成体干细胞及其在再生医学中的应用

成体干细胞研究的最主要目的就是有朝一日将其应用于临床疾病的治疗。随着对成体干细胞可塑性研究的不断深入和临床应用研究的不断扩展,人们对成体干细胞最终走向临床应用抱有越来越大的希望。本文就成体干细胞的可塑性及其在四种疾病中应用的基础研究进行探讨。     

脂肪干细胞在周围神经损伤修复中的作用

周围神经损伤的修复是临床外科中的一个难题。尽管周围神经系统在损伤后具有内在的自我修复能力,但一般很难达到完全功能恢复,特别是近端的损伤或者大段的神经缺损。近年来,基于干细胞的细胞治疗为周围神经再生带来了曙光。大量研究表明干细胞可促进周围神经损伤的再生,然而其作用机制还不明确。为此,本文将对脂肪干细胞在周围神经损伤修复中作用包括向雪旺细胞分化、神经营养、血管形成、神经元保护、靶器官保护和免疫调节等作用进行归纳,并进一步探讨其潜在的作用机制。     

再生研究与再生医学

再生是大自然的普遍现象。再生过程干细胞的激活与成熟细胞的去分化,再生与肿瘤的关系等都使得这一领域越来越成为各个国家研究与投资的热点。对自然再生过程的研究将有助于发展人类的细胞疗法。随着对再生研究的深入,将有可能揭示如何选择性的再次激活指导哺乳动物早期发育的基因和蛋白质,以此来诱导受伤或生病的人类组织的再生,再生医学方兴末艾。     

脂肪干细胞的共培养及其分化应用概述

干细胞在体外特定培养条件下可以被诱导分化成具有不同体细胞表型的细胞。除了通过不同培养条件进行体外诱导分化的方法外,用成熟体细胞与干细胞共培养同样可以诱导干细胞定向分化。以下首先简述了脂肪干细胞 (Adipose-derived stem cells,ADSCs) 的来源及其标志,然后重点就ADSCs的不同培养方法、诱导分化及最新的临床应用进行阐述,包括药物及化学诱导培养、体细胞与ADSCs二维、三维共培养等,最后提出ADSCs的问题所在并对此技术进行展望。     

干细胞在牙齿再生研究中的应用

干细胞是一类能够自我更新并分化形成多种组织细胞类型的原始细胞.基于其特殊的生物学性质,干细胞可作为器官再生的理想种子细胞.干细胞已成功被诱导为神经、心肌、皮肤、软骨、肝脏、胰岛、造血等不同类型组织细胞,为神经损伤、退行性变、胰岛素依赖性糖尿病、造血功能障碍等多种难活性疾病提供替代疗法.牙齿是人体中唯一的能在成体中再次发育而且结构相对简单的一个器官,因此牙齿再生已成为组织工程研究领域的热点.目前,在模式动物小鼠以及小型猪中已开展许多利用干细胞进行釉质、本质、牙髓以及牙周韧带等牙齿组织再生和整牙再生的研究.本文系统地概括了不同来源的干细胞(胚胎干细胞、成体干细胞和诱导多能干细胞)在牙齿再生研究中的应用.其中,成体干细胞具有来源广泛、便于采集培养以及不导入外源基因等优势,在牙齿再生的基础研究和临床应用中具有更大的价值.     

军事医学科学院干细胞与再生医学研究回顾与展望

干细胞具有高度自我更新、增殖和多向分化潜能,因而成为再生医学的基础.作为中国干细胞研究与应用的＂先驱＂单位和优势单位之一,我院早期开展造血干细胞生物学性能、造血调控机制、造血干/祖细胞扩增和定向诱导分化的研究,取得了一系列重要成果.相继开展的造血干细胞移植等系列研究和应用也取得了突出的成绩.近年来,我院又系统开展了胚胎干细胞自我更新与干性维持机制、干细胞增殖分化调控、干细胞建系与建库技术造血发育调控与造血干细胞移植新策略、成体干细胞治疗、肿瘤干细胞筛选与鉴定、干细胞为种子细胞的三维组织构建、干细胞再生相关药物等多个领域的研究,并取得突出进展进一步我们将瞄准干细胞与再生医学的重大科学问题和关键技术,建立高水平的研究和应用基地,形成我院干细胞与再生医学研究开发的关键技术体系,研发系列具有自主知识产权的关键技术和产品,并培养优秀的科研团队,进入世界先进行列.     

脂肪干细胞治疗心肌梗死的机制与新策略

介绍脂肪干细胞（ADSCs）治疗心肌梗死机制及用于提高心肌梗死治疗效果的新策略。广泛查阅近年关于ADSCs用于治疗心肌梗死的基础与临床实验研究文献,并进行整理、综合与分析。ADSCs移植治疗心肌梗死的机制研究取得了一定的进展,其机制主要包括分化为心肌细胞、参与梗死区血管形成、通过旁分泌功能改善梗死区微环境等。对ADSCs进行缺氧耐受预处理、使用新型生物材料、联合细胞因子以及药物等,可以大大提高移植细胞的存活率,促进细胞的增殖与分化,改善心肌梗死治疗效果,加快心脏功能的恢复。ADSCs可能通过多种机制发挥治疗心肌梗死的作用,进一步提高移植细胞成活率和性能稳定性是增加ADSCs治疗心肌梗死效果的关键。随着研究的不断深入,ADSCs可能为未来心肌梗死的临床治疗带来新的希望。     

脂肪干细胞治疗下肢缺血的研究进展

下肢缺血性疾病是临床常见的严重危害中老年人健康的疾病之一。目前,临床针对下肢缺血性疾病的治疗方法多样,但远期疗效欠佳,对于肢体严重缺血的患者往往需要进行截肢处理。脂肪干细胞（adipose-derived stemcells, ADSCs）作为再生医学用于治疗下肢缺血的种子细胞具有广阔的应用前景。本文将对ADSCs 治疗下肢缺血的研究进展进行综述。     

脂肪干细胞在泌尿系统疾病中的研究进展

脂肪干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)是一类从脂肪分离出来的具有自我更新及多向分化潜能的成体干细胞,ADSCs具有高度的可塑性,可分化成多种类型的细胞。与其他干细胞相比,ADSCs具有来源充足,取材方便,供体易接受等独特优势,已成为基础医学及临床治疗的研究热点。ADSCs诱导分化和移植可有效治疗多种组织损伤性疾病,改善或修复器官功能,近年来ADSCs作为细胞疗法及组织工程的新型种子细胞在泌尿系统疾病治疗中取得了重大进展。本文重点讨论ADSCs的生物学特性及其在泌尿系统疾病中的应用前景。     

c-kit~+心脏干细胞在心脏再生修复中的应用

心血管疾病的流行是一个全球性的现象,在我国,其患病率也不断增长。目前尚无有效的治疗方法以解决心肌细胞损失这一关键问题,而干细胞移植很可能成为新的治疗方法。C-kit+心脏干细胞(cardiac stem/progenitor cell,CSCs)的发现证实了CSCs的存在,并为心脏的再生和修复治疗带来了新的曙光。C-kit+CSCs在心肌梗死、心力衰竭等心脏疾病中的作用得到了多项体内外实验及临床试验的证实,但由于目前尚缺乏直接的充分的证据证明内源性或外源性的c-kit+CSCs可分化为相当数量的成熟的具有功能的心肌细胞,其治疗机制尚存争议,同时,将其应用于临床仍面临多个问题。     

脂肪间充质干细胞的分离培养、多向分化及其应用前景

脂肪组织几乎遍布于动物体全身,在整个生命过程中有极强的可塑性. 近年研究表明,运用相似的分离方法,可从人、小鼠、大鼠、兔和猪等物种脂肪组织中分离获得脂肪间充质干细胞. 与骨髓来源的间充质干细胞相比,它具有相似的表面标记和分化潜能;在合适的诱导条件下,这种细胞能分别向3个胚层的细胞分化,如成肌细胞、心肌细胞、软骨细胞、成骨细胞、脂肪细胞、神经细胞、血管内皮细胞和肝细胞等;脂肪间充质干细胞具有来源丰富,取材安全方便和扩增速率高的特点,使其在细胞治疗和组织工程方面具有更广阔的应用前景.     

成体干细胞的研究及潜在应用

成体干细胞(adultstemcells)存在于人和哺乳动物的多种成体中,具有自我更新和一定的分化潜能.现已从骨髓、软骨、血液、神经、肌肉、脂肪、皮肤、角膜缘、肝脏、胰腺等许多组织中获得干细胞,并在部分成体干细胞的体外分离培养、扩增及诱导分化等研究中取得突破性进展,发现部分成体干细胞具有预想不到的分化潜能.成体干细胞不仅是发育生物学研究的理想模型,而且是细胞移植治疗、人工组织或器官构建的种子细胞和基因治疗的理想载体细胞,因此,在揭示生命的本质和规律及再生医学中有十分广阔的应用前景.     

The effects of mechanical stretch on the biological characteristics of human adipose‐derived stem cells

Adipose‐derived stem cells (ADSCs) are a subset of mesenchymal stem cells (MSCs), which have promised a vast therapeutic potential in tissue regeneration. Recent studies have demonstrated that combining stem cells with mechanical stretch may strengthen the efficacy of regenerative therapies. However, the exact influences of mechanical stretch on MSCs still remain inconclusive. In this study, human ADSCs (hADSCs) were applied cyclic stretch stimulation under an in vitro stretching model for designated duration. We found that mechanical stretch significantly promoted the proliferation, adhesion and migration of hADSCs, suppressing cellular apoptosis and increasing the production of pro‐healing cytokines. For differentiation of hADSCs, mechanical stretch inhibited adipogenesis, but enhanced osteogenesis. Long‐term stretch could promote ageing of hADSCs, but did not alter the cell size and typical immunophenotypic characteristics. Furthermore, we revealed that PI3K/AKT and MAPK pathways might participate in the effects of mechanical stretch on the biological characteristics of hADSCs. Taken together, mechanical stretch is an effective strategy for enhancing stem cell behaviour and regulating stem cell fate. The synergy between hADSCs and mechanical stretch would most likely facilitate tissue regeneration and promote the development of stem cell therapy.     

小型猪ASCs生物学性状研究及其骨组织工程应用探讨

目的:观察小型猪脂肪来源干细胞(adipose derived stem/stromal cells,ASCs)的形态学特点,研究其多向分化潜能和生物学特性,探讨其在骨组织工程方面的应用。方法:切取雄性小型猪背部皮下脂肪,体外分离培养并鉴定ASCs,观察其生长、增殖特性和组织学形态;并诱导其向脂肪细胞和骨细胞多向分化,分别采用油红O染色和茜素红染色鉴定,细胞表面分子通过流式细胞术鉴定。结果:贴壁的ASCs为长梭形,生长增殖快,性状稳定,流式细胞术检测显示CD29、CD90阳性表达,CD14、CD31、CD34阴性表达。通过相应的诱导培养液诱导,ASCs可向脂肪细胞和骨细胞分化并表现出相应的生物学特征。结论:小型猪背部皮下脂肪取材方便,可获得大量脂肪用以分离ASCs,ASCs增殖分化能力较强,在条件培养基诱导下可成骨分化,可作为种子细胞应用于骨组织工程。     

骨质疏松大鼠脂肪基质细胞成骨能力的研究

目的:探讨骨质疏松大鼠的脂肪基质细胞有无成骨能力。方法:采用去势法构建SD大鼠骨质疏松模型,设置2组样本,分别为19月龄骨质疏松SD雌性大鼠,正常19月龄SD雌性大鼠。每组大鼠分别取腹股沟脂肪垫中脂肪,用胶原酶消化法培养获得脂肪间充质干细胞,绘制并分析细胞生长曲线;再用经典的骨向诱导液诱导2组ASCs,比较2组细胞骨向分化能力有无差别。结果:骨质疏松大鼠与正常老龄大鼠的ASCs骨向分化能力无明显差别。结论:可用去势法构建SD大鼠骨质疏松模型,并可取其细胞行进一步研究。老龄骨质疏松大鼠的ASCs也可以考虑作为种子细胞促进其自体骨愈合,从而为利用自体ASCs促进骨质疏松骨愈合打下一定的理论基础。     

脂肪来源间充质干细胞体外定向诱导分化血管细胞的研究进展

脂肪来源的间充质干细胞具有较强的体外增殖能力,因具有生物学特性稳定、来源充足、体外培养条件低等优势已引起各国学者的关注。脂肪间充质干细胞凭借其多向分化潜能,是人体干细胞库潜在的重要来源之一。目前,研究人员已成功地在体外将其诱导为内皮细胞,成骨细胞、成软骨细胞、脂肪前体细胞、平滑肌细胞,心肌细胞、神经样细胞等。就脂肪来源的间充质干细胞体外定向诱导分化血管细胞的研究进展作一综述。     

脂肪干细胞促进肌腱损伤修复研究进展

脂肪干细胞（adipose-derived stem cells, ADSCs）具有来源广泛、易于获取、体外扩增、免疫原性低等许多优于其他组织来源间充质干细胞（mesenchymal stem cells, MSCs）的特点,越来越多的研究开始关注如何将其应用于组织损伤的治疗与修复。就近几年来国内外ADSCs的发现与分离、向肌腱谱系分化能力以及在肌腱损伤修复方面的应用进行了综述,分析了ADSCs应用于肌腱损伤修复时的优势和面临的问题,并对未来的研究方向进行了展望。     

脂肪干细胞对神经创伤修复的研究进展

在医学上,神经系统对神经损伤的自我修复能力往往有限。因此,探索有效修复损伤神经的方法已经成为近年来的研究热点。研究发现脂肪干细胞对各类损伤神经都有一定的修复作用,可作为修复神经损伤的种子细胞。脂肪干细胞不仅具有干细胞的特性而且还具有自身的优点;首先它属于成体细胞,来源于中胚层,具有多种分化的潜能;其次免疫原性较低,易于取材;另外脂肪干细胞移植后的风险较低,因此被认为是修复神经损伤的优秀种子细胞。就脂肪干细胞的特性及脂肪干细胞在神经创伤修复方面的研究进展和存在的问题进行综述。     

Skeletal Muscle Regeneration by the Exosomes of Adipose Tissue-Derived Mesenchymal Stem Cells

Profound skeletal muscle loss can lead to severe disability and cosmetic deformities. Mesenchymal stem cell (MSC)-derived exosomes have shown potential as an effective therapeutic tool for tissue regeneration. This study aimed to determine the regenerative capacity of MSC-derived exosomes for skeletal muscle regeneration. Exosomes were isolated from human adipose tissue-derived MSCs (AD-MSCs). The effects of MSC-derived exosomes on satellite cells were investigated using cell viability, relevant genes, and protein analyses. Moreover, NOD-SCID mice were used and randomly assigned to the healthy control (n = 4), muscle defect (n = 6), and muscle defect + exosome (n = 6) groups. Muscle defects were created using a biopsy punch on the quadriceps of the hind limb. Four weeks after the surgery, the quadriceps muscles were harvested, weighed, and histologically analyzed. MSC-derived exosome treatment increased the proliferation and expression of myocyte-related genes, and immunofluorescence analysis for myogenin revealed a similar trend. Histologically, MSC-derived exosome-treated mice showed relatively preserved shapes and sizes of the muscle bundles. Immunohistochemical staining revealed greater expression of myogenin and myoblast determination protein 1 in the MSC-derived exosome-treated group. These results indicate that exosomes extracted from AD-MSCs have the therapeutic potential for skeletal muscle regeneration.