干細(xì)胞及其應(yīng)用2015

1、干細(xì)胞及其應(yīng)用,高志買江蘇銀豐鼎城生物工程有限公司南京軍區(qū)干細(xì)胞庫(kù),2,《Science》于1999年和2000年連續(xù)兩次將干細(xì)胞技術(shù)評(píng)為世界十大科學(xué)成就之一,干細(xì)胞技術(shù)是醫(yī)學(xué)發(fā)展的未來(lái),3,干細(xì)胞技術(shù)是醫(yī)學(xué)發(fā)展的未來(lái),干細(xì)胞基本知識(shí),,干細(xì)胞分類來(lái)源及功能,干細(xì)胞(stem cells, SC)是指一類具有自我復(fù)制能力(self-renewing)和分化（differentiating）潛能的細(xì)胞，在一定條件下，它可以分化成多種功

2、能細(xì)胞。,定義：,恩尼斯特·莫科洛克和詹姆士·堤爾脾臟來(lái)源細(xì)胞集落形成的發(fā)現(xiàn)開(kāi)啟了干細(xì)胞研究的大門,1、BECKER AJ, McCULLOCH EA, TILL JE.Cytological demonstration of the clonal nature of spleen colonies derived from transplanted mouse marrow cells。Natu

3、re. 1963 Feb2;197:452-4.2、SIMINOVITCH L, MCCULLOCH EA, TILL JE. THE DISTRIBUTION OF COLONY-FORMING CELLS AMONG SPLEEN COLONIES. J Cell Physiol. 1963 Dec;62:327-36.,胚胎干細(xì)胞,根據(jù)發(fā)育過(guò)程分類,人類5～6天的胚胎干細(xì)胞,成體干細(xì)胞,根

4、據(jù)功能性分類,全能干細(xì)胞多功能干細(xì)胞單功能干細(xì)胞,成肌細(xì)胞,造血干細(xì)胞,胚胎干細(xì)胞,用于臨床的干細(xì)胞來(lái)源,自體外周血自體骨髓3 胎盤及其附屬物（臍帶、臍血）4 脂肪、牙周組織,9,目前細(xì)胞治療常用的細(xì)胞種類,一：骨髓總有核細(xì)胞（NC） 從自體骨髓獲得，去除大部分紅細(xì)胞，剩下的全部有核細(xì)胞。 其中富含各系血細(xì)胞、造血干細(xì)胞、造血各系祖細(xì)胞、血管內(nèi)皮祖細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞。,9,10,目前細(xì)胞治療常用的細(xì)胞種類,二：

5、單個(gè)核細(xì)胞（MNC） 從自體骨髓或異體臍血中獲得，去除絕大部分紅細(xì)胞、血小板、巨核細(xì)胞和多核細(xì)胞，剩下的單個(gè)核細(xì)胞。 其中富含胚胎樣多能干細(xì)胞、造血干細(xì)胞、造血各系祖細(xì)胞和血管內(nèi)皮祖細(xì)胞。,10,11,目前細(xì)胞治療常用的細(xì)胞種類,三：CD34+細(xì)胞 （HSC & EPC） 從骨髓或臍血單個(gè)核細(xì)胞中經(jīng)免疫磁珠法分選的表達(dá)CD34糖蛋白的細(xì)胞。 其中造血干細(xì)胞和血管內(nèi)皮祖細(xì)胞的純度極高，對(duì)實(shí)驗(yàn)室人

6、員操作要求較高。,11,12,目前細(xì)胞治療常用的細(xì)胞種類,四：間充質(zhì)干細(xì)胞（MSC） 首先分離骨髓、臍帶或脂肪組織的單個(gè)核細(xì)胞，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)獲得貼壁細(xì)胞群，呈梭形，體型較大，能分化為多種細(xì)胞。 其中富含間質(zhì)干細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞。還殘留少量單個(gè)核細(xì)胞。對(duì)實(shí)驗(yàn)室操作人員要求較高。,起源于中胚層，存在于骨髓、臍帶、臍血、脂肪、乳牙組織、胎盤等，具備干細(xì)胞的自我復(fù)制和多向分化性，在發(fā)育的不同階段和特定

7、環(huán)境條件下，能分化為多種間質(zhì)起源的組織。,間充質(zhì)干細(xì)胞（Mesenchymal stem cells，MSC）,國(guó)際細(xì)胞療法間充質(zhì)與組織干細(xì)胞委員會(huì)( the Mesenchymal and Tissue Stem Cell Committee of the Internation2 al Society for Cellular Therapy)制定的最低標(biāo)準(zhǔn)：,形態(tài)：在標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)條件下呈貼壁生長(zhǎng),細(xì)胞表型：表達(dá)CD105, CD73和

8、CD90,不表達(dá)CD45, CD34, CD14或CD11b, CD79a或CD19和HLA2DR;,分化功能：在體外至少能向成骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞和軟骨細(xì)胞分化。,15,FACS檢測(cè)干細(xì)胞的免疫表型,16,不同來(lái)源MSC生物特性比較,18,自體骨髓 MSC 的優(yōu)點(diǎn),取自自身，不受倫理、道德及法律方面的限制；無(wú)HLA限制，無(wú)GVHD和HVGD；可多向分化，在神經(jīng)、心肌等細(xì)胞治療方面具有廣闊的臨床前景?？烧{(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，適宜于自身免疫病的

9、調(diào)節(jié)。,自體骨髓 MSC 的缺點(diǎn),過(guò)程痛苦；老人和某些患者（如運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元?。o(wú)法擴(kuò)增培養(yǎng)；生長(zhǎng)慢。,19,臍帶 MSC 的優(yōu)點(diǎn),取材方便，易于收集、保存和冷凍。不受倫理、道德及法律方面的限制。由于胎血屏障，沒(méi)有病毒污染，使其在神經(jīng)、心肌等細(xì)胞治療方面具有廣闊的臨床前景。人臍帶MSCs含量豐富，較為原始，分化能力強(qiáng)，可在體外進(jìn)行分離、培養(yǎng)，擴(kuò)增迅速，且生物性能穩(wěn)定，多次傳代擴(kuò)增仍能保持旺盛功能，可以為臨床提供充足的細(xì)胞來(lái)源。人

10、臍帶MSCs不表達(dá)或低表達(dá)免疫排斥相關(guān)標(biāo)記，免疫原性低，是一類免疫缺陷細(xì)胞，不須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格配對(duì)使用，異體移植無(wú)免疫排斥反應(yīng)或反物較弱，適宜于不同個(gè)體之間的移植，是細(xì)胞治療的理想的工具細(xì)胞。,20,自體骨髓 MSC 的優(yōu)點(diǎn),取自自身，不受倫理、道德及法律方面的限制；無(wú)HLA限制，無(wú)GVHD和HVGD；可多向分化，在神經(jīng)、心肌等細(xì)胞治療方面具有廣闊的臨床前景?？烧{(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，適宜于自身免疫病的調(diào)節(jié)。,自體骨髓 MSC 的缺點(diǎn),過(guò)程痛苦；

11、老人和某些患者（如運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元?。o(wú)法擴(kuò)增培養(yǎng)；在某些疾病中使用自身MSC可能會(huì)加重（如肝硬化）；生長(zhǎng)慢。,21,臍帶 MSC 的優(yōu)點(diǎn),取材方便，易于收集、保存和冷凍。不受倫理、道德及法律方面的限制。由于胎血屏障，沒(méi)有病毒污染，使其在神經(jīng)、心肌等細(xì)胞治療方面具有廣闊的臨床前景。人臍帶MSCs含量豐富，較為原始，分化能力強(qiáng)，可在體外進(jìn)行分離、培養(yǎng)，擴(kuò)增迅速，且生物性能穩(wěn)定，多次傳代擴(kuò)增仍能保持旺盛功能，可以為臨床提供充足的細(xì)胞來(lái)

12、源。人臍帶MSCs不表達(dá)或低表達(dá)免疫排斥相關(guān)標(biāo)記，免疫原性低，是一類免疫缺陷細(xì)胞，不須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格配對(duì)使用，異體移植無(wú)免疫排斥反應(yīng)或反物應(yīng)較弱，適宜于不同個(gè)體之間的移植，是細(xì)胞治療的理想的工具細(xì)胞。,HUMSC制備方法,臍帶組織結(jié)構(gòu)：臍帶由兩條動(dòng)脈、一條靜脈、粘液結(jié)締組織（華通膠，Wharton’s Jelly）及羊膜上皮組織構(gòu)成。,臍帶血管內(nèi)皮及內(nèi)皮下、羊膜上皮組織也能培養(yǎng)出MSC樣細(xì)胞，但細(xì)胞表型、分化功能不夠完整。華通膠成為HU

13、MSC的主要來(lái)源部分。,HUMSC制備流程,HUMSC制備方法,MSC臨床治療機(jī)制,替代和修復(fù)死亡和受損傷的細(xì)胞激活休眠和處于抑制狀態(tài)的細(xì)胞旁分泌作用（分泌趨化因子、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子、抗凋亡因子等）免疫調(diào)控機(jī)制（誘導(dǎo)免疫耐受和免疫調(diào)節(jié)）促進(jìn)細(xì)胞間電能力、電傳導(dǎo)的恢復(fù)（分泌連接蛋白幫助細(xì)胞間連接、促進(jìn)離子通道的開(kāi)放等）,MSC的適應(yīng)癥,,,,,,,,供者M(jìn)SC聯(lián)合HSC移植明顯降低了GVHD的發(fā)生率,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院307醫(yī)院血液科陳虎

14、主任,Leukemia.2008；22：593-599.（IF 8.6)（同期刊發(fā)表兩篇專家述評(píng)）Leukemia.2009；23：179-180.（IF 8.6),髓芯減壓聯(lián)合干細(xì)胞治療股骨頭壞死,Indian J Orthop. 2009 Jan-Mar; 43(1): 40–45.,干細(xì)胞治療骨不連,干細(xì)胞治療卵巢早衰,PLoS ONE 7(3): e32462. doi:10.1371,Development of the o

15、vary in BMT animal (A) compared to untreated control animal (B).,脂肪來(lái)源MSC在豐胸上的應(yīng)用,,人數(shù)：40平均輸入脂肪體積270ml平均乳房增大100-200ml2個(gè)月后未見(jiàn)明顯的萎縮幾乎所有人都對(duì)柔軟且外觀自然的豐胸效果表示滿意,,,,Preoperative (top) and postoperative (bottom) views at 24 months

16、. A 30-year-old woman underwent breast augmentation with cell-assisted lipotransfer (CAL) (310 ml in each breast). Her breasts were dramatically augmented with an increase in breast circumference difference by 8 cm at 24

17、 months. The breast mounds were soft with no subcutaneous indurations.,,Radiologic views of patient 3. (A) A preoperative computed tomography (CT) image in the horizontal plane at the level of the nipples. Only a very th

18、in fatty layer is observed around the mammary glands. (B) A horizontal magnetic resonance image (MRI) (T1 weighted) 24 months after surgery. Transplanted adipose tissues survived and formed thick layers around and under

19、the mammary glands. (C) Mammograms 24 months after surgery show no abnormal signs,脂肪來(lái)源MSC的抗皺效果,,Evaluation of wrinkles by replica analysis after ADSC injection. Control (A), 1 *103 cells (B), 1*104 cells (C), and 1*105 c

20、ells (D).,,,,Representative clinical photography of fractional carbon dioxide laser-treated sites. The ADSC-CM-treated side shows less erythema and hyperpigmentation. FxCR 8 mJ with ADSC-CM (T1), FxCR 8 mJ with DMEM medi

21、um (C1), FxCR 16 mJ with ADSC-CM (T2), and FxCR 16 mJ with DMEM medium (C2).,干細(xì)胞條件培養(yǎng)液的抗輻射損傷作用,干細(xì)胞抗衰老,衰老的本質(zhì),在生理上，衰老是人的誕生，即受精卵的形成開(kāi)始一直進(jìn)行到老年死亡的個(gè)體發(fā)育史。人體衰老所表現(xiàn)的組織器官結(jié)構(gòu)退行性變化和機(jī)能降低，其本質(zhì)是細(xì)胞衰減，而細(xì)胞的衰減又主要由干細(xì)胞衰減所致。從臨床醫(yī)學(xué)的角度看，干細(xì)胞療法可能很好的改