骨髓間充質干細胞在組織工程中的應用

摘 要 骨髓間充質干細胞（BMSCs）是位于骨髓的干細胞，具有多向分化潛能，在組織工程中有廣泛應用，成為理想種子細胞的新來源。

關鍵詞 骨髓間充質干細胞 多向分化 組織工程應用

1 BMSCs的生物學特性

1968年，Friedenstein等首先證明了骨髓中非造血細胞的存在，并證實其有多向分化潛能。2006年，國際細胞治療協會提出BMSCs定義：（1）細胞體外培養貼壁生長；（2）大多數（>95%）表達表面標志CD44、CD29等；（3）至少有98%不表達造血標志CD45、CD34等；（4）體外可分化為成骨、軟骨和脂肪細胞等。

2 BMSCs多向分化潛能在骨損傷中的應用

共培養條件下，BMSCs可參與軟骨缺損修復。膠原膜與自體BMSCs聯合可修復兔膝關節缺損。Zuo等將關節軟骨細胞與BMSCs共同培養，可以刺激和支持關節軟骨基質形成。一定條件，BMSCs可以治療骨缺損或骨折。局部BMSCs移植到同種異體表面，可以創建組織工程骨膜，有效治療嚴重骨缺損。

3 BMSCs多向分化潛能在皮膚損傷中的應用

3.1 BMSCs誘導為血管內皮細胞

Shen等發現人誘導多能性內皮祖細胞（hiPSCs）可促進血管化構建，加速糖尿病傷口愈合。Wu等揭示了BMSCs作用機制：提高創面中血管內皮生長因子和血管生成素的水平。

3.2 BMSCs誘導為角質形成細胞

Liu等證實BMSC處理的燒傷皮膚出現角質細胞，角質化程度隨時間延長增加。對急性放射性皮炎小鼠尾靜脈注射hBMSC后，hBMSC會聚集到損傷部位并分化為角質形成細胞。

3.3 BMSCs誘導為成纖維細胞

BMSCs在人工誘導劑作用下可分化為成纖維細胞。He等人通過堿性成纖維細胞生長因子實現誘導?？赏茰y創口愈合過程中若有定向誘導，BMSCs可分化為成纖維細胞參與皮膚愈合。

BMSCs也可通過分泌細胞生長因子促進細胞增殖、膠原和血管生成，從而愈合傷口。

4存在問題與展望

由于BMSCs易于獲得，可克服免疫排斥，在組織工程領域具備廣闊前景。然而，有許多問題尚未探究清楚。BMSCs的表面抗原缺乏特異標記物；多向分化內在機理沒有闡明；移植后可能致癌等。隨著研究手段進步，BMSCs會展示出廬山真面目，得到更廣泛的應用。

作者簡介：李曉莉，1992年01月，女，山東省平度市，中國海洋大學海洋生命學院2015級海洋生物學碩士，研究方向：海洋生物材料。

參考文獻

[1] Friedenstein，A.J.&Gorskaja;，J.F.&Kulagina;，N.N.Fibroblast precursors in normal and irradiated mouse hematopoietic organs[J].Experimental Hematology，1976， 4（05）：267-274.

[2] Dominici，M&Le;，B.K.&Mueller;，I.， et al. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement[J]. Cytotherapy， 2006， 8（04）：315.

[3] 賀冬冬，曾令員，向川等.Ⅰ/Ⅲ型膠原膜聯合自體骨髓間充質干細胞修復兔膝關節軟骨缺損[J].中國組織工程研究， 2012， 16（38）：7031-7036.

[4] Zuo，Q.&W.Cui;&F.Liu.;，et al.Co-cultivated mesenchymal stem cells support chondrocytic differentiation of articular chondrocytes[J]. International Orthopaedics， 2013， 37（04）：747-52.

[5] Hoffman，M.D.&C.Xie;&X.; Zhang， et al. The effect of mesenchymal stem cells delivered via hydrogel-based tissue engineered periosteum on bone allograft healing[J]. Biomaterials， 2013， 34（35）：8887-98.

[6] Shen，Y.I.&H.Cho;&A.E.Papa;，et al. Engineered human vascularized constructs accelerate diabetic wound healing[J]. Biomaterials， 2016（102）：107-119.

[7] Wu，Y.&L.Chen;&P.G.Scott;，et al. Mesenchymal stem cells enhance wound healing through differentiation and angiogenesis [J]. Stem Cells， 2007， 25（10）：2648-2659.

[8] Liu，P&Z.S.Deng;&T;，Liu， et al. Tissue-engineered skin containing mesenchymal stem cells improves burn wounds[J]. Artificial Organs， 2008， 32（12）：925–931.

[9] Fran ois，S&M.Mouiseddine;&N.Mathieu;，et al. Human mesenchymal stem cells favour healing of the cutaneous radiation syndrome in a xenogenic transplant model[J]. Annals of Hematology， 2007， 86（01）：1-8.

[10] He，L&X.Nan; &Y.Wang; ， et al. Full-thickness tissue engineered skin constructed with autogenic bone marrow mesenchymal stem cells[J].中國科學：生命科學， 2007， 50（04）：429.