血液肿瘤患者骨髓间充质干细胞的 病理学特性

1. 血液肿瘤患者骨髓间充质干细胞的病理学特性 天津医科大学附属肿瘤医院 血液肿瘤科：赵智刚

2. 间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells, MSCs） ※概念：MSCs是来源于胚胎发育早期中胚层的 一类多能干细胞 ※来源：骨髓、肌肉、心脏、肝脏、肾脏、真 皮、胰腺、肺脏等 Mackay AM，et al. Tissue Eng, 1998 Pittenger MF, et al. Science, 1999. Wang JS, et al. J Thorac Cardiovasc Surg, 2000 Woodbury D, et al. J Neurosci Res, 2000 Jiang YH, et al. Nature 2002 Zhao ZG et al. Bone marrow transplantation 2005 .

3. 骨髓源间充质干细胞 骨髓中除造血干细胞外还存在着一类 具 有多向分化潜能的间充质干细胞，它具有广泛的分化潜能以及采集 方便，容易在体外培养、诱导和扩 增的 特点，已 成 为细胞治疗中最具发展潜力的细胞来源之一 ,具有很大的应用价值。 Jiang YH, et al. Nature 2002 Peister A, et al Blood, 2004 Reyes M, et al Blood 2001

4. 问题的提出：1. MSCs的来源有限，而且异基因 MSCs归巢效率低 2.骨髓MSCs是否受到疾病的影响以 及受影响的程度

5. 实验目的 ※获取血液病患者骨髓间充质干细胞 ※检测血液病患者骨髓间充质干细胞的生物学特性和支持造血功能

6. 实验方法 分离不同血液病患者骨髓MSCs 流式细胞仪鉴定细胞的表型 脂肪细胞和骨细胞的诱导分化 检测骨髓源MSCs造血因子表达 支持造血能力的检测

7. 结果 1. ALL、MDS骨髓MSCs和正常成人骨髓MSCs具有相似的细胞形态、免疫表型及正常核型，而且都可以向骨和脂肪细胞分化。 2. ALL骨髓MSCs具有和正常成人骨髓MSCs相似的支持造血功能,并且表达造血因子 3. MDS骨髓MSCs也表达造血因子,但是其支持造血能力降低，AML来源的MSCs 4. AML骨髓MSCs在体外生长缓慢,很难传代培养,而其它来源骨髓MSCs增殖快,易于传代培养。AML骨髓MSCs丧失多向分化能力，而且不具有支持造血的能力 。

8. 结果（1）骨髓MSCs诱导前的细胞形态及细胞生长方式结果（1）骨髓MSCs诱导前的细胞形态及细胞生长方式 A Normal ALL MDS B

9. CD29 CD44 CD14 CD31 CD34 CD45 HLA-DR Normal ALL MDS 结果（2）骨髓MSCs诱导前的表型特征

10. 结果（3）骨髓MSCs体外分化 Normal ALL MDS 成骨分化 脂肪分化

11. ALL MDS Normal * * * CFU-GM CFU-E CFU-GEMM 6 CFU/1X10 BMMNC 结果（4）支持造血作用

12. Meirelles L, Br J Haematol, 2003 Deans R & Moseley A, Exp Hematol, 2000 Jiang Y, Exp Hematol, 2002 讨 论 干细胞的特点： 1，自我更新能力 2，在体外长期培养 3，高度增殖能力 4，在特定的条件下可以向多系细胞分化

13. 我们的研究结果显示 1.ALL, MDS的骨髓MSCs表现出很强的增殖能力 2.上述细胞可以在体外连续传代（P＞10），这意味着我们获取的间充质干细胞可以在体外大量扩增。 3.上述骨髓MSCs表达CD29、CD44和CD105 4.具有多系分化能力 上述结果阐明：在ALL和 MDS的骨髓中存在着一类具有干细胞特点的细胞群体。

14. Reyes M et al, Blood 2001 Noort W et al. Exp Hematology 2002 Jiang X et al. Blood 2005 Krampera M et al. Blood 2003 间充质干细胞的功能 • MSCs具有支持造血的能力：在体外维持长 期培养启始细胞增殖 ，还可以促进脐血 CD34+细胞在NOD/SCID鼠中的扩增，增强 其的移植能力。 • MSCs具有免疫抑制作用，在体内和体外均 可以抑制T淋巴细胞的增殖

15. 支持造血是MSCs的主要功能，血液病患者MSCs支持造血能力是否发生变化将直接影响MSCs的临床应用支持造血是MSCs的主要功能，血液病患者MSCs支持造血能力是否发生变化将直接影响MSCs的临床应用 骨髓MSCs通过表达细胞黏附分子和分泌多种造血调控因子来促进造血干细胞的增殖和分化。在本实验中，我们发现①ALL, MDS和正常人骨髓MSCs高表达黏附分子CD29和CD44，并且表达Ⅰ和Ⅲ型胶原，这些分子的表达有助于MSC与造血细胞之间的相互粘附，从而促进造血细胞的增殖和分化。②通过RT-PCR, 我们发现上述骨髓MSCs可以稳定表达造血调控因子SCF、IL-6和G-CSF。③我们通过检测体外长期培养体系中集落形成情况来评估MSCs的支持造血作用。同正常成人骨髓MSCs比较，ALL骨髓MSCs对造血干/祖细胞的增殖能力没有明显差别。④MDS骨髓MSCs支持造血能力明显下降。

16. Bhatia R et al, Blood, 1995 Mayani H. Leukemia, 1996 AML骨髓MSCs在体外的增殖能力差，不能连续传代培养2代以上；而且其多向分化和支持造血能力受损。 原因：1. AML骨髓MSCs中存在异常的巨噬细胞。 2. 异常的细胞因子。 3. AML骨髓中的白血病细胞克隆和MSCs之间的相互作 用, 从而影响MSCs的生物学特性。

17. 总结 • ALL和MDS患者骨髓中存在一类具有MSCs特性的细胞群体，它可以在体外大量扩增并维持低分化状态，可以向脂肪、成骨和神经细胞分化，表达造血相关因子并具有支持造血作用。但是，MDS骨髓MSCs支持造血能力明显下降，而AML骨髓MSCs在增殖能力、分化和支持造血功能方面存在病理改变。

18. 谢谢大家 谢谢