MSC是造血微環(huán)境的主要細胞成分,在造血干細胞的生長、增殖、分化中起重要作用。MSC通過與造血干細胞的相互作用及分泌多種細胞因子,或表達與造血干細胞黏附、歸巢有關的黏附分子及細胞外基質(zhì)蛋白,支持和促進了造血。體外實驗證明MSC對CD34骨髓細胞的維持和擴增起了很重要的作用。目前有關MSC促進造血干細胞移植后造血重建的研究已取得了很大進展。研究人員發(fā)現(xiàn),MSC與造血干細胞(HSC)共移植可以支持造血干細胞生長,明顯提高巨核細胞和血小板形成。Koh等發(fā)現(xiàn)MSC可能在HSC分化過程中的表觀遺傳調(diào)控中也起了一定的作用10。國內(nèi)外已將HSC和MSC共移植用于臨床研究11,并取得了良好的臨床效果。無論是自體移植還是同種異體移植,細胞的輸入均沒有引起副反應。
MSC是一類兔疫缺陷細胞,具有低免疫源性和免疫調(diào)節(jié)特性。MSC通常表達HLAI抗原,不表達HLAⅡ抗原6和共刺激分子CD80(B7-1)、CD86(B7-2)、CD0等。MSC可以抑制T細胞的增殖和激活,這種抑制作用并不依賴于主要組織相容性復合物,不需要細胞之間的相互接觸;MSC通過可溶性因子的介導來發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能,實驗發(fā)現(xiàn)TGFB、PGE2、1O1等因子可能參與了MSC的免疫調(diào)節(jié)。在自身性免疫病動物實驗1及臨床實驗中,MSC可以有效地緩解疾病,抑制免疫反應,減少炎癥發(fā)生。
MSC具有多向分化潛能,在特定的誘導條件下,它不僅能分化為骨、軟骨、脂肪、肌腱等中胚層組織細胞,而且能夠向內(nèi)胚層組織細胞(如心肌細胞1、肝細胞)和外胚層組織細胞(如神經(jīng)細胞1)分化。MSC因其這一特性而成為組織工程研究的首選種子細胞。 Wakitani等8將體外擴增的MSC輸注給24位進行了高位脛骨切開的膝關節(jié)炎患者,42周后觀察到缺損部位已被軟組織填充并有軟骨樣組織的形成。這一結(jié)果提示MSC可以作為骨組織工程的種子細胞參與組織修復。MSC可以分化為神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞,因此可以用于外周神經(jīng)的修復;還可以分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子來提高神經(jīng)細胞的存活率和促進其再生,這提示MSC用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療的潛力很大。
MSC具有在體外容易擴增的特性,在短時間內(nèi)可以擴增上千倍。這是MSC廣泛應用于實驗研究和臨床的重要前提條件。相對于骨髓,從臍帶中分離MSC具有組織來源豐富、細胞原始、增殖能力強和安全無病毒感染風險等優(yōu)點,因此臍帶MSC可能為今后臨床應用需求提供更為理想的種子細胞。