多能干細胞、全能干細胞和誘導多能干細胞

干細胞是未分化的細胞，具有兩個特征：它們會產生不同的成熟細胞類型并具有自我更新的能力。但是，并非所有干細胞都具有相同的潛能。多能干細胞能夠產生多種但不是全部細胞類型。例如，間充質干細胞（MSC）產生骨骼，軟骨，肌肉和脂肪的細胞。MSC通常見于骨髓，臍帶（沃頓氏膠）和脂肪組織中。多能干細胞像胚胎干細胞一樣，能夠產生人體的所有細胞。最后，全能干細胞可引起人體的所有細胞類型以及胎盤等胚外組織。全能干細胞僅在胚胎發(fā)育的早期階段被發(fā)現(xiàn)。

鑒于對干細胞的巨大研究興趣以及對將人類胚胎干細胞用于研究目的的猶豫，科學家們已經開發(fā)出一種在體外產生多能干細胞的方法。使用經過重新編程的源自皮膚或血液的成年細胞，這些誘導的多能干細胞可用于研究干細胞生物學或決定不同組織類型分化的機制。

使用Lifeline?人類MSC的最新研究

骨移植術是一種常見的治療骨損傷的方法，不能完全愈合自己。骨形態(tài)發(fā)生蛋白2（BMP-2）是一種刺激骨骼生長的生長因子，重組人BMP-2（rhBMP-2）被FDA批準與膠原海綿一起用于治療骨缺損。然而，由于其半衰期短，rhBMP-2往往被給予非常高的劑量。

在今年的《干細胞轉化醫(yī)學》中的一項研究中，安德魯斯及其同事著手開發(fā)一種用于骨骼缺損的可注射生物療法，該技術是通過工程設計來過度表達BMP-2的MSC植入的，該BMP-2植入了硫酸軟骨素糖胺聚糖（CS-GAG）水凝膠中。CS-GAGs存在于骨骼和軟骨組織的細胞外基質中，并支持骨骼發(fā)育。

作者首先使用Lifeline公司的Lifeline?MSC（uMSCs），證實了用慢病毒載體轉導的uMSC如預期的那樣過表達BMP-2。然后將表達BMP-2的MSC接種在CS-GAG水凝膠上，并將其活性與含有rhBMP-2（Col + rhBMP-2）的膠原海綿進行比較。作者發(fā)現(xiàn)，膠原蛋白海綿中rhBMP-2的釋放發(fā)生得很快，而CS-GAG水凝膠中的BMP-2的釋放隨著時間的推移更加持久。

接下來，作者使用一種動物骨骼損傷模型，測試了其CS-GAG-MSC-BMP-2水凝膠修復骨骼缺損的能力。他們發(fā)現(xiàn)，其含有表達BMP-2的MSC的CS-GAG水凝膠以與含有rhBMP-2的膠原海綿相當?shù)姆绞叫迯土斯趋?。與目前的含rhBMP-2膠原蛋白海綿的現(xiàn)行標準相比，其他研究將確定BMP-2隨時間推移的持續(xù)釋放在臨床上是否具有優(yōu)勢。

總之，這項研究的結果表明，含有表達BMP-2的MSC的CS-GAG水凝膠可用于骨修復治療。

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