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骨髓间充质干细胞的衰老和修复

发布时间:2018-04-03 15:23 |  点击次数:

骨髓基质细胞是存在于骨髓中的一类多能干细胞,具有分化成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞和其他几种结缔组织细胞。亦可转分化成心肌细胞和骨骼肌细胞。骨髓间充质干细胞现已被归为结缔组织成体干细胞。事实上,骨髓基质细胞中的间充质干细胞数量是很少的,约占细胞总数的10万分之一,其定向分化也不均一,现在越来越多的研究揭示骨髓间充质干细胞及其初步分化的祖细胞或称前体细胞具有一些特殊的表面蛋白特征;此外,干细胞具有多向分化及自我更新能力,其细胞复制分裂方式是不对称分裂,这明显不同于普通的细胞。通过贴壁法等细胞分离介质只能获得混合的骨髓基质细胞,只有应用免疫磁珠、流式细胞仪等将其进一步分离纯化后,才能称为骨髓间质干细胞。骨髓间充质干细胞是一种具有多向分化潜能的成体干细胞, 它不仅能促进损伤组织的再生与修复,还拥有良好的免疫调节能力,通过调控免疫细胞的增殖、分化和功能状态,从而调节炎症因子水平。尽管骨髓间充质干细胞潜在的免疫抑制机制尚不十分清楚, 但是许多研究已经证实间充质干细胞体的生物学作用,预示了良好的应用前景。

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骨髓间充质干细胞的衰老是一种极其复杂的生理过程,易受微环境的影响。有实验表明,老年小鼠的内环境能够抑制成体干细胞的功能。衰老多源于骨髓间充质干细胞的不断增殖,在细胞增殖的过程中易出现DNA损伤,当DNA损伤积累到一定程度时,即可能导致细胞周期调控发生异常,甚至出现恶变。长期体外培养的细胞会发生自发转化,转化的骨髓间充质干细胞表现出衰老的特点,出现端粒逐渐缩短,细胞再生能力减弱。另外,骨髓间充质干细胞作为脂肪细胞和骨细胞的共同祖细胞,随着细胞老化,成骨-成脂分化的平衡被打破,骨髓间充质干细胞更倾向于分化为脂肪细胞。骨髓来源间充质干细胞可支持免疫和造血系统中的造血祖细胞生长,促进骨髓组织修复,影响骨的生长和重建,其也会随着年龄及其他因素发生老化,进而影响其功能。衰老的骨髓间充质干细胞表现出端粒缩短、增殖和分化能力减弱、氧化应激水平增高等特点。
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