胎儿表皮、体腔管道等处的脱落细胞羊水中还可能存在来源于胎盘或桑葚胚的内细基金项目:本课题为国家自然科学基金资助项目(编号:30470640通讯作者:**,副研究员.电话00510收稿;200513接受ExperimentalHematology2004;13517胞群的原始细胞。Fauza报告中指出,1993Torricelli等首次报道12周之前羊水中有造血祖细胞,它可能来源于胚胎期卵黄囊胎盘间充质干细胞研究进展。1996Streubel发现羊水中存在向成肌细胞转化的羊水细胞,可能为具有多向分化潜能的非造血祖细胞。最22周)羊水中能够分离培养出胎儿MSC,但孕晚期(平均38羊水分离胎儿MSC的成功率仅为20%。对第18天小鼠胎盘的克隆形成细胞的研究表明,胎盘是一造血器官,人脐血祖细胞在频率和潜能等方面与鼠胎盘祖细胞存在惊人的相似性,胎盘与脐带的解剖发育密切相关,提示脐血祖细胞可能源于胎。骨髓是成体最主要的造血器官,骨髓基质能够分离获得MSC,提示胎盘中也可能存在MSC。Zhang等从剥离羊膜和脐带的足月胎盘中分离出间充质细胞(mesenchymalcells),作为重组腺病毒基因表达载体的靶细胞。张毅等首次从胎盘灌流液中培养出MSC,并从生物学特征和功能等方面进行了系统研究。Fukuchi等/祖细胞,可表达数种干细胞标志性基因及组织特异性基因。In’从孕中期及孕晚期胎盘的羊膜和蜕膜获得MSC,羊膜MSC为胎儿来源,蜕膜MSC多数为母体来源,总体成功率超过70%。Yen等从去除脐血的成熟胎盘得到成纤维细胞样多能细胞(multipotentcells)成功率为62.5%。Bailo等MSC样细胞,经体外扩增后成功植入新生大鼠和猪体内。分离方法较为常用的方法是从胎盘组织获得细胞悬液,以密度梯度离心法收获低密度细胞,或利用细胞与培养底物的黏附性采用贴壁筛选法,或根据细胞大小和表面标记用流式细胞仪分选。将剪碎的胎盘、胎膜 等组织用胰酶消化成匀浆,以筛网过滤制成单细胞 MEM或低糖DMEM)中原代培养,一般不需添加生 长因子。张毅等 用含肝素钠的IMDM经脐血管 循环形成灌流途径,去除胎盘内残留的脐血,然后在 无菌条件下将胎盘置于培养基中室温浸泡过夜,采 用密度梯度离心法从组织浸出液中分离液获得 MSC,这种方法得到的 MSC大小均匀, 纯度较高。 为提高细胞富集效率, Fukuchi等 采用外植胎盘组织块法促进细胞贴壁; Bailo 用胰酶、离散酶、DNA酶及胶原酶多次重复消化,促进细胞游离 以达到获得MSC的目的。In’ 10cm 羊膜或10 cm 蜕膜组织采用培养基中添加内皮细胞生长因子及 1%明胶包被培养板法,成功分离获 MSC。另外,Matsubara 新近提出用PYS22 细胞和牛角膜上皮细胞分泌的基底膜样胞外基质 bmECM)包被培养底物的方法培养骨髓MSC,效果 理想。bmECM含有层粘连蛋白、型胶原、肝素硫 酸蛋白多糖,是否能同样用于胎盘 MSC,值得尝试。 在进行上述研究的同时,研究者也发现,由于胎盘成 分较复杂,即使通过不断换液去除非贴壁细胞,培养 细胞中仍可能混有成纤维细胞或内皮细胞等成分, 这些细胞可能在胰酶消化传代后逐渐失去增殖能力 而消失,但挑取单个克隆分离培养却是更为有效的 分离方法。 胎盘 MSC的生物学特性 形态和表面标志 胎盘 MSC在形态上与骨髓 MSC类似,为典型的成 纤维细胞样,并呈漩涡状生长。体外扩增至 20代, 细胞形态不发生明显改变,在指数生长期的倍增时 间约为 21. 25小时 22周)羊水中分离的胎儿源性 MSC,在 4周内经 3次传代 可达到 母体源性的胎盘蜕膜MSC 的扩增能力明显强于成年 (平均年龄 30岁)健康女 性志愿者的骨髓 MSC 胎盘MSC表达类似于骨髓 MSC的表面标志, 如间质细胞标志 SH Thy21、CD166;主要组织相容性复合物HLA ABC;整合蛋白家族 CD49e、CD29;透明质酸盐受体 CD44 等,不表达造血细胞表面标志 CD34、CD45、CD14、 HLA2DR和内皮细胞表面标志 vWF、Flk21、CD31、 KDR等, 同时也不表达共刺激分子 CD80、CD86、 CD40L等 PDMC)还可表达某些胚胎干细胞表面标记 SSEA24、TRA21261、 TRA21280,提示 PDMC可能是非常原始的细胞群, 比成体干细胞 (ASC)具有更广泛的自我更新和多系 分化能力 PCR的方法检测胎盘 MSC mRNA的表达, 可观察到干细胞标记基因 Oct24、 Rex21及造血 /内皮细胞相关基因 HOXB4、GATA22、 CBFβ、flt21及器官特异性基因 renin、nestin、GFAP、 amylase等的表达,但 Rex21的表达随细胞代数增加 而消失; 另外,某些 mRNA在子代克隆细胞群中表 达上调,如 CD34和甲胎蛋白,而 CD34通常不表达 或仅少量表达于人 MSC,这些现象有待重复实验加 孕胎盘间充质干细胞研究进展以证实 分化潜能体外培养的实验研究发现,在不同的诱导条件下,胎 MSC可分化为成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞和神经 osteopontin、PPAR2γ2、collagen、NSE等,诱导体系与骨髓 MSC 没有太大的差别 ,表明胎盘MSC同样具有广泛 的分化潜能。 胎盘 MSC的造血支持和免疫调控的 作用 造血支持

　　农村社会经济调查方法第三版课件 第14章 调查研究的思维方法