怎么了解干细胞的归巢性才不会犯错

原标题：怎样了解干细胞的归巢性才不会犯错

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怎样了解干细胞的归巢性才不会犯错

正文

一直以来，咱们对干细胞的归巢性概念都不是很清楚，只知道是有这个概念。归巢，归哪个巢？是归受伤处仍是归特定安排？归巢的机制是什么？归巢有何好处？步步先生教你怎样讲干细胞的归巢性才不会犯错。嘿，你没看错，这是步步很早之前写的一篇科普。最近又有人问，干脆翻出来，温故而知新，可以为师矣！

干细胞可以自己找到自己的“家”，而这个家是合适她自己生计的当地，就像识途老马相同，永久清楚自己的家在哪里。这便是咱们所说的“归巢”。她们可以从自己的家出来在外周血中“散步”一圈，再寻找到并进入微环境适合的“niche”中并久居其间，休养生息。

要想全面了解干细胞的归巢性，首要咱们得知道这个词是怎样来的。

概念：归巢（homing）

“归巢”（homing）最早是指循环在血液中的淋巴细胞倾向于搬迁到它们原先派生自那里的淋巴细胞部位，如淋巴结，这一回归现象称为“淋巴细胞的归巢”，这是1983年Gallation提出来的 [1] 。后来“归巢”这一概念逐步引申至干细胞。

干细胞归巢是指内源或外源性干细胞在多种要素的作用下，能定向趋向性搬迁，跳过血管内皮细胞至靶向安排并定植存活的进程，相似人体部分炎症反响后许多白细胞搬迁至炎症周围。

概念：干细胞巢（niche）

干细胞周围的细胞形成像摇篮样的环境保护着干细胞，这一环境被称为微环境（干细胞巢，niche）。niche不只给干细胞供给营养，一起还辅导干细胞的举动，决议干细胞的分解方向。微环境由和干细胞相邻的各种细胞、细胞外基质(extracellular matrix, ECM)以及多种细胞因子等构成。

除了造血干细胞之外，干细胞的归巢性首要是指的间充质干细胞。2009年，Krap等 [2] 主张将“间充质干细胞归巢”界说为：MSCs在方针安排的脉管体系里被捕获，随后跨过血管内皮细胞搬迁至方针安排的进程。许多研讨发现，当机体缺血、缺氧、损害时，机体内或许外源性MSCs具有向损害部位优势散布的特质。归巢是MSCs安全有用的应用于临床的要害。

微环境改动是MSCs 归巢的始动要素，安排损害部分表达多种趋化因子、黏附因子、生长因子等各种信号分子。不同的微环境排泄不同的信号分子，招引MSCs定向抵达该安排。干细胞归巢，最终归巢至骨髓，归巢至各个脏器，归巢至炎症及伤口部位，乃至归巢至肿瘤部位。

J.M.; Leng, T.G. . Cell Stem Cell 2009, 3, 206-216

图注：间充质干细胞在不同的解剖方位发挥着不同的功用。炎症反响包括伤口、缓慢炎症反响(如移植物抗宿主病)和肿瘤等。[2]

一句话：干细胞归巢性， 犹如一部GPS，时刻指引着干细胞寻找回“家”的路。

干细胞的归巢机制详细尚不清晰。简而言之，某些特定信号分子与MSCs膜上相应受体结合，一起驱动其归巢行为。移植的干细胞顺畅归巢至微环境，这要求损害部位的信号分子和MSCs外表受体相一致，这也是决议MSCs移植的胜败之一。参加归巢行为的小组成员许多，有比如趋化因子、生长因子和黏附分子等。

趋化因子：首要担任由远及近。

特定的安排排泄特定的趋化因子，而且通过趋化因子的浓度梯度，招引带有趋化因子受体的细胞定向抵达该安排。在损害进程中，不同安排细胞能开释不同的化学趋化因子，这些趋化因子能促进MSCs搬迁。以CXCR4受体为例，它一般只与CXCL12相结合。在骨髓含有较多CXCL12趋化因子，因而骨髓中的造血干细胞中经常可以发现CXCR4受体的存在 [3] 。一般来说，趋化受体可以感触外部环境趋化因子浓度，并引导细胞抵达趋化因子浓度较高的当地 [4] 。

G, J ; S, L. ; Luster, Andrew D.Annual Review of Immunology,

图注：炎症进程中骨髓，血液和周边安排之间的趋化因子沟通。[4]

黏附分子：首要担任由外而内。

血管中的MSCs黏附于毛细血管壁跨内皮细胞层归巢至方针安排，MSCs和细胞外基质通过表达细胞黏附分子配体与细胞黏附分子结合，介导干细胞归巢到特定的靶点。

此外，炎症因子（如TGFα等）与生长因子（如HGF等）也是归巢小组的重要成员。

MSCs可以选择性归巢于多种安排的损害部位，进步干细胞归巢率很重要。使用各种办法进步干细胞归巢的功率，将会进步干细胞移植的作用。

• MSCs的预处理

MSCs重复传代会导致其干性丢掉，影响其医治作用。MSCs在体外发作老化以及细胞间的氧化损害堆集，使细胞的增殖和归巢潜能有所削弱。

• MSCs的移植方法

干细胞现在最首要的移植方法是动脉移植、静脉移植、部分打针移植。静脉回输常发作静脉堵塞于肺部而影响作用，但胜在简略易操作；动脉打针操作杂乱，伤口大，出血多；部分打针归巢率高，作用好。

• MSCs的黏附贴壁的处理

黏附贴壁是移植干细胞存活、生计和有用的条件。研讨发现，在移植前使MSCs的处于黏附贴壁状况会有利于移植后的细胞生计和向方针安排的归巢。所以，处于培育期的MSCs作用要比刚复苏后的MSCs作用要好。

• MSCs的移植时刻、数量

移植时刻及数量影响其归巢的作用，MSCs细胞越前期，移植后归巢率越高。假如数量够，不通过体外培育最好。Rombouts等 [5] 研讨标明，新鲜别离的MSC较培育传代后的细胞归巢才能更强。MSCs培育24 h其归巢功率可从55%～65%降至10%，但关于刚别离出的MSCs往往数量稀疏，一般要在体外进行许多培育扩增，以添加干细胞数量。所以，移植时刻与细胞数量也是一个对立。

重要参考文献：

• Gallatin WM，Weissman IL，Butcher EC．A cel1．surface molecule involved in organspecific homing of lymphoeytes[J]．Nature，1983，304(5921)：30-34．
• Karp, J.M.; Leng, T.G. Mesenchymal stem cell homing: the devil is in the details. Cell Stem Cell 2009, 3, 206-216.
• Griffith J W, Sokol C L, Luster A D. Chemokines and chemokine receptors: positioning cells for host defense and immunity[J]. Annual review of immunology, 2014, 32: 659-702.
• Ono S J, Nakamura T, Miyazaki D, et al. Chemokines: roles in leukocyte development, trafficking, and effector function[J]. Journal of Allergy and Clinical Immunology, 2003, 111(6): 1185-1199.
• RomboutsWJ, PloemacherRE. Primary murine MSC show highly efficient homing to the bone marrow but lose homing ability following culture[J]. Leukemia, 2003, 17(1): 160–170.

名词解释干细胞者说

归巢（homing）：“归巢”（homing）最早是指循环在血液中的淋巴细胞倾向于搬迁到它们原先派生自那里的淋巴细胞部位，如淋巴结，这一回归现象称为“淋巴细胞的归巢”，这是1983年Gallation提出来的。后来“归巢”这一概念逐步引申至干细胞。

干细胞巢（niche）：干细胞周围的细胞形成像摇篮样的环境保护着干细胞，这一环境被称为微环境（干细胞巢，niche）。niche不只给干细胞供给营养，一起还辅导干细胞的举动，决议干细胞的分解方向。微环境由和干细胞相邻的各种细胞、细胞外基质(extracellular matrix, ECM)以及多种细胞因子等构成。

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