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【摘 要】 间充质干细胞（mesenchymal stemcells， MSCs）是来源于中胚层的一类具有自我更新及多向分化能力的干细胞， 广泛分布于各种组织中 ， 目前已发现存在于骨髓、脐血 、胎盘、外周血 、胎肝 、胎肺 、胎肾 、软骨膜、骨膜 、脂肪以及肌肉等组织中。骨髓间充质干细胞是来源于骨髓基质的一种间充质细胞，又称为骨髓基质细胞。由于骨髓间充质干细胞最容易获取， 因此是目前用于MSCs研究的主要来源。本文拟就骨髓间充质干细胞生物学活性研究进展作一简要综述。
【关键词】 骨髓 干细胞 活性研究
一、 BM SCs 的发现
1976 年，Friedenstein首次报道，将骨髓细胞接种在塑料培养瓶中，利用贴壁层细胞培养出“成纤维细胞样克隆形成单位”，发现这些单个核细胞在体外一定条件下，表现出强大的自我复制能力，能够形成类似于骨或软骨碎片的细胞集落。之后人们又发现其对骨髓血系细胞起支持诱导营养的作用，又因为其来自骨髓基质，因而称其为骨髓基质细胞。由于CFU-F 表现出很强的自我增殖、更新的能力和多向分化的潜力，人们推测CFU-F 即为现在的 MSCs，是多种分化的间充质组织细胞的祖细胞。
骨髓基质的概念是不断发展的，逐渐地 CFU-F 和骨髓基质成纤维祖细胞的概念被抛弃和取代，称之为骨髓基质细胞、间充质祖细胞或间充质干细胞。目前，骨髓间充质干细胞是应用最多的概念。
二、BMSCs表面标志物
Mscs的表面标志主要有四种：一、相对特异性抗原：如SH-2，SH-3，SH-4，STRO-1，MAB1740，alpha-smooth musele actin；二、细胞因子和生它因子：LIF，SCF，GM-CSF，M-CSF等；三、细胞因子和生长因子受体：IL-IR（CD121）、IL-3R（CDl23）、IL-4R、IL-6R（CD126）、IL-7R、γ-干扰素R、TNF-αR、FGFR等；四、粘附分子：VLA-αl、VLA-α2、CD29、ICAM-1（CD54）、ICAM-2（CD102）VCAM-1（CDl06）、CD44、ALCAM（CD166）。
三、BMSCs 的分离与鉴定
骨髓中骨髓间充质干细胞含量极少，要获得足够的骨髓间充质干细胞，就必须实现其体外分离培养、扩增。
目前常用的体外分离纯化 MSCs的方法主要有五种：①全骨髓贴壁筛选法：全骨髓贴壁筛选法即根据 MSCs在塑料培养基中贴壁生长的特性， 通过定期换液除去不贴壁细胞， 从而达到分离、纯化 MSCs的目的；②密度梯度离心法：即根据骨髓中细胞成分比重的不同， 使用淋巴细胞分离液提取单个核细胞， 再进行贴壁培养， 从而达到分离、纯化 MSCs的目的；③流式细胞仪分选法：即根据MSCs的细胞表面标记， 利用相应的荧光素标记抗体进行筛选；④免疫磁珠法：即利用 MSCs的细胞表面抗原与连接有磁珠的特异性单抗相结合， 在磁场作用下分离细胞；⑤细胞筛选法：主要是根据细胞大小进行分离， 即利用一种有 3 μm小孔的塑料培养皿从骨髓中筛选 MSCs， 其均质性 >98%。
四、BMSCs 的归巢现象
机体组织受到损伤时，其重建的过程常常涉及到干细胞的归巢，这些干细胞或存在于局部组织，或从远端通过体循环迁移至局部组织，从而进行增殖、迁移、分化，达到修复的目的。
研究表明，BMSCs与神经干细胞一样，对损伤、肿瘤甚至一些功能性疾病（如癫痫、帕金森、阿尔兹海默病等）有着固有的靶向迁移趋向，也就是所谓的归巢作用，这种归巢作用为细胞治疗提供了基本可行性，也是干细胞发挥功能或保护效应的首要前提。Kraitchman DL利用 Feridex 标记的 BMSCs 经导管注射入狗心梗模型周边区域，术后 2w 连续性 MRI 检查显示心梗面积逐渐减小，术后持续 8wMRI 明确观察到移植部位圆形低信号区发出一条低信号线指向心梗区域，证实 MRI 可示踪移植的BMSCs 向心肌损伤部位迁移修复归巢。
五、BMSCs 的自我更新
所谓自我更新能力是指这种细胞经过数次有丝分裂后，基本上仍然保持亲代细胞原有特性，即自我复制。
干细胞是一类具有产生至少一种以上高度分化子代细胞潜能的细胞，其处于未定向分化状态。它的基本特征是自我维持性和具有无限的自我更新能力，即干细胞通过它不对称性有丝分裂在不断产生子细胞的同时，使自己不增殖也不分化。BMSCs只占骨髓中有核细胞的1/10一100万，但它具有强人的自我更新、增殖分化的能力，是骨髓部分重要造血基质细胞的来源。
六、 BMSCs的分化特性
BMSCs是一种具有多向分化潜能的成体干细胞， 在不同的诱导条件下可向骨细胞、脂肪细胞、神经细胞、肌细胞和内皮细胞等多种细胞系转化。多向分化潜能被认为是 BMSCs 最重要的生物学特征。
BMSCs的多向分化机制不明，其分化受微环境的诱导，可能的解释归纳如下：1、特定组织的干细胞可能存在于一个不相关的器官中，即为多种干细胞所产生的分化；2、某种干细胞或前体细胞先逆向地变成其共同干细胞或前体细胞，然后再纵向地重新分化为另一种细胞；3、移植细胞与一个不同细胞系的宿主细胞相融合，导致了移植细胞的遗传信息转移到了宿主衍生的细胞；4、胚胎发育初期所具有的多能细胞在胚胎期后还可能保留；5、间充质干细胞中有各种生成基因，在分化发育的不同阶段，不同的基因会被表达或抑制。
七、BMSCs的免疫反应
多数研究认为，BMSCs具有较低的免疫原性，BMSCs高表达主要组织相容复合物Ⅰ类分子 ，低表达共刺激分子 B7-1（CD80），不表达 B7-2（CD86），缺乏MHCⅡ类分子和一些主要的经典抗原决定簇，如CD80、CD86、或CD40。截至目前，有关BMSCs表面标记物的研究结论仍不统一，尚缺乏一个比较理想的公认的标记物。
BMSC 具有一定的免疫调节作用，其抑制或激活免疫应答的双向能力取决于它所面临的刺激。骨髓间充质干细胞可能通过以下途径发挥其对机体免疫细胞生物活性的调节作用：抑制T细胞的增殖；抑制树突状细胞的分化和成熟；上调抑制性T细胞CD8+CD28-；抑制细胞毒性T细胞，逃避同种异体反应的细胞毒性T细胞和NK细胞的识别。
【关键词】 骨髓 干细胞 活性研究
一、 BM SCs 的发现
1976 年，Friedenstein首次报道，将骨髓细胞接种在塑料培养瓶中，利用贴壁层细胞培养出“成纤维细胞样克隆形成单位”，发现这些单个核细胞在体外一定条件下，表现出强大的自我复制能力，能够形成类似于骨或软骨碎片的细胞集落。之后人们又发现其对骨髓血系细胞起支持诱导营养的作用，又因为其来自骨髓基质，因而称其为骨髓基质细胞。由于CFU-F 表现出很强的自我增殖、更新的能力和多向分化的潜力，人们推测CFU-F 即为现在的 MSCs，是多种分化的间充质组织细胞的祖细胞。
骨髓基质的概念是不断发展的，逐渐地 CFU-F 和骨髓基质成纤维祖细胞的概念被抛弃和取代，称之为骨髓基质细胞、间充质祖细胞或间充质干细胞。目前，骨髓间充质干细胞是应用最多的概念。
二、BMSCs表面标志物
Mscs的表面标志主要有四种：一、相对特异性抗原：如SH-2，SH-3，SH-4，STRO-1，MAB1740，alpha-smooth musele actin；二、细胞因子和生它因子：LIF，SCF，GM-CSF，M-CSF等；三、细胞因子和生长因子受体：IL-IR（CD121）、IL-3R（CDl23）、IL-4R、IL-6R（CD126）、IL-7R、γ-干扰素R、TNF-αR、FGFR等；四、粘附分子：VLA-αl、VLA-α2、CD29、ICAM-1（CD54）、ICAM-2（CD102）VCAM-1（CDl06）、CD44、ALCAM（CD166）。
三、BMSCs 的分离与鉴定
骨髓中骨髓间充质干细胞含量极少，要获得足够的骨髓间充质干细胞，就必须实现其体外分离培养、扩增。
目前常用的体外分离纯化 MSCs的方法主要有五种：①全骨髓贴壁筛选法：全骨髓贴壁筛选法即根据 MSCs在塑料培养基中贴壁生长的特性， 通过定期换液除去不贴壁细胞， 从而达到分离、纯化 MSCs的目的；②密度梯度离心法：即根据骨髓中细胞成分比重的不同， 使用淋巴细胞分离液提取单个核细胞， 再进行贴壁培养， 从而达到分离、纯化 MSCs的目的；③流式细胞仪分选法：即根据MSCs的细胞表面标记， 利用相应的荧光素标记抗体进行筛选；④免疫磁珠法：即利用 MSCs的细胞表面抗原与连接有磁珠的特异性单抗相结合， 在磁场作用下分离细胞；⑤细胞筛选法：主要是根据细胞大小进行分离， 即利用一种有 3 μm小孔的塑料培养皿从骨髓中筛选 MSCs， 其均质性 >98%。
四、BMSCs 的归巢现象
机体组织受到损伤时，其重建的过程常常涉及到干细胞的归巢，这些干细胞或存在于局部组织，或从远端通过体循环迁移至局部组织，从而进行增殖、迁移、分化，达到修复的目的。
研究表明，BMSCs与神经干细胞一样，对损伤、肿瘤甚至一些功能性疾病（如癫痫、帕金森、阿尔兹海默病等）有着固有的靶向迁移趋向，也就是所谓的归巢作用，这种归巢作用为细胞治疗提供了基本可行性，也是干细胞发挥功能或保护效应的首要前提。Kraitchman DL利用 Feridex 标记的 BMSCs 经导管注射入狗心梗模型周边区域，术后 2w 连续性 MRI 检查显示心梗面积逐渐减小，术后持续 8wMRI 明确观察到移植部位圆形低信号区发出一条低信号线指向心梗区域，证实 MRI 可示踪移植的BMSCs 向心肌损伤部位迁移修复归巢。
五、BMSCs 的自我更新
所谓自我更新能力是指这种细胞经过数次有丝分裂后，基本上仍然保持亲代细胞原有特性，即自我复制。
干细胞是一类具有产生至少一种以上高度分化子代细胞潜能的细胞，其处于未定向分化状态。它的基本特征是自我维持性和具有无限的自我更新能力，即干细胞通过它不对称性有丝分裂在不断产生子细胞的同时，使自己不增殖也不分化。BMSCs只占骨髓中有核细胞的1/10一100万，但它具有强人的自我更新、增殖分化的能力，是骨髓部分重要造血基质细胞的来源。
六、 BMSCs的分化特性
BMSCs是一种具有多向分化潜能的成体干细胞， 在不同的诱导条件下可向骨细胞、脂肪细胞、神经细胞、肌细胞和内皮细胞等多种细胞系转化。多向分化潜能被认为是 BMSCs 最重要的生物学特征。
BMSCs的多向分化机制不明，其分化受微环境的诱导，可能的解释归纳如下：1、特定组织的干细胞可能存在于一个不相关的器官中，即为多种干细胞所产生的分化；2、某种干细胞或前体细胞先逆向地变成其共同干细胞或前体细胞，然后再纵向地重新分化为另一种细胞；3、移植细胞与一个不同细胞系的宿主细胞相融合，导致了移植细胞的遗传信息转移到了宿主衍生的细胞；4、胚胎发育初期所具有的多能细胞在胚胎期后还可能保留；5、间充质干细胞中有各种生成基因，在分化发育的不同阶段，不同的基因会被表达或抑制。
七、BMSCs的免疫反应
多数研究认为，BMSCs具有较低的免疫原性，BMSCs高表达主要组织相容复合物Ⅰ类分子 ，低表达共刺激分子 B7-1（CD80），不表达 B7-2（CD86），缺乏MHCⅡ类分子和一些主要的经典抗原决定簇，如CD80、CD86、或CD40。截至目前，有关BMSCs表面标记物的研究结论仍不统一，尚缺乏一个比较理想的公认的标记物。
BMSC 具有一定的免疫调节作用，其抑制或激活免疫应答的双向能力取决于它所面临的刺激。骨髓间充质干细胞可能通过以下途径发挥其对机体免疫细胞生物活性的调节作用：抑制T细胞的增殖；抑制树突状细胞的分化和成熟；上调抑制性T细胞CD8+CD28-；抑制细胞毒性T细胞，逃避同种异体反应的细胞毒性T细胞和NK细胞的识别。