间充质干细胞的基础研究及应用ppt课件.pptx

间充质干细胞的基础研究及应用间充质干细胞的基础研究及应用 干细胞干细胞?（Stem Stem CellCell）是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞.医学界称为“万用细胞”！近年来近年来干细胞论文数量高速增长，名列医学领域干细胞论文数量高速增长，名列医学领域前茅。前茅。PUBMEDPUBMED数据库干细胞文章数量数据库干细胞文章数量 干细胞干细胞研究也成为衡量研究也成为衡量一个国家生命科学与医学发一个国家生命科学与医学发展水平的重要指标，世界展水平的重要指标，世界大大部分发达国家部分发达国家将其列为国家将其列为国家重大科技发展方向重大科技发展方向。将。将干细干细胞技术评为世界十大科学成胞技术评为世界十大科学成就之一，是未来十年最有可就之一，是未来十年最有可能获得诺贝尔奖的研究方向。能获得诺贝尔奖的研究方向。干细胞的魅力！干细胞的魅力！一旦一旦身体需要，这身体需要，这些细胞可按照发育途径些细胞可按照发育途径通过分裂而产生分化成通过分裂而产生分化成熟的体细胞。也许在某熟的体细胞。也许在某一天，人们突然发现，一天，人们突然发现，人体器官可以在实验室人体器官可以在实验室按需要，按流程生产，按需要，按流程生产，血细胞、脑细胞、骨骼、血细胞、脑细胞、骨骼、心肌细胞、肝脏、神经心肌细胞、肝脏、神经等的更换都不是问题，等的更换都不是问题，即使患上白血病、帕金即使患上白血病、帕金森、癌症这些不治之症森、癌症这些不治之症也能绝处逢生。也能绝处逢生。干细胞的应用领域干细胞的应用领域 研究研究发现，目前干细胞移植治发现，目前干细胞移植治疗可以应用的领域包括众多目前无疗可以应用的领域包括众多目前无法通过有效手段治愈的疾病。法通过有效手段治愈的疾病。血液系统疾病，如白血病、贫血、血液系统疾病，如白血病、贫血、多发性骨髓瘤、淋巴瘤和黑色素多发性骨髓瘤、淋巴瘤和黑色素瘤等。瘤等。神经系统疾病，如帕金森病、肌神经系统疾病，如帕金森病、肌萎缩性侧索硬化症、亨廷顿氏病萎缩性侧索硬化症、亨廷顿氏病等。等。心脏疾病：包括心肌梗死和慢性心脏疾病：包括心肌梗死和慢性心功能障碍等导致的病理损伤性心功能障碍等导致的病理损伤性疾病等。疾病等。肠道疾病肠道疾病：炎症：炎症性肠性肠病（病（UCUC、CDCD）、）、放射性肠炎、肝移植相关放射性肠炎、肝移植相关性肠病等。性肠病等。干细胞国内外研究进展干细胞国内外研究进展0909年美国率先解禁干细胞研究。年美国率先解禁干细胞研究。自自2020世纪世纪8080年代初美国科学家首次提出将脐带血年代初美国科学家首次提出将脐带血用于干细胞用于干细胞移植，那么曾经移植，那么曾经被视作废物丢弃的被视作废物丢弃的“脐带血脐带血”随即变废为宝，震惊随即变废为宝，震惊世界世界。20132013年年1212月月1 1日，美国哥伦比亚大学医学研究中心日，美国哥伦比亚大学医学研究中心的科学家首次成功地将人体干细胞转化成了功能的科学家首次成功地将人体干细胞转化成了功能性的肺细胞和呼吸道细胞。性的肺细胞和呼吸道细胞。20142014年年4 4月月，爱尔兰首，爱尔兰首个可用于人体的干细胞制造个可用于人体的干细胞制造中心获得爱尔兰药品管理局的中心获得爱尔兰药品管理局的许可成立。许可成立。我国是干细胞研究大国我国是干细胞研究大国，世界，世界上贡献最大的国家上贡献最大的国家是美国、德国、日本、英国，我国排居世界第五是美国、德国、日本、英国，我国排居世界第五名，但是在临床应用上我国排居第一名。名，但是在临床应用上我国排居第一名。十三五计划十三五计划“干细胞与转化研究干细胞与转化研究”重点专项重点专项启动。启动。干细胞分类干细胞分类根据根据发育发育阶段阶段分为分为胚胎干细胞（胚胎干细胞（ESCESC）成体成体干细胞干细胞（SSCSSC）根据根据发育潜能发育潜能分为三类分为三类：全全能干能干细胞细胞：受精卵：受精卵多能干细胞多能干细胞：胚泡、：胚泡、MSCMSC、胎儿组、胎儿组织织单能干细胞单能干细胞：存在已分化组织的：存在已分化组织的未分化细胞未分化细胞什么是间充质干细胞？什么是间充质干细胞？间充质干细胞（间充质干细胞（mesenchymal stem cellmesenchymal stem cell，MSCMSC）是指中胚层来源的具有多向分化潜能的一类多）是指中胚层来源的具有多向分化潜能的一类多能型干细胞的统称。它是干细胞家族的重要成员。能型干细胞的统称。它是干细胞家族的重要成员。MSCMSC来源？来源？脂肪、骨髓、脐带、牙髓、胎盘、羊水、真皮、肌肉、脂肪、骨髓、脐带、牙髓、胎盘、羊水、真皮、肌肉、胎肝胎肝0606年我国首年我国首次从新生儿次从新生儿废弃的脐带废弃的脐带中得到一种中得到一种多能干细胞多能干细胞称为脐带间称为脐带间充质干细胞充质干细胞（UC-MSCUC-MSC）MSCMSC优势特点？优势特点？MSCMSC是干细胞是干细胞临床研究中极为受重视的临床研究中极为受重视的一类！一类！来源丰富。来源丰富。制备简单制备简单:易获取、易分离、可建系、可大规模扩增、易获取、易分离、可建系、可大规模扩增、冻存后生物学效能损失少。冻存后生物学效能损失少。多能性：定向分化、修复能力。多能性：定向分化、修复能力。低低免疫源免疫源性（治疗载体）、高安全性。性（治疗载体）、高安全性。MSCMSC的生物学特性的生物学特性1.1.形态特征及生长特性：形态特征及生长特性：贴壁生长，呈梭形或纺锤形，旋涡状，有种属贴壁生长，呈梭形或纺锤形，旋涡状，有种属差异，易受培养方法和条件影响。差异，易受培养方法和条件影响。2.2.具有强大的增殖能力和分化潜能，可以定向具有强大的增殖能力和分化潜能，可以定向分化为肌细胞，肝细胞，成骨细胞，成软骨细分化为肌细胞，肝细胞，成骨细胞，成软骨细胞，神经细胞等多种细胞。胞，神经细胞等多种细胞。3.3.表面标志及鉴定：表面标志及鉴定：表达表面分子表达表面分子CD90CD90、CD71CD71、CD44CD44，缺乏造血干细胞标志：缺乏造血干细胞标志：CD34 CD34、CD45CD45、CD11bCD11b。4.4.低免疫原性、免疫调节功能。低免疫原性、免疫调节功能。5.5.易于分离培养、纯化、扩增，仍保留干细胞易于分离培养、纯化、扩增，仍保留干细胞特性。特性。脂肪间充质干细胞MSCMSC制备及质控指标制备及质控指标MSCMSC的制备的制备贴壁分离法（全骨贴壁分离法（全骨髓法或一步法）髓法或一步法）密度梯度离心法密度梯度离心法差速贴壁差速贴壁免疫磁珠法免疫磁珠法MSC分离培养方法分离培养方法MSC的定向诱导分化的定向诱导分化MSC的定向诱导分化的定向诱导分化MSC的定向诱导分化的定向诱导分化MSC的定向诱导分化的定向诱导分化MSC的定向诱导分化的定向诱导分化MSCMSC与相关因子与相关因子lTGF：成骨：成骨lIGFI：成软骨：成软骨lBMP：成骨成脂肪：成骨成脂肪lFGF：促增殖：促增殖l其他因子：其他因子：MSC鉴定标准鉴定标准20062006年国际细胞治疗协会明确提出间充质干细胞的鉴定标准，年国际细胞治疗协会明确提出间充质干细胞的鉴定标准，按照国际习惯按照国际习惯，一篇，一篇关于间充质干细胞的文章，必须提供满关于间充质干细胞的文章，必须提供满足这三条鉴定标准的数据，以证明文章所研究足这三条鉴定标准的数据，以证明文章所研究的的细胞是真正细胞是真正的间充质干细胞的间充质干细胞。贴壁生长贴壁生长，细胞表面表达细胞表面表达CD105CD105、CD73CD73和和CD90CD90（95%95%，FSCFSC检测）；检测）；不不表达表达CD45CD45、CD34CD34、CD14CD14或或CD11bCD11b、CD79CD79或或CD19CD19、HLA-HLA-DRDR（2%2%，FSCFSC检测检测）；五五阳（阳（CD29CD29，4444，7373，9090，105105）四阴（）四阴（CD34CD34，4545，3131，HLA-HLA-DRDR）能分化为成骨细胞、脂肪细胞、成软骨细胞。能分化为成骨细胞、脂肪细胞、成软骨细胞。MSC鉴定鉴定生长曲线：比肿瘤细胞生长慢生长曲线：比肿瘤细胞生长慢成瘤成瘤特性：软琼脂培养是否形成集落特性：软琼脂培养是否形成集落细胞周期检测：主要在细胞周期检测：主要在G1G1期，期，G2G2期少期少病原体检测病原体检测转录转录组检测组检测MSC研究思路研究思路分离提取鉴定安全检测示踪标记动物试验临床试验MSCMSC临床应用现状及前景临床应用现状及前景 GVHDGVHD（移植物抗宿主病）（移植物抗宿主病）神经损伤神经损伤 骨组织病骨组织病 免疫性疾病免疫性疾病 肝硬化肝硬化 角膜损伤角膜损伤 烧烫伤、烧烫伤、心血管疾病心血管疾病 糖尿病糖尿病 卵巢早衰卵巢早衰 抗衰老抗衰老等的再生性生物治疗中。等的再生性生物治疗中。此外，此外，MSCsMSCs易于外源基因转染、表达及明显组织特异性，易于外源基因转染、表达及明显组织特异性，是一种新型的基因治疗靶细胞。是一种新型的基因治疗靶细胞。已经批准的已经批准的MSCMSC药物药物干细胞风险？干细胞风险？u干细胞干细胞的免疫排斥反应、非定向分化和致癌性一直是干细胞大规模应用的一大的免疫排斥反应、非定向分化和致癌性一直是干细胞大规模应用的一大阻碍阻碍。u胚胎干细胞胚胎干细胞的来源途径是以破坏胚胎为代价，这受到了伦理学家、宗教界的质的来源途径是以破坏胚胎为代价，这受到了伦理学家、宗教界的质疑与反对疑与反对。u成体成体干细胞应用则涉及患者的知情同意、治疗前后的解释和异体细胞使用权等干细胞应用则涉及患者的知情同意、治疗前后的解释和异体细胞使用权等问题。问题。u事实上目前许多医院或者企业的干细胞来源是流产的婴儿或者剩余胚胎。通过事实上目前许多医院或者企业的干细胞来源是流产的婴儿或者剩余胚胎。通过私下与妇产科达成某项协议而获得胚胎干细胞。这种获得方式即使作为科研私下与妇产科达成某项协议而获得胚胎干细胞。这种获得方式即使作为科研也必须通过伦理审查，而如果流产胎儿是成为企业营利的也必须通过伦理审查，而如果流产胎儿是成为企业营利的“原材料原材料”，几乎，几乎不可能会通过伦理审查。不可能会通过伦理审查。u目前为止除了造血干细胞治疗血液疾病，许多其他领域还尚未彻底证明其治疗目前为止除了造血干细胞治疗血液疾病，许多其他领域还尚未彻底证明其治疗效果及安全性，干细胞研究与临床应用之间还有较大差距。效果及安全性，干细胞研究与临床应用之间还有较大差距。干细胞产业化？干细胞产业化？u20032003年，中国医学科学院组织工程研究中心与中国药品生物制品检定所制订年，中国医学科学院组织工程研究中心与中国药品生物制品检定所制订出我国第一个干细胞药物制剂的制备、检定标准出我国第一个干细胞药物制剂的制备、检定标准-间充质干细胞制造及检间充质干细胞制造及检定规程定规程 。u20092009年年3 3月月2 2日干细胞日干细胞治疗技术被列入第治疗技术被列入第3 3 类医疗技术，由卫生部负责技术审类医疗技术，由卫生部负责技术审定和临床应用管理。定和临床应用管理。u事实上事实上我国许多医院都在开展干细胞治疗技术，却未经临床试验，更没有经我国许多医院都在开展干细胞治疗技术，却未经临床试验，更没有经过见过部门的认证，风险极大。过见过部门的认证，风险极大。有有资质资质：三甲医院：三甲医院禁禁盈利盈利：不得收取费用：不得收取费用，不得，不得发布广告发布广告。有保障有保障：受试者知情权：受试者知情权干细胞干细胞产业链产业链u我国干细胞产业链分为上游（干细胞存储）、中游（干细胞增殖及干细胞新我国干细胞产业链分为上游（干细胞存储）、中游（干细胞增殖及干细胞新药研发）、下游（干细胞治疗）。目前干细胞业务主要集中在上游，即干细药研发）、下游（干细胞治疗）。目前干细胞业务主要集中在上游，即干细胞存储（脐带血库）业务，中下游项目目前绝大多数处于实验阶段，短期内胞存储（脐带血库）业务，中下游项目目前绝大多数处于实验阶段，短期内难以得到大规模市场化应用。难以得到大规模市场化应用。u目前为止，除造血干细胞治疗血液疾病外，尚未有任何一家医疗机构的干细目前为止，除造血干细胞治疗血液疾病外，尚未有任何一家医疗机构的干细胞治疗得到监管部门的受理或审评。开展干细胞临床应用的医院，均属于试胞治疗得到监管部门的受理或审评。开展干细胞临床应用的医院，均属于试验性临床研究。验性临床研究。谢谢！谢谢！