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间充质干细胞成骨过程(间充质干细胞研究现状)

充质干细胞 2023年03月25日 16:20 im

今天,我们带来了关于间充质干细胞成骨过程的知识,并解释了间充质干细胞研究现状。

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。

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。

间充质干细胞移植都有哪些方式

间充质干细胞移植,指的是将间充质干细胞从自身采集,然后进行培养、纯化,再回输进患者体内用以治疗硬皮病、皮肌炎、红斑狼疮、类风湿、运动神经元病等免疫性疾病的一种最前沿的治疗方法。间充质干细胞在体内或体外特定的诱导条件下,可分化为肾、脂肪、骨、软骨、肌肉、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,可作为理想的种子细胞用于病变引起的组织器官损伤修复。

诺莱医学临床提示间充质干细胞的移植分为以下四个部分

第一步:对患者的整体状况进行评估,如果没有禁忌症如:感染、肾危象、心包大量积液等的情况下,进行细胞动员4-5天。

第二步:MSCs的采集(骨髓、脐带、脂肪和羊膜)

第三步:MSCs的分离、培养及扩增,大约20天左右

第四步:MSCs的移植:

1.静脉注射

2013年5月-2014 年4月,朱宁等人在诊治18例系统性红斑狼疮患者时,用分离培养后的间充质干细胞采用干细胞移植技术进行治疗。该干细胞移植治疗就是采用静脉输注的方式,移植方法如下:患者取仰卧位,首先取肘前部较粗血管,利用生理盐水建立静脉通道,然后将已复温好的装有间充质干细胞的干细胞袋接入静脉通道内,覆盖无菌纱布于穿刺部位,并注意控制滴速,一般干细胞悬液 30 ml于 2 小时内滴完,最后滴入生理盐水100 ml 以冲洗管道。为入选患者均完成1个疗程的治疗。结果证明应间充质移植治疗系统性红斑狼疮疗效肯定,且较为安全。

2.动脉注射

干细胞移植治疗糖尿病,是糖尿病治疗新疗法中的热门疗法,隆敏等人曾经用间充质干细胞移植方法治疗一位39岁的Ⅰ型糖尿病女性患者。移植过程为:患者进入手术室,寻找到供应胰腺的胰背动脉后,将间充质干细胞缓慢均匀注射入胰背动脉。结果该患者术后3个月内胰岛素剂量大幅度减少了58.54%,有望完全停用胰岛素。

3.多点混合移植

干细胞移植治疗糖尿病足的疗效被广泛认可,在众多临床案例中,部分研究采用混合移植的方式以求使干细胞在体内发挥的功效更加全面化。虞朝黎等人用间充质干细胞移植治疗17例缺血性糖尿病足患者,移植方法就是采用多点混合注射的方法,具体过程为:抽取间充质干细胞后分离,配成细胞混悬液;在手术室硬膜外麻醉后,无菌条件下,将干细胞悬液按3×75px间距进行肌肉注射,病变严重的按1×25px间距注射;肌肉注射的同时进行股动脉穿刺,放置导管,将部分干细胞悬液注入股动脉。

4.病灶部位注射

2007年至2011年王玉龙等人采用间充质干细胞移植治疗胫骨骨折骨不连患者11例,结果患者经间充质干细胞移植治疗胫骨骨折骨不连,在4-27个月,平均13个月中,X线片显示骨折愈合良好,疗效满意,有临床应用价值。移植方法为:在手术室X 线透视定位下,用14号骨穿针准确刺入胫骨骨不连部位,完全注入间充质干细胞悬浮液。此外,在应用间充质干细胞治疗小儿脑瘫的研究中,很多研究者也会选择患儿脑内移植、腰椎穿刺等与疾病相关的功能组织位点进行移植。

诺莱医学温馨提示:

①MSC在组织中的含量(细胞丰度):脐带的含量毫无疑问为最高,羊膜和脂肪次之;而脐带血中含量极少,导致检测不到之事常用发生;

②MSC增殖能力:优于MSC具有年龄特性,脐带和羊膜来源的MSC具有明显的优势,脂肪和骨髓次之;

③免疫调节能力:脐带、羊膜和脂肪来源的MSC优于骨髓MSC,而胎盘MSC的免疫调节能力最差;

④分泌细胞因子谱:脐带MSC分泌细胞生长因子的总量明显高于骨髓MSC,但是不同来源的分泌细胞因子谱有明显的特点;

⑤由于具有来源获取方便和高增殖能力等特性,能培养获得大量的MSC细胞数足够满足临床治疗需要,使得脐带、羊膜和脂肪最适合作为MSC细胞治疗的组织来源。但是我们也必须认识到,不同的实验室、不同的分离方法及不同的培养体系,均可导致MSC的实验研究结果出现不一致性,如下图所示;即使是相同的来源,不同个体之间的间充质干细胞也出现功能上的异质性。

因此,我们必须对目前的研究结果和结论保持一定的谨慎态度,不排除将来的某天培养技术的突破,可以抵消组织来源的差异所导致的MSC功能的差异。

干细胞注射竟长出来牙槽骨,其原理是什么?

近几年来,干细胞研究及其应用已成为衡量一个国家生命科学和医学发展的重要指标。许多国家大力支持干细胞研究。经过多年的发展,我国干细胞医疗产业已具备一定的产业基础。近年来,干细胞医学在我国取得了重要的成就。经过20多年的研发,中国科学院院士王松龄和他的团队已经创造出一种新型牙髓间充质干细胞,这种干细胞来自智齿,牙本质牙齿和正畸牙齿在牙龈病变周围多次注射后,生长出新的牙槽骨。

由于一种严重的牙齿疾病,一名妇女不得不拔掉几颗牙齿。在参加新药的试验过程中,她在半年内长出了一根2毫米的牙骨。牙槽骨是上颌骨下边缘和下颌骨上边缘的一部分,牙槽骨的根部镶嵌在上颌骨上边缘。上、下颌骨的牙槽突是由骨皮质、骨松质和固有的牙槽骨组成的,一般称之为牙齿的骨。没有它,牙齿就不能生长。2010年,该研究获得国家科技进步二等奖。2017年10月20日,北京市食品药品监督管理局受理临床研究申请。这是我国自颁布新的干细胞管理规定以来,首次接受的干细胞药物。这种新药目前正处于第二阶段的临床试验阶段,离面世又近了一步。在体验“牙髓间充质干细胞”新药实验中患有严重的牙病,惊喜地发现他们的右上牙槽骨竟然长出了2毫米,牙龈出血消失,原来的牙齿也得救了。

在过去的20年里,中国科学院院士王松灵和他的团队开发出了一种叫做牙髓间充质干细胞的新药。这种新药是从废智齿、乳牙和正畸牙的干细胞中提取出来的。2010年,该研究获得国家科技进步二等奖。2017年10月20日,北京市食品药品监督管理局(Beijing Municipal Food and Drug Administration,简称fda)接受该新药进行临床研究和实验,这是我国新《干细胞管理条例》颁布以来首次接受的干细胞药物。这种新药目前正处于第二阶段的临床试验阶段,这使它离大家又近了一些。

以成人干细胞临床试验、血液病、肿瘤、神经疾病、心脏病、免疫系统疾病等领域为主要全球注册干细胞研究项目,包括美国保持绝对领先地位,中国、法国、德国等国家紧随其后,是干细胞研究的热点。

间充质干细胞成骨/成软骨/成脂诱导分化-迪医明生物

①  间充质干细胞诱导成骨常见问题:问题1 什么东东叫做矿化结节?

问题2 为什么我诱导的成骨,结节辣么少?

问题3 为什么我的细胞分布不均匀?

问题4 Oh My God,我的结节掉没了,咋办?

问题5 成骨诱导,怎样才算诱导成功了?

问题6 这么多种茜素红染液,PH值都五花八门的,我该选哪一种?

问题7 同样都是茜素红,为毛我的染不上色?

②间充质干细胞诱导成软骨常见问题:问题1 What is micromass ?

问题2 What is pellet ?

问题3 想要做出一个合格的软骨球,我需要提前准备啥?

问题4 如何形成一个合格的软骨球?

问题5 Hello~我成球了,然后怎么处理呢?

③间充质干细胞诱导成脂常见问题:

问题1 诱导成脂21天了,为什么木有出现脂肪液滴?

问题2 还木有染色,我的液滴咋就掉没了?

问题3 细胞铺下去好好的,怎么中间突然就秃了?

问题4 成脂诱导,怎样才算诱导成功了?

问题5 油红O染色为啥辣么任性,时间短了染不上;时间长了,背景全是渣滓,怎么破?

已经开学了,老板催实验结果,该咋办?本公司为专业细胞公司,从事干细胞研发工作多年,擅长间充质干细胞和iPS细胞的建库、培养体系研发、诱导试剂盒的开发以及细胞功能验证,帮助数以百计科研单位和个人论文顺利发表和结果验证。

下面两张图是迪医明生物的成脂、成骨、成软骨诱导结果展示:

由于Deeming从事干细胞研究工作数年之久,深知干细胞诱导工作中的盲点和痛点,对间充质干细胞培养以及干细胞成脂、成骨、成软骨诱导分化具有非常丰富的经验,目前也在为一些科研院所和个人提供不同类型干细胞培养和诱导分化的技术指导与服务,欢迎各位老师在干细胞培养和三系分化时遇到问题与迪医明生物联系,我们一起交流和成长。

关于间充质干细胞成骨过程和间充质干细胞研究现状的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。

标签: 间充质干细胞成骨过程

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