项目的意义、必要性和依据

（一）项目的意义、必要性和依据 近年来大量的研究证实间充质干细胞（MSCs）是骨髓微环境细胞的起源细胞, 是来源于发育早期中胚层和外胚层的一类多能干细胞。MSCs因其具有以下特点而 日益受到人们的关注（1）多向分化潜能在体内/外特定的诱导条件下，可分化 为脂肪、骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、心肌、内皮等多种组织细胞; （2）造血支持和促植入作为造血微环境主要细胞成分一基质细胞系的干细胞, MSCs通过细胞对细胞的直接作用、分泌细胞外基质及多种细胞因子，实现对造血 的精细调控，支持造血干细胞的生长，与造血干细胞共同移植可促进造血干细胞 的植入；（3）免疫调控MSCs表达MHC-I类分子，不表达CD80, CD86, HLA-DR等协 同刺激分子，体外可抑制混合淋巴细胞反应，体内诱导免疫耐受，对于预防和治 疗异基因造血细胞移植后引起的移植物抗宿主病，诱导器官移植免疫耐受有较好 的应用前景。（4）自我复制MSCs作为干细胞可以自我复制，体外扩增、增殖能 力强，可以作为基因操作的干细胞平台，在基因治疗中有着十分诱人的前景。 在造血干细胞移植治疗恶性血液病的应用研究 促进造血干细胞移植的造血重建近年来有关MSCs体内、外支持造血，抑制 免疫功能的报道有很多，提示MSCs可以作为造血干细胞移植的共移植手段以及应 用于临床相关疾病的治疗，可提高造血干细胞移植患者的存活率和移植后生存质 量，从而大大提高移植治疗的有效性和适应症，具有良好的应用前景。MSCs经静 脉回输后广泛分布于骨髓、肝脏、脾、胃肠道、肾脏、肺脏及肌肉等器官组织， 对受体BM-MSCs来源的检测结果发现，供体来源的MSCs能够定植于受体骨髓。 Maitra等体外扩增人MSCs,与造血干细胞（HSC）共移植给NOD/SCID小鼠，对照 研究结果显示，当HSC数量有限时，只有同时给予MSCs输注才能获得更为有效的 造血植入。黄绍良等进行了自体和异基因MSCs联合脐血移植的I期临床试验，结 果显示异基因MSCs联合UD-UCBT具有明显促进造血恢复的作用。Lazarus等对MSCs 自体输注进行了 I期临床试验，从23例造血系统肿瘤包括急性髓细胞白血病 （AML）、急性淋巴细胞白血病（ALL）、多发性骨髓瘤（MM）、淋巴瘤缓解期患者中 分别抽取骨髓10ml-15mL体外培养扩增MSCs, 15例患者经2-3次传代后给与3个 剂量组进行回输，各剂量组均未发生输注相关毒性反应。Koc等对28例晚期乳腺 癌患者施行高剂量清髓性化疗，然后输注外周血动员的自体干细胞和经体外扩增 的自体MSCs；全部患者也均未发生输注相关反应，并且造血功能迅速恢复。Lee 等联合应用HLA半相合的亲缘外周血动员干细胞及其体外扩增的MSCs移植对1例 高危AML女性患者进行治疗后，该患者造血功能迅速恢复，急、慢性GVHD均未发生, 随访至移植后31个月时仍保持完全缓解。联合HSCs和间充质干细胞进行移植的确 可以促进移植后造血功能的恢复，其移植成功率明显高于单纯的HSCT。间充质干 细胞促进HSCs归巢、定植、增殖并不依赖于对骨髓造血微环境的修复，而与其产 生的多种细胞因子如SDF 1、TGF81、MIP-la及MCP1等有关。间充质干细胞 不仅可以促进造血功能恢复、降低移植后并发症的发生率和死亡率，而且没有明 显的毒副作用，提示间充质干细胞移植是一个安全、可行的方法。 对移植物抗宿主病GVHD的防治作用同种异基因HSCs移植是可能治愈多种 恶性血液病的唯一方法，但是GVHD的发生却大大降低了移植的成功率，GVHD是引 起异基因HSCT后患者死亡的重要原因之一。研究表明间充质干细胞具有抑制T细 胞激活、增殖的功能，可以用以GVHD的防治。研究发现，发生GVHD时患者促炎因 子分泌增加，树突状细胞、巨噬细胞、NK细胞和细胞毒性T细胞被激活引起组织 损伤。体外实验表明MSCs可以和各种免疫细胞相互作用，以改变其免疫功能。 MSCs不仅具有免疫逃避能力，而且具有抑制排斥反应的功能。MSCs可以抑制幼 稚性和记忆性T淋巴细胞，阻抑T淋巴细胞与抗原提呈细胞APCs接触，通过APCs 间接的抑制T淋巴细胞。尽管MSCs发挥免疫调节功能的机制尚不清楚，但其对GVHD 的防治潜能是可以确定的。MSCs具有良好的免疫耐受性，可以逃避受者的免疫识 别，对T淋巴细胞的抑制作用和其供者来源没有明显的关系。最近Ringden等人应 用异基因间充质干细胞治疗类固醇耐药的GVHD患者疗效显著。8例病人中有6例急 性GVHD完全明显，并且没有MSCs治疗的急性副反应出现。他们得出结论认为对于 异基因MSCs治疗GVHD来说，无论是HLA配型相合，半相合还是完全HLA不匹配供者 来源的MSCs都适用，并且能够很好的修复GVHD所致的肠道上皮损伤。因此可以选 用MHC不相匹配的间充质干细胞进行移植以提高移植效率，抑制GVHD。总之，联 合间充质干细胞和HSCs进行移植可以提高移植效率，降低GVHD的发生率，而且 是一种安全、无直接和后期毒性的治疗方法。 在神经系统疾病的应用研究 干细胞具有向神经细胞分化的潜能是神经科学研究的重要进展，给许多以前 认为是不治之症的神经损伤性疾病如脊髓损伤、脑损伤、外周神经损伤等的治 疗带来了新希望。 在脊髓损伤中的研究脊髓损伤后形成瘢痕组织阻碍神经元的再生下行、神 经纤维的变性坏死以及中枢神经系统内抑制神经元再生的微环境等因素，阻碍了 脊髓损伤的恢复。骨髓MSCs的发现、分离与成功诱导分化为神经细胞，为脊髓损 伤的移植治疗提供了 “种子细胞”，其移植可能成为一种保护和促进损伤的脊髓 功能恢复的崭新治疗手段。Ankeny等将MSCs种植脊髓损伤的大鼠模型中，结果发 现，移植组大鼠后腿空中蹬腿动作以及步态循环控制能力恢复，MSCs移植物充满 病变腔隙，并伴随有宿主组织和白质髓鞘的保留，证明具有神经保护作用；与 对照组相比，移植组能更有效地促进轴索生长；另外，MSCs中的大部分神经纤维 生长方向与脊髓的长轴索平行，提示其可直接纵向生长。Hofstetter等对动物损 伤的脊髓模型进行MSCss脊髓内移植，1周后动物步态明显改善，移植5周后发现 移植区和瘢痕组织区之问可见到新生神经纤维束穿过。以上事实说明，植入MSCs 对脊髓损伤引起的运动功能障碍有显著的疗效。 在脑缺血性疾病方面的研究目前，许多研究发现将人骨髓MSCs移植给脑缺 血动物模型，能有效减少梗死体积、降低神经缺陷评分，并能明显改善神经功能 的恢复。给永久性大脑中动脉栓塞大鼠静脉输注人骨髓MSCs,发现MSCs能进入损 伤脑区，其数量随时间增加。在大鼠皮质脑缺血后1周把纯化的人骨髓MSCs移植 到损伤周围皮质区能明显改善大鼠的感觉运动功能，组织学分析移植的MSCs表达 星形胶质细胞标志物GFAP、少突胶质细胞标志物GalC和神经元标志物，说明 移植的MSCs能向神经元前体细胞或神经元样细胞分化。鼠缺血脑组织的提取物培 养能促进人MSCs产生神经营养因子和血管源性生长因子，提示脑缺血后的微环境 变化可能与MSCs的治疗作用有关。此外，Chert等还通过静