基本特性:
1.强大的增殖能力和多向分化潜能:在适宜的体内或体外环境下具有分化为肌细胞、肝细胞、成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞、神经细胞、内皮细胞、基质细胞等多种细胞的能力。
2.具有免疫调节功能,通过细胞间的相互作用及产生细胞因子干扰树突状细胞功能并抑制T细胞的增殖及其免疫反应,从而发挥免疫重建的功能。
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3.来源方便,易于分离、培养、扩增和纯化,多次传代扩增后仍具有干细胞特性。
作用机制:
1.归巢作用
表达大量趋化因子和趋化因子受体(CXCR4)并且能够通过向炎症趋化因子和细胞因子迁移归巢到炎症部位;MSC表面的CD44使间充质干细胞与内皮细胞上的E-选择蛋白结合从而归巢到含内皮细胞的炎症部位。
2.定向分化与多向分化
间充质干细胞通过直接移植或归巢到患病组织器官,到达受损的组织器官在特定微环境诱导下,通过分裂增殖、分化发育为与受损组织器官细胞种类相同的细胞。
3.免疫调节作用
MSC可能先通过免疫激活的T细胞释放IFNγ、TNFα和IL-1等细胞因子,进而刺激MSC产生大量不同趋化因子和一氧化氮(nitric oxide,NO);趋化因子招募T细胞向MSC聚集,MSC生成的NO抑制T细胞增殖, 产生免疫抑制效果。
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4.抗炎作用
MSC可能通过CD4+CD25+FOX P3+Treg细胞和IL1-RA表达来抑制IL-1ß因子的作用;MSC显著下调炎症组织中的炎症因子IL-1ß,TNF和IFN-γ的表达,上调血清中抗炎因子IL-10和CD4+CD25+FOX P3+Treg细胞的表达,进而下调炎症因子和上调抗炎因子的表达来抑制炎症反应。
5.组织修复作用
与归巢和多向分化特性有关。其分化可能通过三种机制来实现,即转录因子随机抑制或激活机制、微环境诱导分化机制和信号转导机制。
6.旁分泌作用
干细胞能够表达、合成、分泌各类生长因子、细胞因子、调节因子、信号肽等多种深生物活性分子,来调节代谢、免疫、细胞分化、增殖、迁移、营养、凋亡等活性因子,并通过这些因子平衡了机体的内稳态,为干细胞免疫调节、抗凋亡等提供了适宜的环境。通俗讲就是通过释放有用的物质,从而达到修复机体的效果。