間充質(zhì)干細(xì)胞，人類最早發(fā)現(xiàn)的干細(xì)胞。在細(xì)胞科技研究界，間充質(zhì)干細(xì)胞在臨床應(yīng)用中被寄予厚望，備受青睞，應(yīng)用潛景廣泛。其實(shí)，它的發(fā)現(xiàn)和命名也經(jīng)歷了曲折的過程，下面我們來一起走進(jìn)關(guān)于間充質(zhì)干細(xì)胞的“前世今生”。

　　第一次發(fā)現(xiàn)骨髓干細(xì)胞

　　早在1867年，德國病理學(xué)家尤利烏斯·科恩海姆(JuliusCohnheim)，在研究傷口炎癥時，偶然發(fā)現(xiàn)了干細(xì)胞。科恩海姆出生于北普魯士小鎮(zhèn)德明，17歲開始在柏林大學(xué)讀書，曾在北普魯士軍隊(duì)擔(dān)任外科軍醫(yī)，解決了困擾醫(yī)學(xué)界13個世紀(jì)的難題——膿液的來源，提出膿液是發(fā)生炎癥時從血管中滲出的無色球，也就是大家熟知的白細(xì)胞。在炎癥實(shí)驗(yàn)過程中，科恩海姆給動物靜注射一種不溶性染料——苯胺，在動物損傷遠(yuǎn)端的部位，發(fā)現(xiàn)一些含有染料的細(xì)胞，包括炎癥細(xì)胞和與纖維合成有關(guān)的成纖維細(xì)胞。由此推斷，骨髓中存在一種非造血功能的干細(xì)胞。科恩海姆是世界上第一個提出骨髓干細(xì)胞概念的科學(xué)家。

　　第一次分離出間充質(zhì)干細(xì)胞

　　骨髓干細(xì)胞發(fā)現(xiàn)一個世紀(jì)后，1974年，俄羅斯青年科學(xué)家亞歷山大·弗里登施泰因(AlexanderFriedenstein)和同事亞歷山大·馬克西莫(AlexanderMaximow)第一次從骨髓中分離出了這種干細(xì)胞。研究后發(fā)現(xiàn)，骨髓干細(xì)胞與大多數(shù)骨髓來源的造血細(xì)胞不一樣，能夠快速貼附到體外培養(yǎng)器皿上，呈旋渦狀生長，產(chǎn)生成纖維細(xì)胞樣克隆，且具有自我復(fù)制更新能力。弗里登施泰因及其同事還證實(shí)，接種骨髓細(xì)胞懸浮液后，每個干細(xì)胞可形成不同的克隆，且干細(xì)胞增殖數(shù)與集落數(shù)之間具有線性關(guān)系。每個干細(xì)胞就是一個成纖維細(xì)胞樣集落形成單位(colony-formingunitfibroblast,CFU-F)。弗里登施泰因?qū)撬韪杉?xì)胞進(jìn)行了詳細(xì)研究，還鼓勵進(jìn)行臨床應(yīng)用，治療一些重大疾病。

　　正式命名為“間充質(zhì)干細(xì)胞”

　　1991年，美國凱斯西儲大學(xué)(CaseWesternReserveUniversity)骨骼研究中心主任阿諾德·凱普蘭(ArnoldCaplan)教授，首次將骨髓來源的干細(xì)胞正式命名為“間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymalstemcellMSC)"。認(rèn)為，這種骨髓來源的間充質(zhì)干細(xì)胞具有分化為骨、軟骨、肌肉、骨髓基質(zhì)、肌腱、韌帶、脂肪和其他結(jié)締組織的潛能，有時也稱為“骨髓基質(zhì)細(xì)胞(bonemarrowstromalcell,BMSC)"。

　　2005年，國際細(xì)胞治療協(xié)會宣布，首字母縮寫詞“MSC”為多潛能間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞(mesenchymalstromalcell)，與間充質(zhì)干細(xì)胞的英文縮寫詞相同。由于來源于不同組織的細(xì)胞群，在基因表達(dá)和細(xì)胞分化能力具有明顯差異，卻都被命名為間充質(zhì)干細(xì)胞，以及不同實(shí)驗(yàn)室采用不同的細(xì)胞表面標(biāo)志物來表征MSC，為避免概念模糊和歧義，2006年國際細(xì)胞治療協(xié)會建議啟用“多潛能間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞”這個學(xué)術(shù)術(shù)語，不再使用“間充質(zhì)干細(xì)胞”這個概念。然而，間充質(zhì)干細(xì)胞已經(jīng)成了干細(xì)胞界的明星，紅得發(fā)紫，建議基本沒有被科學(xué)界采納。

　　 2017年，“間充質(zhì)干細(xì)胞”術(shù)語的命名人凱普蘭又向科學(xué)界提出建議，將“間充質(zhì)干細(xì)胞”改為“藥用信號細(xì)胞(medicinalsignalcell)",又沒有被科學(xué)界廣泛采納。凱普蘭很無奈，即使是自己親手創(chuàng)造的名詞，從科學(xué)界也撤不回了，一直沿用至今。

　　間充質(zhì)干細(xì)胞的特性

　　間充質(zhì)干細(xì)胞具有許多獨(dú)特的性質(zhì)，如歸巢遷移能力、造血支持能力、免疫調(diào)節(jié)能力、多向分化能力等，MSC針對不同的適應(yīng)證能發(fā)揮不同的治療作用。

　　MSC是造血微環(huán)境的主要細(xì)胞成分，在HSC的生長、增殖、分化中起重要作用。MSC通過與HSC相互作用及分泌多種細(xì)胞因子，或表達(dá)與HSC黏附、歸巢有關(guān)的黏附分子及ECM蛋白，支持和促進(jìn)了造血。

　　MSC是一類免疫缺陷細(xì)胞，具有低免疫原性和免疫調(diào)節(jié)特性，MSC通常低表達(dá)HLA-I抗原，不表達(dá)HLA-Ⅱ抗原和共刺激分子CD80(B7-1)、CD86(B7-2)與CD40等。在自身免疫系統(tǒng)疾病動物實(shí)驗(yàn)及臨床試驗(yàn)中，MSC可以有效地緩解疾病，抑制免疫反應(yīng)，減少炎癥發(fā)生。

　　MSC具有多向分化潛能，在特定的誘導(dǎo)條件下，它不僅能分化為骨、軟骨、脂肪、肌腱等中胚層組織細(xì)胞，而且能夠向內(nèi)胚層組織細(xì)胞如心肌細(xì)胞、肝細(xì)胞和外胚層組織細(xì)胞如神經(jīng)細(xì)胞分化。MSC因這一特性而成為組織工程研究的首選種子細(xì)胞。

　　MSC不僅在人醫(yī)臨床上有很好的應(yīng)用，在動物臨床上的應(yīng)用也有了不小的發(fā)展。最開始是從賽馬開始，主要是用于治療運(yùn)動系統(tǒng)方面的疾病，包括骨關(guān)節(jié)疾病和肌腱損傷等。而后干細(xì)胞治療逐漸應(yīng)用到伴侶動物(貓和狗)，從運(yùn)動系統(tǒng)疾病、外傷疾病發(fā)展到眼科疾病和內(nèi)科疾病，通過關(guān)節(jié)腔注射干細(xì)胞治療犬關(guān)節(jié)炎能有效減輕疼痛，改善臨床癥狀。伴侶動物和實(shí)驗(yàn)動物有所不同，由于經(jīng)過了上萬年的進(jìn)化演變和與人類相近的生活習(xí)慣，伴侶動物所患疾病更接近人所患疾病，用伴侶動物進(jìn)行干細(xì)胞治療研究能更好地為人醫(yī)臨床提供很好的動物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

　　MSC具有獨(dú)特的生物學(xué)功能，干細(xì)胞治療是繼藥物治療、手術(shù)治療之后的又一場醫(yī)療革命。MSC具有在體外容易擴(kuò)增的特性，在短時間內(nèi)可以擴(kuò)增上千倍，這是MSC廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)研究和臨床的重要前提條件。相對于骨髓，圍產(chǎn)期來源MSC具有組織來源豐富、細(xì)胞原始、增殖能力強(qiáng)和安全無病毒感染風(fēng)險(xiǎn)等優(yōu)點(diǎn)，因此圍產(chǎn)期間充質(zhì)干細(xì)胞可能會為今后臨床應(yīng)用需求提供更為理想的種子細(xì)胞。

    本文為科普性知識，僅供學(xué)習(xí)、交流，請勿用于商業(yè)用途。

    資料來源：

    1、神奇的干細(xì)胞，王佃亮，人民衛(wèi)生出版社，2022.7

    2、間充質(zhì)干細(xì)胞基礎(chǔ)與臨床，韓忠朝，李宗金，韓之波，科學(xué)出版社，2019.6