骨髓的、尿液的... ...不同来源的干细胞疗效差异有多大？

作者：摩西  | 编辑：摩西

前言 /               

我们知道成体干细胞根据不同来源，例如脐带血、胚胎、脂肪等，还可以分为造血干细胞、骨髓间充质干细胞、脂肪干细胞等不同的分类。那么我们给体内植入不同来源的干细胞，能在体内发挥相同的作用吗？

接下来小编给大家介绍一篇2021年6月28号发表于《Stem Cell Research & Therapy》上的研究成果，相信这篇文章可以给这个问题做一个初步的解答。本文内容讨论均围绕自体干细胞来源举例。

这篇文章Comparison of chondrogenesis-related biological behaviors between human urine-derived stem cells and human bone marrow mesenchymal stem cells from the same individual，即“人尿源性干细胞与同一个体人骨髓间充质干细胞软骨形成相关生物学行为的比较”，研究团队来自四川大学华西医院。此篇研究比较了来自同一个体的人尿源性干细胞(hUSCs)和人骨髓间充质干细胞 (hBMSCs)在软骨形成相关生物学行为方面的不同。人尿源性干细胞 (hUSC) 是另一种干细胞来源，具有从同一个体无创和重复分离的优点。因此本研究将此干细胞同人骨髓间充质干细胞 (hBMSCs)作比较。

两种来源的干细胞成软骨能力比较

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来源：公开资料

此研究从六名需要接受髂骨移植的患者中分离出hUSCs和 hBMSCs。在体外进行细胞形态、增殖、集落形成、迁移和多分化分析。然后制作脱细胞软骨细胞外基质（ACM）支架用于体内植入。在将干细胞植入前研究人员比较了支架上培养的 hUSCs和hBMSCs 之间的细胞活力、形态、增殖和软骨形成。随后将装载有hUSCs 或hBMSCs的支架植入兔膝关节模型以修复软骨缺损。最后对接受植入的兔膝关节模型进行磁共振成像 (MRI) 和微型计算机断层扫描 (μCT) 分析、炎症和毒性测定、大体观察和组织学评估以评估软骨修复效果。

两种来源的干细胞的形态和增殖结果

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来源：公开资料

上图为hUSCs 和hBMSCs 的形态和增殖结果。可以看出在培养5至10天后，尿液和骨髓中的贴壁细胞开始形成细胞克隆。在初次传代时，hUSCs呈纺锤形或稻米状，hBMSCs显示出类似的纺锤形成纤维细胞样形态。随着细胞传代次数的增加，米状hUSC的数量逐渐减少，纺锤形细胞的数量逐渐增加；在P7时，大部分hUSCs呈纺锤形，大部分hBMSCs保持纺锤形，而少数细胞在P5和P7时呈现多边形形态。

同一供体两种来源的干细胞成软骨能力比较

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来源：公开资料

随后研究人员研究了这两种干细胞在体内软骨形成相关的生物学行为，体内使用的细胞来自同一供体。

研究人员为了评估装载hUSCs和hBMSCs的支架的生物安全性，对植入后周围组织的炎症和内脏器官的毒性反应做了检测。在手术后6周时，研究组均未出现明显的中性粒细胞浸润，间滑液中IL-1和TNF-α的含量也没有显着差异。同时内脏染色均匀，未见血细胞渗出、炎症、细胞坏死等明显毒性反应。

这些结果证实了装载有hUSCs和hBMSCs的ACM支架具有良好的生物相容性，并且不会引起显着的免疫反应。上图可以看出在术后6周，支架植入组缺损部分被低信号组织填充，而空白组缺损部分被高信号组织填充。在第12周时，hUSC和hBMSC 组的损伤处均被组织完全填充。修复后的组织表面光滑，组织信号强度与正常软骨相似。 ACM组修复部位的高信号强度较之前有所降低，但仍有一定的缺陷区域，对照组（Blank组）修复效果最差。

6周和12周标本图

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来源：公开资料

最后研究人员记录了在植入后6周和12周标本图（上图）。可以看出术后第6周，空白组缺损处无明显组织生长，支架植入组缺损部分被组织填充，伴有支架降解。术后12周，空白组缺损处被部分纤维瘢痕组织覆盖，修复组织高度明显低于周围软骨。在ACM组中，新形成的组织表面粗糙，且与周围组织的结合较差。hUSCs和hBMSCs组的大部分缺损处充满透明组织，与周围软骨结合良好，表面光滑。所有植入的支架都完全降解。

这篇研究报道成功地从同一个体中分离出hUSCs和hBMSCs。并且发现在体外实验中，hUSCs与hBMSCs相比具有更好的增殖、集落形成和迁移能力，而hBMSCs与同代hUSCs相比具有更大的成骨、脂肪生成和软骨生成能力。与其他传代的细胞相比，传代3次（P3）的hUSC 和hBMSC具有最强的增殖、集落形成和多向分化潜力。

同时研究者们开发了一种ACM 支架，在交联后具有良好的生物相容性和内部结构，支持hUSC和hBMSC的粘附、增殖和软骨分化。载有hUSCs或hBMSCs的ACM支架均显著促进了兔膝关节模型在植入后12周时软骨缺损的修复。因此这篇报道认为 hUSC有希望替代传统的干细胞，成为软骨再生和其他组织重建的替代自体干细胞来源，并为软骨组织工程和临床转化提供强大的平台。

从这篇报道中我们可以了解到从同一供体分离得到的不同来源的干细胞hUSCs（尿源）和 hBMSCs（骨髓来源）在软骨修复方面并未表现出明显的差异，那么是否其他来源的干细胞也会在植入个体后出现类似的生物学行为呢？这些还需要科学家们的努力帮助我们解答，相信不久的未来，人们对于干细胞应用的理解会越来清晰，从而帮助人类攻克更多疾病。

主编叨叨

把“以形补形、吃啥补啥”的概念套用在对干细胞的理解上，未免有些牵强。除了自体与异体之争，不同部位来源的干细胞，也是把吃瓜群众搞得一头雾水。小编提醒各位看官，在听到和看到那些把干细胞神话了营销概念，要保持谨慎。其实普罗大众只需关注一点，无论哪一类来源的干细胞，能解决实际健康问题，才是重点。

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