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MSC增殖与多向分化潜能2022-06-24 08:51:33

MSC具有广泛的增殖和分化能力,这是其区别于其他成体细胞的显著特征之一,MSC增殖分化的健康细胞能够重新填充受损椎间盘,在恢复正常的组织平衡的同时能够抑制椎间盘的退化级联。Risbud等率先证实了BMSCs在低氧和转化生长因子TGF-β1作用下可向类髓核细胞分化,之后研究发现,椎间盘中低氧、高渗和机械负荷的特殊环境有助于MSC获得椎间盘细胞样表型,并能促进合成ECM的结构成分合成,但也有学者研究认为,椎间盘中无血管、低糖、低pH值的环境,可能会导致植入的细胞无法长期存活,基于MSC增殖分化机制的修复功能可能受到限制,不足以诱导椎间盘的再生。

MSC的归巢特性是维持组织稳态并促进组织修复的重要机制之一。MSC通过响应损伤、免疫或物理化学信号而被动员,并迁移至效应位点,进而发挥作用,该过程受到信号分子、氧气和机械信号的严格梯度控制。Illien-Jünger等在离体培养的牛椎间盘中证实了MSC的归巢,与模拟生理条件下的椎间盘相比,退化变性椎间盘表现出对MSC较强的吸引性,且显著增加了蛋白聚糖的合成。Sakai等在小鼠模型中同样证实了 MSC的归巢,并发现其迁移效率与椎间盘变性的严重程度呈正相关。Wangler等发现,MSC的归巢能够可激活Tie2阳性祖细胞群,表达Tie2的椎间盘细胞是具有分化潜能的祖细胞群,一旦激活,可以分裂产生子细胞,子细胞能够迁移到损伤部位,并最终分化成修复受损组织所需的
细胞类型。但是,Tie2阳性祖细胞的比例会随着衰老和椎间盘变性而降低,从而导致椎间盘再生修复能力的丧失,MSC归巢提高了椎间盘中 Tie2细胞的比例。总而言之,目前研究普遍认为MSC归巢对退变的椎间盘有非常积极的影响,包括免疫调节作用,合成代谢基因的上调,细胞存活和增殖以及生长因子的产生,通过MSC归巢机制开辟关于内源修复策略的新方法也将是今后研究重点。
 
出自《间充质干细胞在椎间盘退变中作用》作者王向阳,刘永辉,石洋。