间充质干细胞治疗技术筛选平台

Mesenchymal stem cell therapy technology screening

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一类中胚层来源的、具有自我更新和分化能力的多能干细胞,已广泛用于临床治疗。MSCs 来源广泛,如骨髓、脐带、脐带血、脂肪、外周血、羊水、羊膜组织等。不同来源的间充质干细胞,其生物学特性差异很大,在细胞学水平研究中,以及在动物实验和临床研究中,不同来源的MSCs的临床效果有很大差异。因而有必要进一步比较不同来源的MSCs生物学特性的差异,针对不同的疾病,选取最适合的间充质干细胞。

我们掌握并可以应用于临床的间充质干细胞种类
  • 脐带间
    充质干细胞
  • 牙髓间
    充质干细胞
  • 脐带间
    充质干细胞
  • 羊膜间
    充质干细胞
  • 蜕膜间
    充质干细胞
  • 绒毛膜
    间充质干细胞

羊膜间充质干细胞具有更好
更迅速的成骨分化能力

针对不同的疾病,我们通过建立疾病模型使用不同来源的间充质干细胞,进行疗效验证,针对骨科疾病、自身免疫性疾病、抗纤维化疾病已经筛选出了最优的间充质干细胞种类。并公开发表了部分数据结果,其中关于骨科疾病的数据《Chongyang Shen, Chuan Yang, Shijun Xu, Hai Zhao. Comparison of osteogenic differentiation capacity in mesenchymal stem cells derived from human amniotic membrane (AM), umbilical cord (UC), chorionic membrane (CM), and decidua (DC), Cell & Bioscience, 2019, 9(17):1-11》研究发现:相较于其他种类的干细胞,羊膜间充质干细胞具有更好,更迅速的成骨分化能力,更适合与治疗骨质疏松等疾病。

牙髓间充质干细胞可以更好地促进血管再生
并恢复供血

针对于下肢缺血性疾病,我们发现牙髓间充质干细胞可以更好地促进血管再生,并恢复供血。部分数据我们进行了公开发表《Chong yang Shen, lin li, ting Feng, jin rong Li, mei xing Yu, qiao Lu, wen wei Tu, hong Li. Dental pulp stem cells derived conditioned medium promotes angiogenesis in hindlimb ischemia. Tissue Engineering and Regenerative Medicine, Vol. 11, No. 6, pp 1-10 (2014).》

间充质干细胞高效递送及维持技术平台

Mesenchymal stem cell efficient delivery and maintenance technology platform

间充质干细胞在器官组织损伤后的再生修复,抗纤维化,自身免疫性疾病,缺血性疾病和中枢神经系统疾病上具有良好的临床应用前景,保证移植入体内的UC-MSCs 向受损组织的定向迁移能力是其临床应用的关键因素。然而关于MSCs 移植后迁移归巢的实验研究发现,靶向组织中仅有少量的移植的MSCs 能够被检测到。

造成MSCs在损伤炎症部位数量较少的原因主要有两条

1. 间充质干细胞的迁移以及向炎症信号趋化的能力较弱。

2.迁移到损伤部位的MSCs受到低氧分压,自身免疫系统攻击以及高浓度炎症因子的影响,细胞大量凋亡。


因此对招募MSCs迁移归巢到受损组织的调控机制研究,以及抑制自身免疫系统攻击MSCs是促进其MSCs临床应用成功的重要影响因素。

针对MSCs的高效迁移和趋化能力我们进行了多年的研究,分别从细胞表面炎症因子受体的调控角度以及表观遗传调控的角度研究了多种因素对MSCs迁移能力的影响。

部分数据我们进行了公开发表:

1.《 Chong yang Shen, puchang Lie, mei xing Yu, qiao Lu, ting Feng, jin rong Li, hong Li. Conditioned medium from umbilical cord mesenchymal stem cells induced migration and angiogenesis, Mol Med Rep. 2015 Jul;12(1):20-30.》

2.《 Chongyang Shen, Qingli Quan, Chuan Yang, Yueqiang Wen and Hong Li. Histone demethylase JMJD6 regulates cellular migration and proliferation in adipose-derived mesenchymal stem cells. Stem Cell Research & Therapy (2018) 9:212》

脐带组织来源间充质干细胞

脐带组织来源间充质干细胞(Umbilical cord mesenchymal stem cells,UC-MSCs)作为一种免疫调节制剂可以用来治疗自身免疫性疾病。本项目前期通过大量筛选实验发现通过白介素6(Interleukin 6,IL-6)预处理的UC-MSCs不仅可以更迅速地响应并抑制免疫细胞的活化,同时还可以延迟和降低MHC-Ia和MHC-II分子的表达,从而维持UC-MSCs的免疫耐受状态,增加UC-MSCs在体内存活的时间,进而可以减少治疗频次,提高治疗自身免疫性疾病的效果。“IL-6预处理脐带间充质干细胞治疗白塞氏病的机制应用研究”在2019年得到了四川省科技厅重点研发项目(2019YFS317)并获得20万元的支持。申重阳博士为该项目的主持人。

细胞因子预处理的
UC-MSCs 诱导免疫耐受的分子机制研究

利用pHIV-Luc-ZsGreen病毒感染UC-MSCs,并在BD模型小鼠体内进行活体成像,通过计算luciferase光子信号强度评价细胞因子预处理的UC-MSCs在体内的分布及存活时间。pHIV-Luc-ZsGreen载体带有luciferase和GFP融合蛋白,因此可以使用流式细胞仪检测将GFP阳性的UC-MSCs细胞分选出来,再检测UC-MSCs表面分子MHC-Ia,MHC-Ib和MHC-II的表达情况。

间充质干细胞治疗自身免疫性疾病

Mesenchymal stem cells for the treatment of autoimmune diseases

白塞氏病(Betch’s disease,BD)是一种以小血管炎为病理基础的进行性多系统疾病。现有的治疗措施由于缺乏有效性,

很难完全阻断炎症反应和病程的发展,使得白塞氏病人治愈率低,致残致死率高。

因此,临床上亟需有效的治疗方法,改善血管炎症环境,使患者的损伤部位得到修复,从而更加有效地治疗BD。

间充质干细胞

间充质干细胞(mesenchymal stem/stromal cells, MSCs)是一类具有自我更新能力的多能干细胞,同时具有分化为成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞的能力。成体组织中MSCs 细胞数量极少,骨髓细胞中MSCs 所占比例仅为0.001~0.01%,并且随着年龄增加,MSCs 的数量也逐渐下降。MSCs 培养可以来源于成体组织(如骨髓、脂肪、牙髓、皮肤等),也可以从胎儿组织中(如脐带、羊膜、胎盘等)获取。

脐带间充质干细胞

脐带间充质干细胞(Umbilical cord mesenchymal stem cells ,UC-MSCs)是一种来源丰富、易于分离培养的干细胞。UC-MSCs 也是应用于临床试验最广泛的细胞。治疗的病种涉及到神经系统疾病,糖尿病,肝脏疾病和心血管疾病等多个方面。UC-MSCs 的临床试验研究进展迅速,结果也令人欢欣鼓舞,但是干细胞治疗也存在诸多问题如干细胞是否能靶向性分布,受损伤部位缺氧环境和炎性因子对的干细胞存活时间的影响等。增强干细胞在体内的存活时间,提高间充质干细胞的免疫抑制能力,对于间充质干细胞治疗技术更好地应用于临床十分重要。


UC-MSCs治疗白塞氏病具有一定的优势,也存在一些问题

UC-MSCs是非常好的细胞治疗种子细胞,拥有很多独特的特征和优势,因此针对治疗不同的疾病,应当运用不同的技术和方法使得UC-MSCs能够放大优势特征,减少不利因素。我们前期通过对“间充质干细胞移植前进行程序性氧浓度预处理来治疗缺血性疾病”,取得了非常好的治疗效果,并获得了国家发明专利CN201110352365.7。由于本研究项目是在国内外首次将经过细胞因子预处理的UC-MSCs应用到BD的治疗中,通过炎症因子预处理驯化的UC-MSCs具有更突出的免疫调节功能,能够更好地维持细胞的免疫耐受状态,因此具有潜在的知识产权优势,预期可以取得发明专利授权。