医学免疫学课件：脐血间充质干细胞移植的研究进展

1、脐血间充质干细胞移植的研究进展ContentsPart 1Part 2Part 3Part 4前景展望相关研究介绍背景介绍特性与应用Part 1 背景介绍1.1干细胞的研究历程1.2干细胞的分类与特点1.3脐血干细胞的分类干细胞研究历程干细胞（stem cell）是一类具有自我复制能力（self-renewing）的多潜能细胞。在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。干细胞的研究始于1963年，加拿大科学家恩尼斯特莫科洛克和詹姆士堤尔首次证明了血液中干细胞的存在。这一发现让很多科学家如获至宝，随着生命科学的迅速发展，干细胞的研究在近年获得了诸多突破和进展。科技部发布国家重点研发计划2017年度

2、项目申报指南。“干细胞及转化研究”试点专项共收到申报197项，申请国拨经费总量为45.45亿元。指南一级方向分类下，“干细胞临床研究”方向申报最多。1.形态：呈圆形或椭圆形细胞体积小核相对较大常染色质，并具有较高的端粒酶活性2.功能：具有多向分化潜能和自我复制能力是形成各组织器官的原始细胞受Cyclin及Cyclin-Dependent Kinase的调节干细胞的特点干细胞的分类1.根据发育阶段分：胚胎干细胞（embryonic stem cell，ES细胞）成体干细胞（somatic stem cell）2.根据发育潜能分：全能干细胞（totipotent stem cell，TSC）多能干

3、细胞（pluripotent stem cell）单能干细胞（unipotent stem cell）（专能干细胞）脐血干细胞分类内皮主细胞（endothelial progenitor cells， EPCs）间充质干细胞（mesenchymal stem cells， MSCs）造血干细胞（hemopoietic stem cell， HSCs）Part 2 特性与应用2.1脐血间充质干细胞的白细胞分化抗原2.2脐血间充质干细胞的分化方向2.3脐血间充质干细胞的提取2.4脐血间充质干细胞移植领域抗原表型特点1.稳定表达CD29、CD44、CD73、CD105 2.不表达CD34、CD45、

4、CD31和HLA-DR3.不表达协同刺激分子 CD80（B7-1）、CD86（B7-2）和CD40，从而缺少T细胞活化所必需的第二信号。 4.整合素家族成员CD29， 黏附分子CD44是其特异标志图1 脐血MSC的流式细胞仪检测分化方向及提取方式骨组织、软骨组织肌肉组织、肌腱组织神经组织肝组织脂肪组织心肌组织移植领域临床运用血液系统疾病治疗骨和软骨修复神经系统疾病治疗心肌疾病治疗More.Part 3 研究进展介绍3.1脐血间充质干细胞移植治疗系统性红斑狼疮3.2脐血间充质干细胞移植治疗心肌坏死3.3干细胞相关机理研究3.4脐血间充质干细胞移植的其他应用脐血间充质干细胞移植治疗系统性红斑狼疮简

5、述基于小鼠的实验研究传统治疗移植治疗系统性红斑狼疮基于患者的临床研究遗传因素、环境因素、激素水平作用T淋巴减少、T抑制功能降低、B过度增生抗核抗体、抗组蛋白抗体、抗双链DNA抗体增高基于小鼠的实验研究 MSC分离培养小鼠动物模型建立及分组小鼠脐血间充质干细胞回输低剂量治疗主要指标记录统计分析正常对照患病组高剂量治疗中剂量治疗1.抗核抗体、抗组蛋白抗体、抗双链DNA抗体2.T调节细胞比例.C57BL/lpr模型小鼠实验结果图1 双标记流式细胞仪检测实验结果图1 各组抗组蛋白、抗双链DNA、抗核抗体水平基于患者的临床治疗研究1.静脉输注的方式移植脐血间充质干细胞2.生化指标观察3.病症发展情况观察

6、症状改善情况：1.发热 、疲倦 、 乏 力缓解83%2.皮疹减轻61%3.血管炎改善50%4.关节痛改善28%表1 脐血MSC治疗前后血清SCr、UAER及Alb变化脐血间充质干细胞移植对心肌细胞凋亡的影响 干细胞分离培养动物模型建立及分组脐血充质干细胞回输指标观察及统计分析结果分析图1 各组心肌细胞凋亡情况图2 各组心肌细胞数量差别A：细胞核呈椭圆形，形态规则，边缘光滑B：凋亡的细胞核固缩，出现核碎裂，凋亡的阳性细胞数多；C ：凋亡的阳性细胞数较B组减少A：正常对照组，心肌细胞数量多B：心肌细胞数量明显减少，细胞核大小不规则；C ：心肌细胞数量较损伤组明显增加但低于正常组结果分析1.心功能评

7、价：心梗面积减少2.分子水平检测：Bax 表达下降Caspase-3表达下降表1 各组心梗面积及占比表2 各组Bax蛋白、Caspase-3蛋白量脐血MSC的作用机理外泌体的研究1.MSC组织修复机理困惑2.外泌体简介3.外泌体介导的组织修复外泌体的分离鉴定1.组织修复机理2.移植新思路图1 电镜下外泌体形态图2 外泌体表面标志物表达干细胞的的调控1.定义2.内源性调控（1）细胞内蛋白对干细胞分裂的调控（2）转录因子的调控Oct4FGF-4Tcf/Lef3.外源性调控干细胞的的调控3.外源性调控（1）分泌因子 TGF Wnt（2）膜蛋白介导的细胞间的相互作用 Catenin（3）整合素（Int

8、egrin）与细胞外基质自身免疫疾病治疗心肌疾病治疗神经系统疾病治疗肝脏疾病治疗骨及软骨修复血液系统疾病治疗脐血MSC最新研究领域总结血液系统疾病：1.造血干细胞和间充质干细胞2.联合移植成功率高3.趋化因子、细胞因子与归巢骨和软骨修复：1.软骨再生和修复的能力差2.TSP-2促进分化3.术后骨不连治疗最新研究领域总结神经系统疾病：1.脑梗死2.脑缺血3.帕金森肝脏相关疾病：1.改善肝脏功能及纤维化状况2.不引起机体明显免疫反应3.治疗肝硬化最新研究领域总结Part 4 前景与展望4.1干细胞研究的全球现状4.2脐血间充质干细胞的独特优势4.3研究困境干细胞研究全球市场规模中国澳大利亚英国美国

9、脐血间充质干细胞的优势分化能力强免疫原性低对供者无伤害无伦理问题来源丰富采集方便研究困境1.机理尚未阐明2.各国政策限制3.研究到临床的转变周期长参考文献 1.Biazar E, Keshel SH.The healing effect of stem cells loaded in nanofibrous scaffolds on full thickness skin defects. J Biomed Nanotechnol. 2013;9(9):1471-1482 2.Wang F, Shen Y, Tsuru E, et al. Syngeneic transplantation o

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11、dy.Arthritis Res Ther. 2014;16(2):R79. 4.Krampera M，Galipeau J，Shi Y，et al. Immunological characterization of multipotent mesenchymal stromal cellsThe International Society for Cellular Therapy（ISCT） working proposalJ. Cytotherapy，2013;15(9).5.张军，张耀明，王正辉，等 Sox9 诱导人脐血干细胞向软骨细胞分化的实验研究 J 组织工程与重建外科杂志， 20

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