间充质干细胞的异质性（间充质干细胞会排异吗）

我们将为你提供知识，帮助你理解间充质干细胞的异质性和间充质干细胞会排异吗之间的关系，并帮助你解决实际问题。

不同来源的间充质干细胞有什么异同

来源不同，间充质干细胞来源于中胚层，ES来源于内细胞团。分化潜能不同，间充质干细胞尽管可以跨胚层分化，但能力有限，ES可以分化成除胎盘以外的所以类型细胞。细胞形态不同，间充质干细胞成梭形，漩涡状生长，ES生长紧密，核质比大，上皮样。增殖速度不同，间充质较ES增殖稍慢。……

什么是间质干细胞?什么是脐带血干细胞?与胚胎干细胞有什么不同?

间质干细胞解释如下：

间充质干细胞是干细胞家族的重要成员，来源于发育早期的中胚层和外胚层，属于多能干细胞，间充质干细胞最初在骨髓中发现，因其具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自我复制等特点而日益受到人们的关注。

脐带血干细胞解释如下：

脐带血的采集是在新生儿出生以后，取婴儿端3-8cm脐带储两把止血钳结扎、断脐，婴儿被抱走处理，贴近母端止血钳处消毒并将针头插入脐静脉，采集脐血。脐带血里头含有大量的干细胞，称为脐带干细胞；而干细胞其实是人体的主要细胞，人的身体可以说是由干细胞所组成。

脐带血干细胞与胚胎干细胞的区别如下：

1.

胚胎干细胞是早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，脐带干细胞是脐带血里头含有的干细胞。

2.

进行胚胎干细胞研究就必须破坏胚胎，而胚胎是人尚未成形时在子宫的生命形式，而脐血采集是在胎盘、脐带与母体和胎儿完全分离以后进行的，因此对母亲和孩子没有任何不良影响。

什么叫间充质?

间充质，mesenchyme，在胚胎时期由中胚层细胞分化而来。间充质由间充质细胞和无定型的基质构成。不含纤维。间充质细胞呈星状，细胞间以突起相互连接成细胞网。

细胞核大，核仁明显，细胞质弱嗜碱性。间充质细胞分化程度低，有很强的增殖分化能力。在胚胎时期分化成多种结缔组织细胞、内皮细胞、平滑肌细胞等。

主要特性：

间充质干细胞(MSC)是属于中胚层的一类多能干细胞，主要存在于结缔组织和器官间质中，以骨髓组织中含量最为丰富，由于骨髓是其主要来源，因此统称为骨髓间充质干细胞。骨髓间充质干细胞具有以下特性：

一、具有强大的增殖能力和多向分化潜能，在适宜的体内或体外环境下具有分化为肌细胞、肝细胞、成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞、基质细胞等多种细胞的能力。

二、具有免疫调节功能，通过细胞间的相互作用及产生细胞因子抑制T细胞的增殖及其免疫反应 ，从而发挥免疫重建的功能。

三、具有来源方便，易于分离、培养、扩增和纯化，多次传代扩增后仍具有干细胞特性，不存在免疫排斥的特性。

四、面目模糊，表面抗原不明显，异体移植排异较轻，配型要求不严格。

正是由于间充质干细胞所具备的这些免疫学特性，使其在血液病治疗方面具有广阔的临床应用前景。通过自体移植可以重建组织器官的结构和功能，并且可避免免疫排斥反应。

间充质干细胞的主要特性

间充质干细胞(MSCs)是属于中胚层的一类多能干细胞，主要存在于结缔组织和器官间质中，以骨髓组织中含量最为丰富，由于骨髓是其主要来源，因此统称为骨髓间充质干细胞。骨髓间充质干细胞具有以下特性：

一、具有强大的增殖能力和多向分化潜能，在适宜的体内或体外环境下具有分化为肌细胞、肝细胞、成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞、基质细胞等多种细胞的能力。

二、具有免疫调节功能，通过细胞间的相互作用及产生细胞因子抑制T细胞的增殖及其免疫反应 ，从而发挥免疫重建的功能。

三、具有来源方便，易于分离、培养、扩增和纯化，多次传代扩增后仍具有干细胞特性，不存在免疫排斥的特性。

四、面目模糊，表面抗原不明显，异体移植排异较轻，配型要求不严格。

正是由于间充质干细胞所具备的这些免疫学特性，使其在血液病治疗方面具有广阔的临床应用前景。通过自体移植可以重建组织器官的结构和功能，并且可避免免疫排斥反应。

Cell | 单细胞转录组揭示肝实质细胞及肺实质细胞的早期细胞谱系

Cell | 单细胞转录组揭示肝实质细胞及肺实质细胞的早期细胞谱系

原文题目：Single-Cell Transcriptomics Reveals Early Emergence of Liver Parenchymal and Nonparenchymal Cell Lineages

发表时间：2020年10月

影响因子：38.6

摘要：加拿大特里福克斯实验室一团队，揭示单细胞转录组学揭示了肝实质和非实质细胞谱系的早期出现。

早期肝脏的细胞复杂性和规模限制了对其器官形成过程中出现的分析。为了解决这些问题，作者分析了从胚胎E7.5天到E10.5天的45334个单细胞转录组数据。该研究的数据详细说明了血管内皮和血窦内皮的差异，包括E8.75天的血窦内皮独特转录谱。该研究描述了两种不同的间皮细胞类型以及早期肝星状细胞，并揭示了这些细胞群的不同时空分布。该研究捕获了肝母细胞特异性和迁移的转录谱，包括肝充质细胞类型的出现和肝母细胞集体迁移的证据。

建库及测序平台：10X Genomics，hromium Single Cell 30 Reagent v2 Chemistry Kit，Illumina Novaseq 6000 system

数据质控：Cell Ranger version 2.1.0

降维聚类、基因表达，差异基因分析等：scran、scater、Seurat

去批次：MNN，Harmony

细胞通讯分析：CellphoneDB、NicheNet（深入解析细胞中的基因表达是如何被相互作用的细胞所调节的）

1.在肝发生中的细胞图谱

作者分析了从胚胎发生第7.5天到第10.5天的内胚层及肝组织。为了富集实质性和非实质性肝细胞，E7.5和E8.75的内胚层、中胚层，E9.5和E10.5的肝芽通过细胞分选进行了剔除。质控后获得了45334个细胞（15个样本），细胞表达中位值为4190个基因。通过聚类获得15个亚群，并通过鉴定marker基因对其进行了注释，包括内胚层、间充质细胞，内皮细胞系和造血细胞等。细胞注释用先前发表的文章进行了验证。

为了更清楚地了解肝细胞类型的产生，作者进一步对内胚层、间充质干细胞和内皮细胞系分别进行了研究。这些细胞系单独进行了可视化，使用Palantir包进一步分析，在发育层面重建细胞系的关系。

2.肝窦和血管内皮细胞在E9.5由共同的内皮祖细胞分化而来

该研究分析了从E7.5到E10.5的2,066个内皮细胞和造血细胞的转录组。聚类后得到4个亚群，分别为血管母细胞、造血祖细胞、内皮细胞和肝窦内皮细胞（HSECs）。

为了详细说明造血细胞和来自血管母细胞的内皮细胞谱系之间的差异，作者使用Palantir包进行了拟时序分析来查看他们潜在的发展进化关系。

作者选择实心箭头处为起始点，选择了空心箭头处为三个终末状态，并计算了到达这些末端状态时每个轨迹的分化潜能和基因表达趋势。分化潜能在血管母细胞簇内最高；然而，内皮细胞和HSEC簇之间存在局部最大值，这表明HSEC中存在第二个cell fate decision（B黑色箭头）。通过对不同细胞类型特性相关的调节因子基因表达的分析，作者阐述了四种细胞类型间的分化发展。

3.早期肝脏中，横隔和肝间充质细胞的异质性

关于间充质（包括STM、间皮和肝星状细胞）的研究不多。因此，对于在早期肝脏中涌现的间充质细胞群体的多样性了解甚少。该研究从E8.75、E9.5和E10.5中计算分离了3691个肝间充质细胞，并基于聚类和差异基因表达分析鉴定了5个不同的亚群。对每个细胞群进行的单独描述和研究，部分用免疫荧光进行了验证。

（包括每个亚群特异性表达的基因，来自哪一个时间的组织，免疫荧光验证时处于组织的什么位置等）

4.早期肝脏中存在肝充质杂交祖细胞

胚胎肝形成于后腹前肠内胚层，它迁移侵入STM。为了探究这一转变，该研究计算分离了从E7.5到E10.5测序的2332个肝祖细胞，并使用聚类和差异表达分析来识别四种不同的细胞状态。

与第三部分研究类似，作者阐述了每个细胞亚群的特异性基因表达，相关的功能，时期来源等。

为了探索细胞特性的转变，作者计算了肝脏、间充质细胞和上皮细胞特异性基因平均值表达谱（图C）。根据对上皮和间充质基因谱结果的分析，早期肝实质内存在一种上皮-间充质混合祖细胞类型，表达与肝间质和肝间充质特性相关的基因。

5.肝母细胞和肝间充质通过不同的迁移机制出现

作者用Palantir推测两种细胞的分化轨迹，根据不同的基因的激活阐述了两种细胞类型不同的迁移机制。

（实心箭头为分化起点内胚层细胞，两个终末状态代表肝母细胞和肝间充质细胞。假时间的基因趋势显示内胚层标记物如Epcam和Foxa1的下调，以及与后前肠特征相关的基因的激活，如Pyy和Onecut1。在这两个实验中，我们看到了与肝细胞迁移相关的基因的激活，包括Hhex和Foxa3，以及肝脏特性，如Hnf4a和Afp（图B）。有趣的是，在肝母细胞终末状态的细胞中，我们看到了Foxa1的重新激活以及与肝脏特性相关的基因的维持；然而，在肝间充质轨迹中，我们没有看到它们的持续表达（图B）。相反，与上皮-间充质转化（EMT）相关的基因，如Snai1、Snai2和Zeb2被激活（图B）。）

6.原始血窦的信号通路

为了探究在血窦生成过程中的胞间相互作用，该研究用CellPhoneDB来确认endothelial, HSEC, hepatoblast,HSC, 和hepatomesenchymal lineages间潜在的通路。

正如预期的那样，作者看到明显的血管内皮生长因子信号，以及肝母细胞和HSC之间的PDGF信号（图A）。接下来，作者对于各种已经发表的和新发现的信号通路进行了细致的描述，阐述了其已知和预测的功能和作用。

原文：

什么是间充质干细胞？

近年来， 间充质干细胞 越来越广泛地应用于疾病治疗当中，成为医疗界中的 一颗新星 ，给大量被疾病困扰的人们减轻了痛苦。2021年，间充质干细胞的临床研究取得了许多新的突破，相继发表的 临床研究成果 给生命带来了新的曙光！

2021间充质干细胞临床成果回顾

（1）间充质干细胞治疗更好地 改善 骨坏死

（2）间充质干细胞治疗 骨关节炎

（3）间充质干细胞帮助10名 脊髓损伤 患者改善病症

（4）围产组织间充质干细胞能改善 脑瘫儿童 的症状

（5）间充质干细胞治疗 缺血性脑卒中 安全有效

（6）间充质干细胞治疗 重症肝病 多中心临床研究已启动

（7）脐带间充质干细胞治疗 二型糖尿病 取得重要进展

（8）日本批准间充质干细胞疗法用于治疗 克罗恩病 患者的复杂肛瘘

（9）FDA批准围产组织间充质干细胞治疗 新冠肺炎III期临床

（10）我国间充质干细胞治疗脑瘫，得到满意结果

（11）日本即将启动间充质干细胞治疗脑卒中的临床试验

（12）20名 自闭症患儿 接受间充质干细胞治疗，病情得到改善

（13）间充质干细胞帮助患者重新回到工作岗位

（14）间充质干细胞对 慢性膝关节疼痛 有显著疗效

（15）脐带间充质干细胞帮助 艾滋病 患者重建免疫力

（16）逆转 肝硬化 ！间充质干细胞联合造血干细胞治疗取得显著成效

（17）基因修饰间充质干细胞联合3D微载体，治疗2型糖尿病

（18）间充质干细胞使新冠肺炎患者存活率提高4.5倍

（19）间充质干细胞治疗肝硬化长期有效，改善肝功能和提高生存率

（20）我国首个《间充质干细胞治疗新型冠状病毒肺炎专家共识》

潜力巨大，优势明显

间充质干细胞是干细胞家族的一个重要成员，源于发育早期的中胚层和外胚层。间充质干细胞是一种具有 自我复制能力和多向分化潜能 的成体干细胞，属于非终末分化细胞，它既有间质细胞特性，又有内皮细胞及上皮细胞的特征。

间充质干细胞在体外特定的诱导条件下，可分化为脂肪、软骨、骨、肌肉、肌腱、神经、肝、心肌、胰岛β细胞和内皮等多种组织细胞，连续传代培养和冷冻保存后仍具有多向分化潜能。不论是自体还是同种异体的间充质干细胞，一般都不会引起宿主的免疫反应。具有 巨大的临床应用潜力 ，可用于多种急性和退行性疾病的治疗。

（1）强大的增殖能力和多向分化潜能： 在适宜的体内或体外环境下能快速自我更新和复制，并能被诱导分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、肌细胞、神经细胞、肝细胞、内皮细胞、基质细胞等多种细胞。

（2）免疫调节功能： 通过细胞间的相互作用及产生细胞因子干扰树突状细胞功能并抑制T细胞的增殖及其免疫反应，从而发挥免疫重建的功能。

（3）来源多样、取材方便，易于分离、培养、扩增和纯化， 多次传代扩增后仍具有干细胞特性。

治疗产品全球概况

目前，间充质干细胞临床试验已经 超过1300项 ，用于治疗各种疾病。最常见的是，间充质干细胞作为一种细胞治疗制剂，正在进行如火如荼的临床试验。通常，间充质干细胞移植后会很快消失，可能是通过旁分泌发挥功能。

目前来看，间充质干细胞已成为全球开展临床研究项目数最多的细胞， 全球也有近十款间充质干细胞药物上市 ，诸如用于治疗急性移植物抗宿主病的Temcell 产品，用于治疗克罗恩病的 Alofisel 产品等。

加拿大和新西兰的监管机构已批准Prochymal异基因骨髓来源的间充质干细胞，用于治疗儿童急性GVHD。

韩国已经批准了两种MSCs产品：一种是一种以脐带血来源的间充质干细胞为基础的治疗退行性关节炎的产品，另一种是自体脂肪组织衍生的间充质干细胞产品，用于治疗克罗恩病患者的肛瘘。

AloFisel（TiGenix和Takeda，欧盟批准）、Temcell（JCR药品，日本批准）和Cellgram-AMI（FCB-pharmicell，韩国批准）是其他几个获批的间充质干细胞产品。

印度批准了用于商业用途的同种异体细胞治疗产品Stempeucel®，也是全球第一个被批准用于治疗严重肢体缺血的间充质干细胞产品。 

间充质干细胞 来源广泛，获得容易，伦理风险较低，可以实现体外规模化扩增 ，未来可应用到广泛的商业化临床治疗。在药物递送技术或基因编辑技术的加持下，间充质干细胞应用范围得到进一步拓宽。

科学家们通过基因工程技术进行了改造，大大拓宽了间充质干细胞的临床用途。

在组织修复中 ，经过改造的干细胞可通过表达神经营养因子、抗炎性细胞因子或血管生成因子，从而促进组织的愈合和恢复。

在遗传性病治疗中 ，通常是将改造过的干细胞用于作为长期的酶替代物，以纠正或消除致病突变的影响。

科学家们通过细胞工程技术进行了改造，还大大扩宽了干细胞的另一种治疗用途——药物递送，便是间充质干细胞技术未来发展的一个重要方向。

最有前景的方法，当属通过干细胞装载前药转化酶、凋亡诱导剂或溶瘤病毒来治疗肿瘤。间充质干细胞已被应用于递送抗肿瘤药物。 第一，免疫原性低，第二，具有肿瘤趋向性 ，这些间充质干细胞会根据肿瘤分泌的化学引诱剂、血管生成因子或炎症信号向肿瘤迁移。

临床应用举例

目前，间充质干细胞已经被广泛应用到临床研究的多种场景当中，比如组织器官的修复、基因治疗的载体等，例如：

对于骨软骨修复 ，目前正在研究间充质干细胞用于治疗多种骨骼疾病。间充质干细胞的成骨分化能力已被用于治疗有缺陷的骨折愈合，无论是单独使用还是与支架结合来修复大的骨缺损，都具有一定的效果。此外，间充质干细胞也被用于软骨修复。在一项研究中，自体间充质干细胞经体外扩增后嵌入胶原凝胶中，然后重新植入骨关节炎患者的关节软骨缺损区域。结果显示，与对照组相比，实验组的透明软骨样组织的形成得到了改善。

对于胰腺的修复 ，目前已证明间充质干细胞具有分化为 β-胰岛细胞的潜力，在体外大鼠骨髓间充质干细胞可分化为功能性胰岛样细胞[4]。这一发现代表了间充质干细胞治疗一系列胰腺相关疾病的潜在用途，包括：糖尿病；胰腺癌；囊性纤维化引起的胰腺损伤；以及先天性胰腺畸形等。

给医学带来更多选择

近年来，间充质干细胞越来越多地被视为一种新的治疗方法和再生医学中是强力候选者。间充质干细胞已被证明具有 诱导血运重建 、 保护组织免受应激诱导 的细胞凋亡，并有 对炎症反应产生积极影响 的能力。此外，间充质干细胞衍生的外泌体也是一种很有前景的无细胞方法，可以发挥与间充质干细胞相当的治疗效果。

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