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日志

亚全能干细胞(sub-totipotent stem cell )

已有 1779 次阅读 2011-6-1 13:00 |关键词:干细胞 基因组 特异性 cell 日本

 

亚全能干细胞(sub-totipotent stem cell):04年前后我国赵春华教授提出:在人体胚胎发育过程中,多种组织还存留具有多系分化潜能的亚全能干细胞,它们在胚胎发育成熟后逐渐失去部分原始干细胞表型,但在胚胎发育为成体后仍具有亚全能基因组,其中的组织特异性基因在适当的微环境下可以被激活,因各自所处的微环境不同而向不同的组织分化,能够全方位地选择分化为各种组织细胞。

成体干细胞亚全能干细胞群:为干细胞修复与移植提供理论基础

http://www.biotech.org.cn/news/news/show.php?id=22220
 来源:科学网  发布者: 亦云  类别:专题4-干细胞研究  日期: 2005-03-22 

        最近,中国医学科学院基础医学研究所组织工程研究中心、血液学研究所赵春华等通过研究发现,从胎儿、儿童和成人组织能分离出较多能干细胞具有更广泛分化潜能的干细胞,称之为“亚全能干细胞群”,为干细胞的临床移植实现组织再生修复提供了理论基础。  

        该项研究结果显示:  

        第一,分离和培养出多种组织亚全能干细胞群。  

        第二,体内外模型证实成体干细胞亚全能干细胞群的多系分化潜能。  

        第三,向造血细胞分化。  

        第四,血液血管干细胞特征。  

        第五,  诱导特异性耐受。  

 

        研究者们在大量体内外实验基础上,提出了在人胚胎发育过程中存留于多种细胞中具有多系分化潜能的成体干细胞亚全能干细胞群。它们在胚胎发育为成体后仍具有亚全能基因组,但逐渐丢失部分原始干细胞表型。如果在适当的微环境下激活此类细胞的组织特异性基因表达程序,它们能够全方位选择分化为各种组织细胞,以维持人体发育和新陈代谢的平衡。研究者指出,该假说对于人体自体修复、自我更新规律的干多能分化分子调控机制有更好的指导意义,为干细胞修复与干细胞移植提供了理论基础。

http://www.bioon.com/biology/cell/85538.shtml

近年来,有关干细胞的临床治疗研究备受瞩目,其已成为21世纪生命科学领域一个新的研究热点。中国医学科学院组织工程研究中心主任、“长江学者”赵春华教授领导的课题组,经过多年的大量研究,在国际上最早提出了人体亚全能干细胞学说,同时广泛开展了其可塑性及临床应用的研究。就有关问题,记者日前采访了赵春华教授。

 记者:亚全能干细胞的概念是什么?

    赵春华:根据干细胞分化潜能,干细胞一般可以分为全能干细胞,多能干细胞和组织干细胞。我们课题组的研究人员最早证明了在人体胚胎发育过程中,多种组织还存留具有多系分化潜能的亚全能干细胞,并系统阐明了成体干细胞的等级结构性和功能。它们在胚胎发育成熟后逐渐失去部分原始干细胞表型,但在胚胎发育为成体后仍具有亚全能基因组,其中的组织特异性基因在适当的微环境下可以被激活,因各自所处的微环境不同而向不同的组织分化,能够全方位地选择分化为各种组织细胞。

    近年来,欧美等国家干细胞方面研究由于受到各方面的限制,进展并不很快,而我们国家对干细胞的研究给予了高度的重视和支持。为了研究和证实亚全能干细胞学说,我们进行了大量的实验研究,并率先从人胎儿的多种组织,如骨髓、胰腺、肺、皮肤和骨骼肌中分离和培育出了亚全能干细胞,证实它们都具有相同的细胞表型特征。

    同时在单克隆细胞水平上通过体内外实验证实:亚全能干细胞能够向三个胚层多系统分化为各种成熟组织细胞,如造血细胞、肌肉细胞、成骨细胞等,参与机体多种组织的损伤修复。这项研究工作也得到了其它相关研究的印证,Nature Medicine杂志报道的人内耳上皮干细胞、Nature Cell Biology杂志报道的人皮肤干细胞都证实亚全能干细胞具有三胚层多系分化能力。

    由于在特定的体内外微环境条件下,人体亚全能干细胞能够诱导分化为各种组织细胞,为恶性血液病、心血管疾病、糖尿病、肝功能衰竭多种严重疾病的治疗拓展了新的治疗途径,也预示着人体亚全能干细胞将在医疗实践方面有着广阔的前景。

    记者:亚全能干细胞研究有哪些新的进展?

    赵春华:今年我们在动物模型上已经证实,亚全能干细胞具有理想的再生优势,能够重建接受者的组织结构和细胞功能。

    研究人员对化学物质诱导的小鼠肝损伤模型给予亚全能干细胞治疗,结果显示能显著减小肝脏变性坏死的范围和肝纤维化的程度,为干细胞在肝脏疾病治疗应用上提供了实验依据。另外,我们通过建立动物皮肤移植模型,首次证实了异基因骨髓源亚全能干细胞植入受体鼠体内,可在局部分化成皮肤干细胞,继而形成各种不同类型的成熟皮肤细胞,生长出完整的毛发组织。2004年9月美国洛克菲勒大学的研究人员在Cell杂志上发表的实验结果,也证实了成体干细胞具有再生皮肤全部组织特性。

    另一项最新的研究发现,亚全能干细胞具有诱导特异性免疫耐受的功能,可以显著减少免疫排斥导致的移植物抗宿主病等严重并发症的发生,这为开展异体组织移植临床治疗奠定了理论基础。

围绕亚全能干细胞项目研究,在过去一年的时间里有9篇论文相继发表在Blood等国际专业权威杂志上,系统地向人们介绍了中国科学家在成体干细胞研究方面所取得的成果,标志着我国再生医学领域居于世界领先地位。

    干细胞横向转化、去分化、细胞融合及亚全能干细胞理论从不同的角度对干细胞可塑性机理进行了探讨,现在有理由认为亚全能干细胞理论更符合机体在生命过程中自体修复、自我更新的需要。按照这种思路,只要掌握了亚全能干细胞的特异性标记及转化调控分子机制,就完全可以从某一组织中分离出成体干细胞并诱导分化形成其他组织细胞,由此开辟了一条干细胞修复与移植的新途径,并且还可避免胚胎干细胞应用过程中可能产生的伦理障碍和免疫排斥等问题。

    记者:亚全能干细胞研究的意义在哪里?

    赵春华:干细胞研究的最终是要应用于临床疾病的治疗。人体亚全能干细胞的多系分化的潜能和诱导特异性免疫耐受的特性,决定了其具有重要的临床应用价值。

    我课题组承担的国家“863”计划组织工程重大专项“干细胞在重大疾病的治疗应用”,是国家在干细胞治疗应用领域最早支持的重大研究课题,其研究内容主要是针对血液血管及相关疾病、肝功能衰竭、冠心病和糖尿病这四种疑难病的治疗。

    血液血管疾病包括白血病和其他难治性血液病,如血栓性心脑及周围血管病是我国发病率、死亡率和致残率最高的疾病,高居总死亡率之首;而我国白血病和淋巴瘤的发病率为万分之一,我国每年有近12万人患病。肝功能衰竭是多种急慢性肝病导致的临床综合征,急性肝功能衰竭经内科治疗死亡率仍高达80%,慢性肝功能衰竭也是死亡率极高的危重症。此外我国也是一个糖尿病的高发国家,糖尿病人群已接近4000万,目前现有的治疗手段尚不能有效地防止或逆转糖尿病引起的微血管病变及并发症。因此,寻找新的更为有效的对上述疾病的治疗手段一直是医学研究的热点。

    前面已经谈到,将从骨髓中分离出的亚全能干细胞移植到肝细胞损伤的实验受体鼠后,能转化为肝细胞,使受体鼠的肝功能指标明显改善。这一研究如果进一步获得成功,将来可望从肝病患者自己体内取出骨髓,分离培养干细胞并对其改造后,再注射到患者体内,最终就能产生新的肝细胞以用于重造肝组织。

同样如果将干细胞移植到急性心机梗死的患者体内,也将有助于提高冠心病患者的心肌功能。胰岛移植是治疗糖尿病的有效方法之一,但胰岛移植的成功与否其先决条件是能否获得足够的胰岛细胞,亚全能干细胞为胰腺干细胞的来源提供了途径。

    总的来说,人体亚全能干细胞移植,即在体外理想的培养条件下,将亚全能干细胞诱导并增殖到移植剂量,经合适的途径移植给患者,通过参与患者组织细胞的再生与修复,以实现修复并重建病变或衰老的组织器官与功能。这一治疗思路,可用于治疗目前尚不能用传统治疗手段治愈的多种疑难疾病;同时由于亚全能干细胞能够减少因干细胞移植而产生的免疫排斥反应,因此其对供者和受者之间的配型要求低于其他干细胞移植技术,这将使亚全能干细胞有望在临床上用于更广泛的多种疾病的治疗

 
 
Muse细胞(multilineage differentiating stress enduring cells 多系分化持续应激细胞),日本科学家在人的皮肤和骨髓中发现的能够发育成人体各种组织和脏器的新型干细胞。东北大学教授出泽真理和京都大学教授藤吉好泽率领的研究小组在人的皮肤和骨髓中发现了能够发育成人体各种组织和脏器的新型干细胞。发现的新型干细胞被命名为“Muse细胞”。

东北大学教授出泽真理和京都大学教授藤吉好泽率领的研究小组在人的皮肤和骨髓中发现了能够发育成人体各种组织和脏器的新型干细胞

发现的新型干细胞被命名为“Muse细胞”。由于这种干细胞是天然细胞,所以不容易癌变,安全性高于培养时需要植入基因的诱导多功能干细胞(iPS细胞)。这项成果是再生医疗领域的又一次进步。这项研究成果将发表在美国《国家科学院学报》上。[1] 

Muse细胞,日本科学家在人的皮肤和骨髓中发现的能够发育成人体各种组织和脏器的新型干细胞 http://www.hudong.com/wiki/Muse%E7%BB%86%E8%83%9E Muse细胞 - 发现过程  

研究人员偶然在成人皮肤和骨髓组织中发现了含有“SSEA-3”蛋白质的细胞。当时,研究人员给皮肤细胞添加一种特殊的,其他细胞都死亡了,只有这种细胞继续生长,这引起了研究人员的注意。

他们在对这种细胞进行培养后发现,它们能够发育成神经、平滑肌、骨骼肌、肝脏等各种组织。将这种细胞移植到实验鼠受损的皮肤和肝脏以后,这种细胞就与患部结合,成长为受损组织特有的细胞。[1]

Muse细胞 - 意义

因培养“Muse细胞”时无需如培养iPS细胞那样植入基因,研究人员认为,这种干细胞安全性更高。不过,“Muse细胞”的增殖能力比iPS细胞要弱,能不能获得再生医疗所需的足够的细胞数量将是“Muse细胞”进入实用阶段之前需要解决的课题。[1]

极小的类胚胎干细胞(very small embryonic-like stem cells)
2006年,美国路易斯维尔大学James Graham Brown癌症中心干细胞研究所主任Mariusz Ratajczak博士在世界上首次证明骨髓中存在着一类非常稀少的多能干细胞,这类干细胞可以在应激或者受伤的情况下游移到外周血中帮助修复受损组织。这类细胞,被称作“极小的类胚胎干细胞(very small embryonic-like stem cells)”或者VSEL干细胞。
    电镜观察,VSEL干细胞非常小( 2–4 m),细胞核巨大,被很薄一层细胞质包围,具有常染色质,这与胚胎干细胞特性类似。具有强大的分化能力及表达OCT-4和Nanog(干细胞更新和分化的控制基因,Nanog缺失会导致干细胞的分化)基因。趋化因子受体4表达( CXCR4 + )。细胞的数量在幼龄骨髓中最多,随着年龄增长而减少。经研究证实,VSEL干细胞在稳态条件下这些细胞在外周血水平非常低(以Pb计)( 100-200细胞/毫升)。
    VSEL干细胞可以被看作是原始胚芽细胞中的一个休眠群体,这类干细胞具有多能干细胞的多种细胞标志因子,可分化为骨骼、肌肉、心脏、神经细胞、肝脏、肠上皮、皮肤上皮细胞和胰腺等组织。并能促进心肌梗死后心肌修复。在心血管疾病、骨伤病和美容抗衰老等多种临床应用领域有着广阔的应用前景。
 
        干细胞是具有多能性的细胞,能够无限制的自我更新并具有分化成不同的成熟组织类型的多能性。人体中存在着三种干细胞,即胚胎干细胞、生殖干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞是由受精卵经过五至六次分裂后发育而来,它在胚胎发育过程中逐渐失去多能性,最终分化成为组成各种器官的细胞系,胚胎干细胞是具有全能性的干细胞。生殖干细胞产生精子和卵子,是人类繁衍后代的源泉。不同于胚胎干细胞和生殖干细胞,成体干细胞的多能性大打折扣,这种细胞的分化功能被局限在只能分化成具有某种功能或某几种功能的体细胞上。  

        长久以来,干细胞的多能性和自我更新的能力吸引了大批科学家投入到对其的研究中,其应用价值尤其体现在医学领域,从小小的干细胞上人们仿佛依稀看到了组织器官再生的曙光,如果我们真的能弄清干细胞从维持多能性到分化的分子机制,许多连当今最先进的的设备都束手无策的顽疾将找到新的解决方法,一种从保守治疗到去病除根的治疗。正因为如此,人们想到干细胞总是把它和生命与希望联系在一起,然而,最近的科学研究发现,困扰现代社会的癌症也与干细胞相关。大量的研究提出了这样一个假设,即肿瘤之所以能具有无限增殖能力,其罪魁祸首在于肿瘤细胞中只占极少数量的肿瘤干细胞,正是这类细胞在人体中以极快的速度不断复制出有基因突变的细胞,导致了器官正常功能的紊乱,并最终导致机体死亡,因此,从这个意义上说,干细胞也可以成为死神的代言人。

        癌症来自何处?

        早在十九世纪八十年代,科学家们就从恶性畸胎癌与胎儿组织的相似性,特别是癌症组织与胚胎组织相似的低分化度,认识到了这两者可能存在紧密的关系。早期的观点认为,所有的癌症起源于成体中的胚胎样祖细胞或生殖细胞,这些细胞可能来自于胚胎发育过程中游离到性腺以外的原始性细胞,它们由于所在环境的不同从而形成不同细胞系中的肿瘤细胞。虽然肿瘤可能发生于与某种干细胞类似细胞的观点很早就引起了科学家的关注,但一百年来对这种细胞的来源及其真实身份却一直有着争论。

        20世纪中叶,科学家发现白血病患者体内的造血干细胞的基因突变后,会导致癌症的发生,从这个突破点入手,成体组织干细胞与肿瘤发生的关系渐渐吸引了研究者的注意力。正常情况下,成体干细胞与机体组织的更新有着密切关系,一个成体干细胞可以分化为一种过渡性自我更新细胞,这种细胞虽然有一定的分化度,但它却可以以不对称的方式分裂,形成一个新的过渡性自我更新细胞和一个可以继续分化且具有组织特异性的细胞。人体组织内都含有一定数量的过渡性自我更新细胞,这些细胞每时每刻都在对机体的损伤和衰老进行更新和修复。但是组织内的成体干细胞在一般情况下都处于静息状态,不会进行分裂。只有当体内的平衡被打破,即自我更新细胞大量减少,或机体对过渡性自我更新细胞的需求迅猛增加时,成体干细胞才会从静息状态重新进入细胞周期,开始以极快的速度进行分裂。需要注意的是,这种成体干细胞的复苏,很可能与肿瘤的发生相关。
肿瘤干细胞(tumor stem cell,TSC)  http://www.biotech.org.cn/news/news/show.php?id=29621
        肿瘤干细胞是什么?

        从肿瘤发生的条件来看,干细胞的确是癌变基因的理想萌生处和持久的载体。首先,肿瘤发生在某个细胞上需要这个细胞具有不断分裂的能力而且该细胞的基因突变不会因为组织更新而丢失,其次,发生基因突变的肿瘤细胞必须能保持在体内,这样看来,高度分化的组织特异性细胞不会是肿瘤的始作俑者,因为它们终究会走向凋亡,而具有长久活力的干细胞很可能是肿瘤发生的真凶。

        令人兴奋的是,最近几年的研究对肿瘤的发生有了突破性的认识,成体组织干细胞诱导肿瘤发生得到了进一步验证。密歇根大学的Michael  

        F.Clarke和Max  S.Wicha发现肿瘤细胞中只有一小部分细胞可以分裂成为肿瘤组织中的各种细胞。在研究中,他们发现可以用细胞表面的标记蛋白将肿瘤细胞分成两类,将两类蛋白分别注入老鼠的乳腺中,第一类肿瘤细胞(有标记蛋白)虽然只占整个细胞数量的极小部分,但却能引起肿瘤发生,第二类肿瘤细胞占整个细胞的绝大多数,却不能引起肿瘤发生。

        在上述老鼠的肿瘤中,继续重复上述实验,可以发现有蛋白标记的第一类肿瘤细胞在每一代都可以引起新的肿瘤发生。进一步研究发现,这些细胞类似于成体干细胞,有着分裂增殖,自我更新,以及分化成其它细胞的能力,因此被命名为肿瘤干细胞。

        肿瘤干细胞从何而来?

        到目前为止,肿瘤干细胞已经在白血病、脑癌、肺癌等肿瘤组织中得到了验证,那么肿瘤干细胞自何而来?肿瘤干细胞和成体干细胞在分子标记和行为形态上的相似性,使人们很容易将它的起源和成体干细胞联系起来。由此我们不难勾勒出一幅肿瘤发生的草图,其中的三个关键点就是,正常成体干细胞,基因突变的成体干细胞和肿瘤干细胞。

        正常成体干细胞由于内源性或外源性的刺激,导致基因发生突变,并进入细胞周期,迅速分裂,继而转变为肿瘤干细胞,肿瘤干细胞不断增殖分化,成为肿瘤细胞疯狂生长的源泉,同时,肿瘤干细胞具有干细胞的转移性,使肿瘤在机体内蔓延。然而,这条肿瘤发生的通路却还有很多未解之谜,我们知道正常成体干细胞是很少增殖的,从某种意义上说,即使发生了基因突变,也不能使其进入细胞分裂周期,除非突变本身可以驱使细胞进入分裂期,如若不然,则需要其它的信号再来使成体干细胞增殖,这个信号是什么还一直没有定论。另外,肿瘤干细胞与成体干细胞虽然有很多相似之处,但也不完全相同,成体干细胞转变为肿瘤干细胞的分子机制也还没有找到答案。

        待揭的谜团

        虽然众多谜团还没有揭开,但成体干细胞转变为肿瘤细胞的结论以及肿瘤干细胞的发现的确已经为人类带来了一条走出肿瘤阴霾的希望大道。目前的抗肿瘤治疗方法之所以不能对肿瘤细胞斩草除根,很有可能是因为这些方法主要针对的是绝大多数已经分化的肿瘤细胞,而不能影响到肿瘤干细胞,因此治标不治本。比如,有些药物的有效性主要从瘤体缩小来衡量,瘤体的缩小主要靠清除增殖能力低下的肿瘤细胞来实现,而肿瘤干细胞因为与成体干细胞有惊人的相似性,即它们都比对应的分化成熟的细胞更具有对化疗药物耐受的趋向性,因此肿瘤干细胞往往在药物治疗后处于休眠状态,即停止于细胞周期中的G0/G1期,从而得以存活,并在药物治疗后继续产生新的肿瘤细胞,使癌症复发。

        这样看来,只有治疗方法直接针对肿瘤干细胞时,才能彻底根除患者体内的肿瘤。遗憾的是,现在尚没有很好的方法从肿瘤细胞中分离出肿瘤干细胞,这也意味着在治疗中,不可能准确而彻底地清除掉肿瘤干细胞。因此,肿瘤干细胞研究的前沿应该在于如何分离出肿瘤干细胞,然后对分离出的肿瘤干细胞做基因表达谱之类的研究,确定该种细胞的特定标记,这样才能用特异性的药物杀灭肿瘤干细胞。另外,我们也可以从该种细胞的干细胞特性入手,即诱导其分化,使其丧失自我更新的能力,目前至少有一种癌症——急性髓性白血病(AML),已经被证实可以通过维甲酸诱导分化来治疗,但对于其它癌症,这种药剂的分化效果并不理想,并且还可能出现维甲酸综合症。如果想更有效的诱导其它肿瘤干细胞的分化,我们需要进一步了解调控干细胞由全能性转向分化的分子机制和信号途径,目前Oct4、FoxD3和Nanog等控制干细胞多能性的关键性蛋白的发现为这方面的研究带来了曙光。

        近年来对干细胞与肿瘤的深入研究,已经把这两个看似处于生命两极的主题紧紧地联系在一起,从而为肿瘤的治疗带来了新的思路与新的期望。我们有理由相信,在不久的将来,肿瘤干细胞的特性将被清楚展现在我们面前,干细胞分化的机制也将水落石出,基于这些基础医学研究领域的突破,我们终将杀灭或分化肿瘤干细胞,最终战胜肿瘤这个困扰人类健康数百年的冷血杀手。

【转载】亚全能干细胞简介

亚全能干细胞MAPCs(multipotent adult progenitor cells),它是一种存在于成人体内具有三系分化能力的干细胞,在发育上处于与胚胎干细胞相同的阶段,因此在基础研究和临床应用上都显示出了强大的生命力。这个概念是由明尼苏达大学干细胞研究中心Catherine M. Verfaillie实验室于2002年提出的,发表在2002年的Nature上,同年他们实验室在PNASExperimental Hematology等杂志上发表了关于MAPCs的相关工作。由于这样的实验好多实验室没有重复做出来,MAPCs的提法这两三年也提的少了。类似的概念也出现在Schiller实验室2004年提出的MIAMI cells( Marrow-isolated adult multilineage inducible cells)(J.Cell.Sci,2004,117:2971-2981),Yoon实验室2005年提出的hBMSCs(human bone marrow-derived multipotent stem cells)(J.Clin.Invest,2005,115:326-338)200512月份的Blood发表了另一实验室关于MAPCs的工作,可以说再次把这个概念提出来。

亚全能干细胞的概念   
    

根据干细胞分化潜能,干细胞一般可以分为全能干细胞,多能干细胞和组织干细胞。研究者们在大量体内外实验基础上,提出了在人体胚胎发育过程中,多种组织还存留具有多系分化潜能的亚全能干细胞群。它们在胚胎发育成熟后逐渐失去部分原始干细胞表型,但在胚胎发育为成体后仍具有亚全能基因组。如果在适当的微环境下激活此类细胞的组织特异性基因表达程序,它们能够全方位选择分化为各种组织细胞,以维持人体发育和新陈代谢的平衡。

在单克隆细胞水平上通过体内外实验证实:亚全能干细胞能够向三个胚层多系统分化为各种成熟组织细胞,如造血细胞、肌肉细胞、成骨细胞等,参与机体多种组织的损伤修复。这项研究工作也得到了其它相关研究的印证,Nature  Medicine杂志报道的人内耳上皮干细胞、Nature  Cell  Biology杂志报道的人皮肤干细胞都证实亚全能干细胞具有三胚层多系分化能力。

近年来,欧美等国家干细胞方面研究由于受到各方面的限制,进展并不很快,而我们国家对干细胞的研究给予了高度的重视和支持。为了研究和证实亚全能干细胞学说,赵春华教授他们进行了大量的实验研究,并率先从人胎儿的多种组织,如骨髓、胰腺、肺、皮肤和骨骼肌中分离和培育出了亚全能干细胞,证实它们都具有相同的细胞表型特征。   
        

亚全能干细胞的特性:

1.分离和培养出多种组织亚全能干细胞群,其生物学特性为:①心脏、肝脏、肺脏、肾脏、肌肉、真皮等组织来源干细胞具有干细胞形态学特征;②超过80%的细胞都处于G0/G1期;③原始干细胞亚群细胞表型具CD34、HLA-DR阴性,CD44、CD29、CD13阳性等特点;④从胎儿多种组织中培养出原始干细胞亚群,并可诱导分化为成骨、软骨、脂肪、肌肉、内皮、上皮和神经等组织细胞。
    2.体内外模型证实成体干细胞亚全能干细胞群的多系分化潜能:胎儿骨髓源FIKTCD31CD34细胞具有高度分化潜能,在NOD/SCID小鼠体内,不仅有助于造血重建,分化为造血细胞,参与体内血管新生及微血管损伤的修复,还能分化为气管、肺、消化道的上皮细胞以及有功能的肝细胞。二次移植植入第二受体后,仍能够分化为造血、内皮、上皮和肝细胞,并进一步证实此细胞属于一种亚全能干细胞群,参与机体内多种组织的损伤修复。
    3. 向造血细胞分化:分离并获得纯度较高的雄性小鼠骨髓成体原始干细胞,联合生长因子粒细胞集落刺激因子(G-CSF)的移植,证明了原始干细胞具有向造血细胞分化的功能并能重建致死剂量照射后小鼠的造血功能。因此进一步表明亚全能干细胞群具有多系分化潜能。
    4. 血液血管干细胞特征:研究发现,胎儿骨髓来源的原始干细胞亚群具有血液血管干细胞特性。其典型特征是,表达FLK1,在血管内皮生长因子VEGF和碱性成纤维生长因子(bFGF)的诱导下迁移并聚集成立体球样微血管结构。体内实验证明,其在肝切除后肝脏再生的环境下,能参与血管修复或形成。为将来应用于血液和血管性疾病的治疗提供了实验依据。
    5. 诱导特异性耐受:体内外的实验研究表明,自体或异体骨髓亚全能干细胞群抑制混合淋巴细胞反应和PHA刺激引起的T细胞增殖。骨髓亚全能干细胞群可通过上调CD8+CD28调节性T细胞发挥其免疫抑制作用,可抑制树突状细胞的分化、成熟及其刺激T细胞增殖的功能,减少IL-12的分泌。

亚全能干细胞研究新进展   
    

2005年在动物模型上已经证实,亚全能干细胞具有理想的再生优势,能够重建接受者的组织结构和细胞功能。   
        研究人员对化学物质诱导的小鼠肝损伤模型给予亚全能干细胞治疗,结果显示能显著减小肝脏变性坏死的范围和肝纤维化的程度,为干细胞在肝脏疾病治疗应用上提供了实验依据。另外,通过建立动物皮肤移植模型,首次证实了异基因骨髓源亚全能干细胞植入受体鼠体内,可在局部分化成皮肤干细胞,继而形成各种不同类型的成熟皮肤细胞,生长出完整的毛发组织。2004年9月美国洛克菲勒大学的研究人员在CELL杂志上发表的实验结果,也证实了成体干细胞具有再生皮肤全部组织特性。   
        另一项最新的研究发现,亚全能干细胞具有诱导特异性免疫耐受的功能,可以显著减少免疫排斥导致的移植物抗宿主病等严重并发症的发生,这为开展异体组织移植临床治疗奠定了理论基础。2008Xabier L.等证实MAPCs有持续的修复末梢血管疾病人缺血性损伤的潜能。2009blood一篇文章称亚全能干细胞可以抑制移植物抗宿主病。  

 干细胞横向转化、去分化、细胞融合及亚全能干细胞理论从不同的角度对干细胞可塑性机理进行了探讨,现在有理由认为亚全能干细胞理论更符合机体在生命过程中自体修复、自我更新的需要。按照这种思路,只要掌握了亚全能干细胞的特异性标记及转化调控分子机制,就完全可以从某一组织中分离出成体干细胞并诱导分化形成其他组织细胞,由此开辟了一条干细胞修复与移植的新途径,并且还可避免胚胎干细胞应用过程中可能产生的伦理障碍和免疫排斥等问题。   


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