以骨髓基质细胞为靶细胞的基因治疗在血液系统的应用

摘要

骨髓细胞主要由造血细胞及基质细胞组成。过去认为骨髓基质细胞（bone marrow stroma cells，BMSCs）由问充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）及其分化的间质细胞构成。MSCs属于多能性干细胞，具有自我更新和多向分化特性，可分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、成肌细胞、成纤维细胞。2001年Reyes等通过免疫磁珠法从骨髓单个核细胞层获得更原始、多向分化能力更强的黏附层干细胞，即：多潜能成体祖细胞（multipotent adult progenitor cell，MAPC）。MAPCs在不同的微环境条件诱导下可分化为间充质干细胞、内皮细胞、肺泡上皮细胞、肠上皮细胞、肝细胞、神经细胞甚至造血细胞，其所分化的细胞起源于内胚层、中胚层、外胚层细胞系。因此，BMSCs包含有MSCs及MAPCs。BMSCs具有很强的可塑性、可调控性，在某些信号的影响下，锚定一类组织，并分化成该组织细胞，其细胞分化类型受其所处的组织微环境的影响，而且骨髓中成熟细胞能够反向分化。此外，它易于体外培养扩增，易于多种外源基因的转染和表达，回输体内后可定位于骨髓并长期存活，且在骨髓中能很好地表达目的基因，既可充分发挥造血调控作用，又不改变自身和造血干细胞的生物学特性，故被视为多种组织细胞移植的替代来源及细胞治疗、基因治疗的理想靶细胞。结合基因工程技术，BMSCs可在体内外分泌不同蛋白，有望治愈某些蛋白质分泌不足的缺陷性疾病如遗传病，以及骨、软骨、骨髓基质系统疾病甚至某些恶性血液病。