中胚层来源的细胞及部分外胚层来源的细胞分化，且ＭＳＣｓ具有来源广泛、易于体外分离培养、免疫原性低，移 植后无免疫排斥反应和易于基因转染等特点。血管内皮细胞属于中胚层细胞，ＭＳＣｓ可定向诱导分化为血管内皮 细胞，在体外构建成理想的血管移植物，用于心脏组织工程瓣、血管组织工程以及再生医学领域。本文就间充 质干细胞的生物学特性及诱导分化为内皮细胞的相关研究以及研究中存在的问题作一综述。 【中图分类号】
ＣＤ６、ＣＤｌ０、ＣＤｌ８、ＣＤ２１、ＣＤ２５、ＣＤ３３（Ｐ６７）、
ＣＤ３６、ＣＤ３８、ＣＤ５０、ＣＤ９５。
ＭＳＣｓ的鉴定和表面标志物 由于ＭＳＣｓ缺乏特异性的表面标志物，因而从各
种组织体外分离培养较难获得纯的ＭＳＣｓ，而且不同 来源的ＭＳＣｓ的表面标志物也不尽相同。就比如脐带 来源的ＭＳＣｓ表达ＣＤ２９、ＣＤ４４、ＣＤ５１、ＣＤｌ０５、 ＳＨ２、ＳＨ３，不表达ＣＤ３４、ＣＤ４５”１。胎盘来源的 ＭＳＣｓ表达的标志物有ＣＤｌ０５、ＳＨ一２、ＳＨ一３及ＳＨ一 ４，同时表达某些胚胎干细胞表面标志物，如ＳＳＥＡ一 ４、ＴＲＡ—ｌ一６ｌ及ＴＲＡ一１－８０等，不表达造血细胞、内 皮细胞及滋养层细胞的特殊细胞标志物嘲。脂肪来源 的ＭＳＣｓ表达ＣＤ４９，而骨髓来源的ＭＳＣｓ不表达 ＣＤ４９；脂肪来源的ＭＳＣｓ不表达ＣＤｌ０６，而骨髓来源 的ＭＳＣｓ表达ＣＤｌ０６”１。但经绝大多数研究证实， ＭＳＣｓ表面标志主要有以下几类：①抗原分子： ＣＤｌ３、ＣＤ４４、ＣＤ５４、ＣＤ５（ＬＦＡ一３）、ＣＤ７１、 ＣＤ７３、ＣＤ９０（ｔｈｙ一１）、ＣＤｌ０２、ＣＤｗｌｌ９、
１．２
ＭＳＣｓ的生物学特性
１．１ ＭＳＣｓ的定义
干细胞是一种具有多向分化潜能和自我复制能 力的早期未分化细胞。它的特性有：具有自我复制
【收稿日期】２００９－－０３－１１
＋通讯作者（Ｔｏ ｗｈｏｍ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ａｄｄｒｅｓｓｅｄ）
ＭＳＣｓ的分离培养 目前用于分离ＭＳＣｓ的方法主要有４种，即流式
万方数据
解剖科学进展 盐、抗坏血酸盐（维生素Ｃ）单独或联合诱导可使 ＭＳＣｓ向成骨分化“ｑ；在培养基中添加转化生长因 子、血小板源性生长因子、骨形态发生蛋白６、碱性 成纤维细胞生长因子２、表皮生长因子、胰岛素生长 因子１、多肽生长因子一ｄ等细胞因子或在高糖 ＤＭＥＭ培养基中加入地塞米松、胰岛素、转化生长 因子１３等可诱导骨髓ＭＳＣｓＩ句软骨细胞分化；ｌ一甲基 一３一异丁基黄嘌呤、地塞米松、胰岛素及消炎痛均为 脂肪诱导剂，可诱导Ｍｓｃｓ向脂肪分化；两性霉素Ｂ、 ５一氮胞苷和５一氮胞苷一２脱氧胞苷可诱导ＭＳＣｓ分化为 骨骼肌细胞””；体外平滑肌分化诱导剂主要是血小板 源性生长因子ＢＢ；５一氮胞苷和碱性成纤维细胞生长 因子可将ＭＳＣｓ诱导为心肌细胞；Ｂ一巯基乙醇为神 经细胞诱导剂”１，在无血清培养基中添加碱性成纤 维细胞生长因子、表皮生长因子和血小板源性生长 因子能诱导ＭＳＣｓ向神经细胞形态分化；在培养液中 添加ｐ细胞调节素、肝细胞生长因子、活化素Ａ、尼 克酰胺、Ｂ２７和Ｂ一巯基乙醇可诱导ＭＳＣｓ向胰岛样 细胞分化；肝细胞生长因子和碱性成纤维细胞生长 因子可诱导ＭＳＣｓ分化为肝细胞样细胞；但ＭＳＣｓ诱导 分化为内皮细胞方面的研究报道较少。
２
２００９年第１５卷第３期
胞和骨髓基质细胞，介导同种细胞（ｈｏｍｏｐｈｉｌｉｃ）之间 （ＡＬＣＡＭ—ＡＬＣＡＭ）和异种细胞（ｈｅｔｅｒｏｐｈｉｌｉｃ）之间 （ＡＬＣＡＭ—ＣＤ６）的粘附。该粘附分子不仅参与胚胎造 血，而且与血管新生和形成有关８。通过ＦＡＣＳ分离的软 骨膜来源的ＡＬＣＡＭ细胞，具有ＭＳＣｓ特性，可促进造 血生成和血管新生，当在培养中加入ＡＬＣＡＭ—Ｆｃ或 ＣＤ６一Ｆｃ，可阻止血管向软骨浸润，暗示ＡＬＣＡＭ＋的 ＭＳＣｓ通过趋化破骨细胞参与血管浸润””。
ｔｏ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ
ｉｄｅａｌ ｂｌｏｏｄ ｖｅｓｓｅｌ厚＇ａｆｔ ｉｎ ｖｉｔｒｏ，ａｎｄ ｗｉｌｌ ｈａｖｅ ｗｉｄｅ ｐｗｓｐｅｃｔｉｖｅ
ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｖａｌｖｅ，ｖａｓｃｕｌａｒ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｍｅｄｉｃａｌ ｄｏｍａｉｎ．
ＭＳＣｓ是来源于早期中胚层的一类多能干细胞， 理论上可分化为所有中胚层来源的细胞，内皮细胞 属于中胚层，是胚胎发育过程中第一个分化的组 织，因此ＭＳＣｓ具有分化为内皮细胞的可能性。而内 皮细胞又是组织工程化血管的核心，是心脏外科及 血管外科进行血管移植的主要材料。种子细胞的来 源及如何为组织工程化器官提供血供，又是目前组 织工程学主要面临的两大难题，因此研究并找到体 外诱导内皮细胞分化的完善可行性体系已迫在眉 睫。本文就ＭＳＣｓ的生物学特性，诱导分化为内皮细 胞的相关研究以及研究中存在的问题作一综述。
ＣＤｌ２０ａ，ｂ、ＣＤｌ２３、ＣＤｌ２６，ＣＤｌ２７、ＣＤｌ４０ａ，
随着对ＭＳＣｓ的深人研究，将会发现更多的 ＭＳＣｓ免疫标志，尤其是特异性表面标志，这将对 ＭＳＣｓ的分离纯化培养以及生物学特性具有更为重要 的意义。
１．４
ＭＳＣｓ的多向分化潜能特性 ＭＳＣｓBiblioteka 泛存在于全身结缔组织和器官间质中，
以骨髓组织中含量最为丰富，也可从胎儿脐血中分 离得到确，还存在于胎盘、羊水、脐静脉内皮下层、外 周血及肝脏、脂肪、肌肉、皮肤等多种组织中ｎ毛９。 ＭＳＣｓ不仅具有高度增殖、自我更新和多向分化潜 能。而且易于分离、培养、扩增，易于外源基因的 导人和表达，在体外长期培养的过程中始终保持多 向分化的潜能，遗传背景相当稳定。其中多向分化 潜能被认为是ＭＳＣｓ最重要的生物学特征之一。目前 认为ＭＳＣｓ在体内的分化主要取决于所处的环境，在 梗塞心肌处就分化为心肌，在愈合的伤口处则主要 分化为成纤维细胞。在体外的诱导分化员１ｊ取决于诱 导物，在不同的诱导条件下，可分化为不同的组织 细胞。在培养体系中加入地塞米松、Ｂ一甘油磷酸
１
能力和多向分化潜能；终生保持未分化或低分化特 征；缺乏分化标记；分化情况受所处微环境的影 响；通过对称性和非对称性分裂两种方式生长；具 有分裂的慢周期性；绝大多数干细胞处于Ｇ０期等。 按发生学来源可将干细胞分为胚胎干细（ｅｍｂｒｙｏｎｉｃ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌ，ＥＳＣ）和成体干细胞（ａｄｕｌｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ）。 胚胎干细胞是指来源于人或动物的胚胎内细胞团或 原始生殖嵴的一种多能细胞系，它可以分化出内、 中、外３个胚层的所有细胞，并且在体外培养时也可 以保持为未分化状态。成体干细胞是指存在于各种 组织和脏器中的未分化细胞，这种干细胞具有分化 出多种细胞、组织的潜能，但失去了发育成完整个 体的能力。ＭＳＣｓ属于成体干细胞的一种，是中胚层 发育的早期细胞，不仅可以分化为造血基质细胞， 还可以分化为许多造血以外的组织，特别是中胚层 和神经外胚层来源组织的细胞。
１．３
（ＣＤｌ０５）、透明质酸受体、Ｏｆ．一整合素（ＣＤ４９ｂ、 ＣＤ４９ｄ、ＣＤ５１）、Ｂ一整合素（ＣＤ２９）、Ｉ型、Ⅲ 型、Ⅵ型胶原、纤维连接蛋白和层粘连蛋白等；④ 趋化因子受体及配体：趋化因子受体（ＣＣＲｌ、 ＣＣＲ７、ＣＣＲ９、ＣＸＣＲ４、ＣＸＣＲ５和ＣＸＣＲ６）、趋化 因子配体（ＣＣＬ２、ＣＣＬ４、ＣＣＬ５、ＣＣＬ２０、 ＣＸＣＬｌ２、ＣＸＣＬ８和ＣＸ３ＣＬｌ）。⑤其他受体：干扰 素１受体、肿瘤坏死因子受体、神经核苷素２。许多 研究人员将ＣＤｌ３、ＣＤ２９、ＣＤ４４、ＣＤｌ０５和ＣＤｌ６６作 为鉴定ＭＳＣｓ的表面标记，因此推测它们可能具有一 定程度的特异性。另外，神经核苷素２是在骨髓发现 的ＭＳＣｓ的一个新的表面标志，研究者证实神经核苷 素２是骨髓中ＭＳＣｓ区别于骨髓中其它细胞的唯一的 表面标志，因此神经核苷素２的发现对于研究 ＭＳＣｓ的生物学特性和临床应用具有极为重要的意 义。 而ＭＳＣｓ不表达的抗原主要有以下几类：①分化 相关的标志：Ｉ，Ⅱ，Ⅲ型胶原、碱性磷酸酶、骨桥 接素。②典型的造血干细胞标志：ＣＤ３（Ｔ３）、 ＣＤ７（ｓｐ４０）、ＣＤｌｌ、ＣＤｌ４、ＣＤ３０、ＣＤ３４、 ＣＤ４５（淋巴细胞共有抗原）、ＣＤｌｌ７（ｃ—ｋｉｔ）、 ＣＤｌ３５（ｎ卜３）。③基质受体：ＣＤ３１（ＰＥＣＡＭ一 １）、ＣＤ６２Ｅ，Ｌ，Ｓ、ＨＬＡ—ＤＲ。④共刺激分子： Ｂ７—１（ＣＤ８０）、Ｂ７—２（ＣＤ８６）。⑤其他：ＣＤ４、
ｉｓｏｌａｔｅｄ ａｎｄ ｃｕｌｔｕｒｅｄ ｅａｓｉｌｙ ｉｎ ｖｉｔｒｏ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ
Ｃａｌｌ
ｒｅｊｅｅｔｉｏｎ
ａｎｄ ｇｅｎｅ ｔｒａｎｓｆｅｃｔｉｏｎ．ＭＳＣａ
ｂｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ ｉｎｔｏ
ｍｅｓｏｂｌａｓｔ－ｄｅｒｉｖｅｄ ｖａｓｃｕｌａｒ ｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌ ｃｅｌｌｓ ｕｔｉｌｉｔｙ ｉｎ ｈｅａｒｔ ｔｉｓｓｕｅ
ＣＤ９、Ｐ７５、转化生长因子Ｂ受体Ｉ，Ⅱ、人类白细胞 抗原ＡＢＣ、早期特异性胚胎抗原１，３，４（ＳＳＥＡ一１、
ＳＳＥＡ一３、ＳＳＥＡ－－４）１４１
Ｄ７。②细胞因子受体：ＩＬ一
１１Ｒ【５１、ＩＬ一２３Ｒ、ｌＩＡＲ（ＣＤｌ２４）、ＩＬ一６Ｒ、ＩＬ－７Ｒ、 碱性成纤维细胞生长因子受体、血小板源性生长因 子受体。③细胞外基质受体：细胞间黏附分子ｌ、细 胞间黏附分子２、血管内皮细胞黏附分子１即 ＣＤｌ０６、自细胞活化黏附因子即ＣＤｌ６６、ｅｎｄｏｇｌｉｎ
细胞分选法、磁珠分离法、密度梯度离心法和贴壁
万方数据
２００９年第１５卷第３期
李丽等间充质干细胞诱导分化为血管内皮细胞的研究进展
・３３９・
筛选法。流式细胞仪法是利用免疫学方法用流式细 胞仪识别标记的ＭＳＣｓ表面标志，分离所需细胞的方 法。磁珠分离法是根据ＭＳＣｓ表达某些细胞表面标记 物进行收集或根据其表面负表达的抗原进行负分 选。因迄今尚未发现ＭＳＣｓ特异性很强的表面标记 物，研究者需要选用多个表面标志进行检测，因此 费用相对较高；另外，这两种方法对细胞活性的影 响较大、实验条件要求较高，目前尚未广泛应用。 采用密度梯度离心法和反复贴壁筛选法相结合的方 法，所获的细胞形态均一，增殖速度快，生长性状 稳定，且操作简便，成本低，成为较为常用的实验 室方法。 现今常用含５％一２０％胎牛血清的ＤＭＥＭ培养基 培养ＭＳＣｓ，ＭＳＣｓ为贴壁生长细胞，且可以聚集成均 匀的细胞集落，形成成纤维样的细胞克隆。原代培 养ＭＳＣｓ时，细胞接种３—４ ｈ后开始贴壁，２４ ｈ大量贴 壁；２。３ ｄ形成部分集落，７．１０ｄ开始迅速扩增， 相差显微镜下观察到以梭形细胞为主，胞浆丰富， 核大，细胞平行或呈漩涡状盘旋排列；１４ ｄ左右细胞 融合达８０％～９０％，可传代培养。