BMP-4活化的脂肪源干细胞治疗重型再生障碍性贫血的实验研究

本研究以临床需求为导向，从成体脂肪组织分离干细胞（ASC），通过采用骨形态发生蛋白-4(BMP-4)与多种细胞因子及细胞外基质等组合诱导体系，运用流式细胞术、RT-PCR、实时荧光定量PCR、功能分类基因芯片等研究手段，结合利用信号分子特异性抑制剂或激动剂，监测不同条件下ASC的分化及形态学等的改变，同时分析ASC在向造血细胞分化过程中特定的信号转导通路，初步筛选ASC向造血干细胞（HSC）分化过程中信号传导的关键基因及关键信号分子，探讨精确调控ASC向HSC分化的可行性。在此基础上，在动物模型体内，探讨"活化的自体ASC"（处于向HSC分化恰当阶段的ASC）代替异基因HSC重建重型再生障碍性贫血患者造血的可能性。

重型再生障碍性贫血（SAA）是一种严重威胁生命的骨髓衰竭性疾病。异基因造血干细胞移植和免疫抑制疗法无疑已大大改善了SAA患者的预后。然而，绝大所数的SAA患者因为缺乏合适的同胞或非血缘供者而没有机会接受造血干细胞移植治疗，另外，还有相当一部分SAA对免疫抑制治疗疗效甚微。因此，针对这些患者，探索合适的非骨髓源原始造血干/祖细胞的替代品已成当务之急。本研究以临床需求为导向，首先从成体脂肪组织中分离出一具有造血干细胞特性的细胞亚群（成体脂肪源干细胞），初步分析了其向造血细胞分化的机制及精确调控其向造血细胞分化的可能性，在此基础上，在体内探讨了其代替造血干细胞用于移植治疗SAA的可行性。结果发现：分离纯化得到的成体脂肪源单克隆干细胞体外已传超过33代，超过93%的细胞仍处于细胞周期的G0/G1期；细胞倍增时间约为30小时；细胞的主要表型一直保持为：Flk1+、CD34-、CD45-、CD31-、GlyA-、vWF-、classⅠ-HLA- 及HLA-DR-；该成体脂肪源干细胞在体外传20代后不但仍维持着自我更新及向成骨细胞、脂肪细胞、神经细胞、肝上皮样细胞分化的潜能，而且仍可定向分化为血管内皮细胞和造血细胞分化；体内试验提示，该脂肪源干细胞在单细胞水平上可分化为血管内皮细胞和造血细胞；体外造血诱导模拟试验证明，造骨细胞是造血“龛位”空间组成的重要调节成分，骨形态发生蛋白4（BMP-4）在造血“龛位”空间组成中是调节造血发生的关键因子；成体脂肪源干细胞移植入小动物、单纯红细胞再生障碍性贫血患者、再生障碍性贫血患者或免疫性血小板减少性紫癜患者体内后，其可能会发挥参与造血重建、促进造血重建、调节机体异常免疫反应或预防严重的急性移植物抗宿主病的功能。总之，本研究证明，成体脂肪源干细胞具有典型的血液血管干细胞的特性，也许可作为一理想的造血干细胞的替代品，用于SAA的挽救性治疗。