骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞在組織工程中的應(yīng)用

摘 要 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（BMSCs）是位于骨髓的干細(xì)胞，具有多向分化潛能，在組織工程中有廣泛應(yīng)用，成為理想種子細(xì)胞的新來源。

關(guān)鍵詞 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 多向分化 組織工程應(yīng)用

1 BMSCs的生物學(xué)特性

1968年，F(xiàn)riedenstein等首先證明了骨髓中非造血細(xì)胞的存在，并證實(shí)其有多向分化潛能。2006年，國際細(xì)胞治療協(xié)會提出BMSCs定義：（1）細(xì)胞體外培養(yǎng)貼壁生長；（2）大多數(shù)（>95%）表達(dá)表面標(biāo)志CD44、CD29等；（3）至少有98%不表達(dá)造血標(biāo)志CD45、CD34等；（4）體外可分化為成骨、軟骨和脂肪細(xì)胞等。

2 BMSCs多向分化潛能在骨損傷中的應(yīng)用

共培養(yǎng)條件下，BMSCs可參與軟骨缺損修復(fù)。膠原膜與自體BMSCs聯(lián)合可修復(fù)兔膝關(guān)節(jié)缺損。Zuo等將關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞與BMSCs共同培養(yǎng)，可以刺激和支持關(guān)節(jié)軟骨基質(zhì)形成。一定條件，BMSCs可以治療骨缺損或骨折。局部BMSCs移植到同種異體表面，可以創(chuàng)建組織工程骨膜，有效治療嚴(yán)重骨缺損。

3 BMSCs多向分化潛能在皮膚損傷中的應(yīng)用

3.1 BMSCs誘導(dǎo)為血管內(nèi)皮細(xì)胞

Shen等發(fā)現(xiàn)人誘導(dǎo)多能性內(nèi)皮祖細(xì)胞（hiPSCs）可促進(jìn)血管化構(gòu)建，加速糖尿病傷口愈合。Wu等揭示了BMSCs作用機(jī)制：提高創(chuàng)面中血管內(nèi)皮生長因子和血管生成素的水平。

3.2 BMSCs誘導(dǎo)為角質(zhì)形成細(xì)胞

Liu等證實(shí)BMSC處理的燒傷皮膚出現(xiàn)角質(zhì)細(xì)胞，角質(zhì)化程度隨時(shí)間延長增加。對急性放射性皮炎小鼠尾靜脈注射hBMSC后，hBMSC會聚集到損傷部位并分化為角質(zhì)形成細(xì)胞。

3.3 BMSCs誘導(dǎo)為成纖維細(xì)胞

BMSCs在人工誘導(dǎo)劑作用下可分化為成纖維細(xì)胞。He等人通過堿性成纖維細(xì)胞生長因子實(shí)現(xiàn)誘導(dǎo)?？赏茰y創(chuàng)口愈合過程中若有定向誘導(dǎo)，BMSCs可分化為成纖維細(xì)胞參與皮膚愈合。

BMSCs也可通過分泌細(xì)胞生長因子促進(jìn)細(xì)胞增殖、膠原和血管生成，從而愈合傷口。

4存在問題與展望

由于BMSCs易于獲得，可克服免疫排斥，在組織工程領(lǐng)域具備廣闊前景。然而，有許多問題尚未探究清楚。BMSCs的表面抗原缺乏特異標(biāo)記物；多向分化內(nèi)在機(jī)理沒有闡明；移植后可能致癌等。隨著研究手段進(jìn)步，BMSCs會展示出廬山真面目，得到更廣泛的應(yīng)用。

作者簡介：李曉莉，1992年01月，女，山東省平度市，中國海洋大學(xué)海洋生命學(xué)院2015級海洋生物學(xué)碩士，研究方向：海洋生物材料。

參考文獻(xiàn)

[1] Friedenstein，A.J.&Gorskaja;，J.F.&Kulagina;，N.N.Fibroblast precursors in normal and irradiated mouse hematopoietic organs[J].Experimental Hematology，1976， 4（05）：267-274.

[2] Dominici，M&Le;，B.K.&Mueller;，I.， et al. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement[J]. Cytotherapy， 2006， 8（04）：315.

[3] 賀冬冬，曾令員，向川等.Ⅰ/Ⅲ型膠原膜聯(lián)合自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞修復(fù)兔膝關(guān)節(jié)軟骨缺損[J].中國組織工程研究， 2012， 16（38）：7031-7036.

[4] Zuo，Q.&W.Cui;&F.Liu.;，et al.Co-cultivated mesenchymal stem cells support chondrocytic differentiation of articular chondrocytes[J]. International Orthopaedics， 2013， 37（04）：747-52.

[5] Hoffman，M.D.&C.Xie;&X.; Zhang， et al. The effect of mesenchymal stem cells delivered via hydrogel-based tissue engineered periosteum on bone allograft healing[J]. Biomaterials， 2013， 34（35）：8887-98.

[6] Shen，Y.I.&H.Cho;&A.E.Papa;，et al. Engineered human vascularized constructs accelerate diabetic wound healing[J]. Biomaterials， 2016（102）：107-119.

[7] Wu，Y.&L.Chen;&P.G.Scott;，et al. Mesenchymal stem cells enhance wound healing through differentiation and angiogenesis [J]. Stem Cells， 2007， 25（10）：2648-2659.

[8] Liu，P&Z.S.Deng;&T;，Liu， et al. Tissue-engineered skin containing mesenchymal stem cells improves burn wounds[J]. Artificial Organs， 2008， 32（12）：925–931.

[9] Fran ois，S&M.Mouiseddine;&N.Mathieu;，et al. Human mesenchymal stem cells favour healing of the cutaneous radiation syndrome in a xenogenic transplant model[J]. Annals of Hematology， 2007， 86（01）：1-8.

[10] He，L&X.Nan; &Y.Wang; ， et al. Full-thickness tissue engineered skin constructed with autogenic bone marrow mesenchymal stem cells[J].中國科學(xué)：生命科學(xué)， 2007， 50（04）：429.