MSCs产品的质量控制和制备监管是确保其生物安全性和有效性的关键,充分了解细胞在体外制备和扩增中发生的生物学变化对临床转化和新药研发具有重要意义。将从不同方面来综述体外传代培养对间充质干细胞治疗潜力的影响，体外培养初期, MSCs多呈纺锤形、丰满、立体, 有大量均匀分布的微绒毛, 而至培养的中后期（第11代和第17代）, 细胞变得更宽大, 扁平, 并伸出大量的伪足, 微绒毛的数量和长度也减少。MSCs在长期体外培养过程中, 在第9代前表现出类似水平的增殖能力, 10代之后的MSCs增殖能力则显著下降, 这种增殖能力的下降与细胞端粒长度和线粒体活性的变化无关。

同时研究者观察到,G0/G1期细胞比例在培养过程中的逐渐增加, S期细胞比例逐渐减少;在长期培养的后期细胞内出现较高的ROS水平,这可能是细胞在复制分裂过程衰老的主要表现。许多膜蛋白是细胞之间或细胞与周围环境之间信号通路的关键介质, 传代过程中胰蛋白酶的使用不可逆地损害了MSCs细胞表面的重要结构, 可能是导致细胞形态改变和增殖活力减弱的主要原因。对来自6个不同供体、在相同培养条件下生长并在细胞第3，5和7代收获的人源MSCs进行了基因表达分析, 结果显示, 40％的显著差异基因与细胞生长、增殖和细胞发育有关,这证明体外传代的培养方式因缺乏体内微环境的营养和支持, 会极大地影响MSCs生长增殖相关的基因表达。不仅经典的培养方式会产生如此效应, 使用3D培养也会加速MSCs的死亡, 将人源脐带MSCs长时间3D培养为球形细胞团并不能改善细胞状态, 甚至会减少细胞干性, 加速衰老。
 

出自《体外培养对间充质干细胞生物学功能的影响》作者曹洋嘉,彭雪梅,张英驰。