[发明专利]显示出内皮细胞特征的脂肪来源的成年基质细胞

说明书

发明背景

人的发育中新生儿期的特征是存在“干”细胞，其具有沿着多种分化途径发育的潜力。这些细胞的最终分化由协调器官发生和组织结构的细胞因子和激素信号决定。已经分离并在体外和体内广泛研究了来自小鼠的胚胎干(ES)细胞。使用外源体外刺激，研究人员已经诱导了ES细胞沿着多种谱系途径分化。这些途径包括神经元的、B谱系淋巴样的和脂肪细胞的途径(Dani，等人，1997，J.Cell Sci.110：1279；Remoncourt，等人，1998，Mech.Dev.79：185；O′Shea，1999，Anat.Rec.257：32)。

在成年生物的组织中也存在多能干细胞。成年干细胞的最详细表征的实例是从骨髓和外周血分离的造血祖细胞。不治疗时，致死辐射的小鼠死亡，因为它们不能补充它们的循环血细胞；然而，来自同源的供体动物的骨髓细胞的移植拯救了宿主动物。供体细胞负责恢复循环的血细胞。自那以后已经进行了研究来阐明未分化的造血干细胞能够在宿主动物中再生不同的血细胞谱系。这些研究已经提供了骨髓移植的基础：癌症和先天性代谢缺陷的广泛接受的治疗形式。

已经发现来自骨髓的细胞能够分化成其他细胞类型。骨髓含有至少两种类型的干细胞：造血干细胞和非造血组织的干细胞，其被不同地称作充质干细胞或者髓基质细胞(MSCs)或者骨髓基质细胞(BMSCs)。这些术语在本文全文同义使用。MSC是重要的，因为它们容易从骨髓的吸出物分离，并且它们容易产生单细胞来源的集落。单细胞来源的集落可以在约10周内增殖多达50群体倍增数，并且可以分化成成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞(Friedenstein，等人，1970，Cell Tissue Kinet.3：393-403；Castro-Malaspina，等人，1980，Blood 56：289-301；Beresford，等人，1992，J.Cell Sci.102：341-351；Prockop，1997，Science 276：71-74)、肌细胞(Wakitani，等人，1995，Muscle Nerve 18：1417-1426)、星形胶质细胞、少突胶质细胞和神经元(Azizi，等人，1998，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 95：3908-3913；Kopen，等人，1999，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 96：10711-10716；Chopp，等人，2000，Neuroreport II，3001-3005；Woodbury，等人，2000，Neuroscience Res.61：364-370)。

此外，MSC产生所有三个胚层的细胞(Kopen，等人，1999，Proc.Natl.Acad.Sci.96：10711-10716；Liechty，等人，2000，Nature Med.6：1282-1286；Kottonet，等人，2001，Development 128：5181-5188；Toma，等人，2002，Circulation 105：93-98；Jiang，等人，2002，Nature 418：41-49)。体内证据表明未分级分离的骨髓衍生的细胞以及MSC的纯群体产生上皮细胞类型，包括肺的上皮细胞类型(Krause，等人，2001，Cell 105：369-377；Petersen，等人，1999，Science 284：1168-1170)，并且几个最近的研究已经表明通过组织损伤增强MSC的移入(Ferrari，等人，1998，Science 279：1528-1530；Okamoto等人，2002，Nature Med.8：1101-1017)。因为这些原因，当前正在测试MSC在许多人类疾病的细胞和基因治疗中的潜在用途(Horwitz，等人，1999，Nat.Med.5：309-313；Caplan，等人，2000，Clin.Orthoped.379：567-570)。

MSC组成了多能干细胞的备选来源。在生理条件下，它们保持骨髓的结构并且分别在不同细胞黏附分子的帮助下调节造血作用和细胞因子的分泌(Clark，等人，1995，Ann.NY Acad.Sci.770：70-78)。通过选择性附着到组织培养塑料制品从骨髓长出的MSC可以有效扩增(Azizi，等人，1998，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 95：3908-3913；Colter，等人，2000，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 97：3213-218)并且可以在遗传上操作(Schwarz，等人，1999，Hum.Gene Ther.10：2539-2549)。