間充質乾細胞

在區域幹細胞中，間充質乾細胞（MSCs）佔據特殊位置，其衍生物構成人體所有器官和組織的基質基質。MSC研究的優先權屬於俄羅斯生物科學的代表。

在上世紀Friedenstein的實驗室中，首先分離出多能性基質骨髓幹細胞的齊文化。附接到基底很長時間間充質幹細胞不具有吞噬活性成纖維細胞克隆的形成在襯底上保留的高增殖速率，並且在低接種密度培養物固定後。通過其自發的體外分化為骨，脂肪，軟骨，肌肉或結締組織細胞來終止MSC增殖。進一步的研究顯示不同種哺乳動物的成纖維細胞樣骨髓基質細胞的成骨潛力，以及集落形成活性。在體內實驗中顯示，成纖維細胞集落形成細胞的兩個雜合子和原位移植完成形成骨骼，軟骨，和纖維脂肪組織。由於骨髓特徵在於高容量為自我更新和相同的細胞系內對位的分化的基質幹細胞，它們被稱為多能間充質祖細胞。

應該指出的是，對於間充質乾細胞的45年基礎研究來說，在臨床實踐中為其衍生物的使用創造了實際條件。

今天，毫無疑問，由於增殖，遷移，分化和成熟的過程，人體的所有組織都是由不同細胞系的干細胞形成的。然而，最近，人們相信成體中的干細胞是組織特異性的，即只能產生它們所在組織的特化細胞系。這種概念性的情況被造血幹細胞轉化為外周血細胞成分，而且轉化成橢圓形肝細胞的事實所駁斥。此外，神經乾細胞能夠產生神經元和神經膠質元素，以及造血祖細胞的早期定型系。反過來，通常產生骨，軟骨和脂肪組織的細胞成分的間充質乾細胞能夠轉化為神經乾細胞。假定在生長，生理和修復組織再生的過程中，未定型的祖細胞由組織特異性莖保留物產生。例如，肌肉組織修復可以通過從骨髓遷移到骨骼肌的間充質乾細胞來實現。

雖然這種交叉互換性幹細胞識別不是所有的研究人員的臨床使用間充質幹細胞作為細胞移植和遺傳信息細胞載體源的可能性還沒有爭議作為多能基質骨髓幹細胞，其可以相對容易地分離和傳播在體外培養中。在科學文獻，同時不斷出現有關骨髓間質多能幹細胞的潛力報告。作為證據提交的研究方案，其中MSC的轉分化的特異性誘導的作用下轉化為神經細胞，心肌細胞和肝細胞。然而，一些科學家們有機會重新激活和嚴重懷疑早期胚胎發育過程中基因表達。同時，每個人都明白，如果發現條件，拓展多能間充質幹細胞在再生醫學和塑料胚胎幹細胞多能性的自動解決的倫理，道德，宗教和法律性質的許多問題。此外，由於在這種情況下的患者的幹再生能力的源是自體的基質細胞被解決和免疫排斥細胞移植的問題。這些前景是多麼的真實，不久的將來就會顯現。

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間充質乾細胞在醫學中的應用

臨床使用間充質幹細胞的衍生物的主要與所造成的皮膚的廣泛而深入的熱損傷的組織缺陷的減少相關聯。同種異體成纖維細胞樣間質幹細胞為深度燒傷的治療的適當的臨床前實驗評價進行。結果表明，在成纖維細胞樣的骨髓間充質幹細胞形成的培養，這使得它可以移植他們優化深度燒傷創面的再生的單層。作者指出，類似的屬性有胚胎成纖維細胞，但後者的臨床應用受到限制現有的倫理和法律問題。在Wistar大鼠模型上對所有層的皮膚造成深度熱燒傷。燒傷面積佔皮膚總表面積的18-20％。在第一個試驗組包括大鼠深熱損傷和同種異體成纖維細胞來源的間充質幹細胞的移植。第二組由具有深度熱燒傷和異體胚胎成纖維細胞的反式種植的動物組成。第三組由對照組大鼠代表深熱燒傷，但沒有進行細胞治療。成纖維細胞衍生的間充質幹細胞和胚胎成纖維細胞的懸浮液施加到2×10的量用移液管燒傷創面⁴燒傷建模和形成壞死焦痂切除後的細胞在第2天。移植後，將細胞表面燃燒用紗布覆蓋在用慶大霉素等滲氯化鈉溶液浸泡。圍欄的骨髓細胞，以獲得與從所述股骨成年Wistar大鼠製備間質幹細胞成纖維細胞系的隨後誘導的MSC。胚胎成纖維細胞獲自14-17天齡胚胎的肺。胚胎成纖維細胞和骨髓細胞，以獲得預-MSC的培養皿在CO 2 iikubatore培養在37℃下，在大氣中在95％濕度5％的CO 2。胚胎成纖維細胞是4-6天培養，而對於單分子層形成從14至17天需要MSC。隨後的MSC通過冷凍保存維持其用於製備通過解凍並培養的MSC 4天成纖維細胞來源的間充質幹細胞的起始材料。成纖維細胞產生的間質幹細胞的數量是在同一培養期間所產生的胚胎成纖維細胞的3倍以上的數量。為了鑑定細胞transtslantirovannyh燒傷創面在步驟培養使用基於重組腺病毒V形載體1AS-2編碼的基因β-半乳糖苷大腸桿菌病毒穿梭載體它們的基因組標記。移植後與加入的底物X-gal的冷凍切片的免疫組織化學檢測到的在不同時間的活細胞，給特性的藍綠色的顏色。作為可視化動態，地上物和燒傷創面的組織學評估條件的結果，發現，即使在分離的基團的細胞的移植後第3天出現傷口癒合過程期間顯著差異。尤其明顯的是，這種差異在細胞移植後的第7天開始出現。第一組，其中移植成纖維細胞樣的間充質幹細胞的動物，傷口獲取均勻紅潤強烈的顏色，肉芽組織生長在其整個面積至表皮的水平，和燒傷的表面在尺寸上顯著減小。傷口表面形成的膠原膜稍微變薄，但繼續覆蓋整個燒傷區域。第二組，其被移植胚胎成纖維細胞的動物中，肉芽組織被提升到傷口邊緣的表皮的水平，但僅在一些地方，在從傷口同時plazmoreya比第1組更強烈，並且最初形成的膠原膜實際上消失。在沒有接受幹細胞治療，第7天創面的動物是一個蒼白的，去核，壞死組織，塗上纖維蛋白。在整個燒傷表面注意到血腫。組織學上，第一和第二組的動物顯示細胞浸潤和血管系統的發展減少，初期的再生過程的這些跡象在第1組會更加嚴重的影響。在對照組中有傷口細胞浸潤的跡象，新形成的血管的組織學模式不存在。15-30觀察日當天第一組燒傷面積的動物比其他組的大鼠顯著小造粒面是比較發達的。在第二組燒傷表面積的動物也降低與燒傷創面的，這是由於邊緣上皮化的大鼠的對照組中的尺寸相比。在對照組燒傷面保持網站蒼白肉芽罕見，其蜘蛛痣出現，胰島纖維蛋白斑塊不斷跨越燒傷面適度plazmoreya，東西是很難拆卸痂依然存在。一般情況下，第3組的動物也減少傷口的尺寸，但仍保持傷口邊緣podrytymi。

因此，使用成纖維細胞來源的間充質幹細胞和胎兒成纖維細胞傷口癒合率的比較研究中，以及在不使用細胞治療的標記燒傷表面的加速癒合如成纖維細胞來源的間充質幹細胞和胚胎的成纖維細胞的移植的結果。然而，在使用成纖維細胞傷口癒合率的同種異體間充質幹細胞的情況下比在胚胎成纖維細胞的移植更高。這是在加速過程中的再生階段的變化表現 - 減少細胞浸潤期，增加血管網絡的增殖速率，以及肉芽組織的形成。

動態視野測量結果表明，燒傷創面（不使用細胞療法）自發癒合率最低。對成纖維細胞創面癒合率的異體間充質幹細胞移植後的第15和第30天，比在胚胎成纖維細胞的移植更高。檢測β-半乳糖苷的組織化學方法表明，成纖維細胞樣的間充質幹細胞和整個的觀察表面上的整個期間胚胎成纖維細胞和深傷口再生移植細胞的移植後保持存活。作者認為，燒傷創面的再生率較高的利用這些細胞成纖維細胞條件釋放間充質幹細胞成熟rostostimuliruyushih生物活性因子中。

自體或異體角質形成細胞和成纖維細胞異體燒傷創面的治療和移植在臨床上使用。應當指出的是，與大面積深度燒傷兒童的手術治療是一項複雜的任務，由於創傷和手術干預，顯著失血高多樣性，所使用的輸液媒體的不同反應。在皮膚和整形外科與大面積深度燒傷的實施的主要困難，面積超過體表40％，由於她的病情的嚴重程度和缺乏供體皮膚的資源。網狀移植物的大穿孔比使用沒有解決問題，因為epiteliziruyutsya細胞穿孔後的圖像是很慢的，常常做皮膚移植物被溶解或乾燥。這種塗層燒傷如ksenokozha，屍體的同種異體移植物，合成薄膜塗層並不總是足夠有效的，因此對培養角質形成細胞和成纖維細胞的燒傷表面層的閉合的新方法的發展。特別地，關閉使用培養allofibroblastov移植期間提供燒傷表面的方法宣判在燒傷傷口邊界保留了增殖epidermotsitov刺激作用，並且在角質形成細胞移植物嚙合腹板。在Budkevich L.等人（2000）示出了應用該方法用於在兒童燒傷的治療結果。目前正在觀察31名1至14歲的熱損傷兒童。在三個孩子總面積燒傷IIIA-B - IV度為40％，25 - 50％-70％，即使在三 - 體表的71-85％。早期手術壞死切除術與培養的全部成纖維細胞和自體成形術的移植相結合。在第一階段處理，進行壞死組織切除中，第二 - 培養allofibroblastov載體薄膜的移植上，第三（培養allofibroblastov移植後48小時） - 去除以1 autodermoplasty穿孔比基質和皮瓣：4。考上嚴重燒傷病醫院三名患者，培養allofibroblasty移植於創面造粒。兩名患者 - 培養allofibroblastov移植在18個孩子進行一次，兩次 - 在11，三。由細胞培養物覆蓋的傷口表面的面積為30至3500cm 2。通過皮瓣，燒傷癒合和死亡的嚴重燙傷數量的時間植入的總百分比評估培養allofibroblastov的功效。86％的患者完成移植的植入。14％的病例出現皮瓣部分不出現。儘管正在接受治療，六名兒童（19.3％）死亡。它們中的皮膚總損傷面積是身體表面的40％至70％。培養的異體成纖維細胞的移植與任何患者的燒傷致死結果無關。

分析治療的結果，作者指出，以前的燒傷不符合生命，治療的身體表面（幼兒的35％-40％的皮膚區域的深部地熱損傷 - 長達3年 - 與30％的面積臨界深度燒傷，年齡較大的兒童團隊 - 的身體表面的40％以上）。當培養necrectomy allofibroblastov autodermaplasty和隨後的皮膚移植手術大面積燒傷，穿孔因素IIIB移植物 - IV度仍然十分重要，但目前也有很多情況下前景節省這些受害者的生活。在與深度燒傷的孩子培養allofibroblastov和autodermaplasty移植手術結合necrectomy證明是患者與供區的缺損皮膚的病變晚期特別有效。有源處置策略和移栽培養allofibroblastov促進這樣的患者，減少燒傷病的感染性並發症的數量一般情況迅速穩定，開創了植入的有利條件，減少恢復醫院治療失去皮膚和持續時間，減少死亡的發生率在患者大面積燒傷。因此，培養的allofibroblastov移植隨後autodermaplasty皮瓣實現在重度燒傷，以前認為注定孩子恢復。

人們普遍認識到，治療燒傷疾病的主要目標是最大限度地充分快速恢復受損皮膚，以防止由此產生的毒性效應，感染性並發症和身體脫水。培養細胞應用的結果在很大程度上取決於燒傷本身移植的準備。在培養角質形成細胞至手術後necrectomy傷口表面的移植的情況下prizhivlyaetsya移植細胞的55％的平均（按面積），而在造粒傷口的植入率降低至15％。因此，廣泛深度皮膚灼傷的成功治療首先需要積極的手術策略。在燒傷IIIB-IV度的情況下，燒傷表面立即從壞死組織釋放，以減少中毒的影響並減少燒傷並發症的數量。使用這種戰術的關鍵是從燃燒到傷口閉合和住院的病人在醫院大面積燒傷的長度的時間減少了時間，同時也降低了顯著的死亡人數。

關於成功使用培養的角質形成細胞覆蓋燒傷表面的首次報導出現在上世紀八十年代初期。隨後，這種操作在培養的角質形成細胞層的幫助下進行，最常從自體細胞獲得，更不常見於角質形成細胞。然而，自體角質化細胞移植技術不允許創建細胞庫，而從角質形成細胞產生足夠的移植物所需的時間很長並且達到3-4週。在此期間，發生燒傷感染和其他並發症的風險急劇增加，這顯著延長了醫院患者的總住院時間。此外，自體角質形成細胞在移植入造粒燒傷創面時實際上不能存活，特殊生長培養基和生物活性角質形成細胞生長刺激劑的高成本明顯限制了其臨床應用。其他生物技術方法，例如膠原成形術，冷凍保存的類骨質的移植以及各種生物聚合物塗層的使用增加了治療廣泛表面但不是深度灼傷的有效性。用培養的成纖維細胞塗佈傷口表面的方法根本不同，因為培養細胞庫的主要成分不是角質形成細胞而是成纖維細胞。

一種用於該方法的發展前提擔任證據表明，圍繞小血管週細胞是親genitornymi間充質細胞能夠轉化為成纖維細胞，其產生許多生長因子，並提供傷口癒合由於對角質形成細胞的增殖和粘附的強烈刺激作用。使用培養成纖維細胞用於閉合傷口表面立即確定了一些這種方法比使用培養角質形成細胞的顯著優點。特別是，成纖維細胞培養中的製劑，不需要使用特殊的培養基和生長促進劑，從而降低移植成本的10倍以上獲得角質形成細胞的成本。成纖維細胞容易進行傳代，在此期間，它們部分失去其表面組織相容性抗原，這又使得有可能使用用於細胞移植同種異體的製造和創建他們的銀行。縮短接受移植，準備用於在診所使用，從3週（角質形成細胞）1-2天（對於成纖維細胞）。成纖維細胞的原代培養物可通過培養從autodermoplasty和細胞接種密度對人成纖維細胞的繼代培養收據採取皮膚片段細胞獲得只有20×10 ³每1cm ²。

為了研究膠原I型和III和在共培養人成纖維細胞纖連蛋白底物的成纖維細胞的角質形成細胞的角質形成細胞增殖的作用，並在它們的增殖的調節蛋白和分化，的特性的比較分析和形態。人體角質形成細胞從在自體成形術操作過程中被灼傷的患者的皮膚碎片中分離出來。角質形成細胞的密度為每平方厘米50×10 3個細胞。在517例患者中評估了培養的成纖維細胞移植的臨床效果。所有患者分為兩組：第1組 - 燒傷患者IIA，B - IV度; 第二 - 深度燒傷IIIB - IV度的兒童。對於糖胺聚醣，纖連蛋白，膠原蛋白的再生過程中的作用成纖維細胞的單層培養的結構和功能組織的動態評估，並允許作者，以確定第三天使用成纖維細胞培養用於生產移植的最優惠的條件。對成纖維細胞增殖和角化細胞的分化的影響的調查表明，在體外成纖維細胞具有顯著的刺激作用，主要對角質形成細胞粘附過程，增加的貼壁細胞的數量和固定的2倍以上的速度。刺激粘附過程伴隨著DNA合成強度和角質形成細胞增殖水平的增加。此外，人們發現，成纖維細胞和由它們形成的細胞外基質的存在是形成tonofibrillyarnogo裝置角質形成細胞間連接的先決條件，並最終對角質形成細胞分化和基底膜形成。在與深度燒傷治療兒童建立移植allofibroblastov文化的臨床療效，尤其是在患者處於逆差的供皮區的病變廣泛。複雜morfofunktcionalnoe研究表明，其特徵在於接枝成纖維細胞活性的DNA合成，以及膠原蛋白，纖連蛋白和糖胺聚醣，其在細胞外基質的細胞產生的。作者建議移植的成纖維細胞的植入的高百分比（〜96％），在它們的製備方面的急劇減少（2-3小時，而不是24-48週內在角質形成細胞的情況下），燒傷表面的上皮的大幅加速，並且在價格上顯著減少（在10次）與角質形成細胞移植相比，從成纖維細胞生長移植物的技術。使用培養allofibroblastov的移植能夠挽救兒童的生命與關鍵灼傷 - 在身體表面，這是以前認為生活不兼容的50％熱損傷。值得注意的是，胚胎成纖維細胞的異基因移植也雄辯地證明，不僅傷療養的患者合併不同程度的燒傷和面積的快速再生，而且死亡率大幅度減少。

自體成纖維細胞以這樣的複雜和整形外科作為替換校正損壞聲帶使用。通常用於此目的的牛膠原蛋白，作用持續時間是由它的免疫原性限制。作為外源蛋白，牛膠原蛋白，膠原酶給收件人敏感，可引起免疫反應，降低其膠原蛋白製劑的技術已經發展的風險，用戊二醛交聯。它們的優點是更高的穩定性和更低的免疫原性，這已經發現，在去除缺陷和聲帶萎縮實際應用。自體膠原蛋白注射最初是在1995年使用。方法所提供的自體膠原纖維，包括酶催化分子內交聯的一級結構的保守性。天然膠原纖維是更耐降解蛋白酶比重組膠原端肽，其中切口的事實。完整性端肽的膠原纖維的四級結構和相鄰的膠原分子間的交聯很重要的。不像牛膠原蛋白製劑，自體膠原蛋白不會引起受體的免疫反應，但它不是足夠有效的作為填充劑。持久性校正能夠由於局部產生成纖維細胞的膠原蛋白的自體移植來實現。然而，在臨床自體成纖維細胞的移植效果的調查揭示了一些困難。在成纖維細胞移植的臨床效果後初期牛膠原的給藥後相比較弱。當培養的自體成纖維細胞不能排除在異常正常成纖維細胞的轉化的可能性，即所謂的成肌纖維細胞，負責纖維化和瘢痕形成的開發中，如通過在膠原凝膠的減少所證明，由於成纖維細胞和膠原纖維的特異性相互作用。另外，在連續傳代後在體外成纖維細胞失去其合成胞外基質蛋白的能力。

儘管如此，目前培養自體人成纖維細胞的技術已經在實驗上被消除，消除了上述缺點並且不導致正常成纖維細胞的致癌性轉化。通過這種方法獲得的自體成纖維細胞被用於填補面部軟組織的缺陷。在H. Keller及其合著者（2000年）的一項研究中，20名年齡在37至61歲的患有皺紋和萎縮性疤痕的患者接受了治療。皮膚活檢（4毫米）BTE我們運送到在含有10ml培養基（達爾伯克氏抗生素mikoseptikom，丙酮酸和胎牛血清）的無菌管中的實驗室區域。將材料置於3-5個直徑為60mm的培養皿內，並在含有5％CO 2的氣氛的恆溫器中溫育。1週後，通過胰蛋白酶消化將細胞從盤中取出並置於25cm 2小瓶中。細胞施用給患者的4×107患者校正鼻唇溝觀察到顯著和持久的臨床效果的量，並且在患者自體成纖維細胞的第三移植後7和12個月後的疤痕。根據流式細胞術，培養的成纖維細胞產生大量的I型膠原蛋白。在體外研究中，顯示了可注射成纖維細胞的正常收縮性。在以4×10 7個細胞的劑量皮下施用培養的成纖維細胞兩個月後，未檢測到裸鼠。注射性成纖維細胞不會導致瘢痕形成和瀰漫性纖維化。據筆者介紹，植入的自體成纖維細胞能夠持續產生膠原蛋白，從而賦予美容嫩膚效果。在這種情況下，由於分化細胞的壽命有限，取自年輕患者的成纖維細胞比老年人獲得的成纖維細胞更有效。未來，從青年供體獲取成纖維細胞培養物的冷凍保存的可能性被假定為後來將他自己的年輕細胞移植給老年患者。總之，自體成纖維細胞在功能保存條件下是修復面部軟組織缺損的理想手段並不完全正確。同時，作者自己也注意到，在研究過程中，也出現了一些與使用自體成纖維細胞 - 膠原系統有關的問題情況。臨床效果往往比使用牛膠原蛋白弱，導致患者失望。

一般來說，有關間充質乾細胞臨床應用前景的文獻資料看起來相當樂觀。嘗試使用自體骨髓多潛能間充質祖細胞來治療退行性關節病變。進行培養的間充質祖細胞在骨複合骨折治療中的首次臨床試驗。自體和用於產生用於在由於外傷，或自身免疫病變的關節軟骨缺損的校正移植軟骨組織同種異體間充質基質骨髓細胞。正在開發臨床應用多能間充質祖細胞以消除由I型基因突變引起的嚴重形式的不完全骨生成的兒童中的骨缺損的方法。後mieloabelyatsii移植的骨髓的從HLA-兼容健康供體作為未分級的骨髓可以包含間充質幹細胞的量足以補充嚴重骨缺損兒童的收件人。移植後，異基因骨髓這樣的孩子標誌著骨小梁積極組織學改變，提高生長速度和減少骨折的發生率。在某些情況下，通過移植密切相關的異基因骨髓和成骨細胞可獲得陽性臨床結果。為了治療因骨組織中成骨細胞和破骨細胞失衡造成的骨先天性脆性，也使用MSK移植。在這種情況下，由於在患者的骨組織中乾細胞和祖細胞基質細胞池的嵌合，實現了骨形成的恢復。

正在改善供體間充質乾細胞的基因修飾方法以糾正基質組織的遺傳缺陷。據推測，間充質祖細胞將很快在神經學用於定向嵌合腦細胞被使用和創建健康細胞，能夠產生負責該疾病的臨床表現缺乏酶或因子的池。間充質幹細胞移植可以用於恢復在癌症患者骨髓基質放療和化療後，並與骨髓細胞結合 - 用於造血的恢復。旨在消除使用的MSC肌肉骨骼系統的缺陷替代療法的發展促進工程中形成骨架棲息間充質幹細胞的後代的設計矩陣生物材料或biomimics。

間充質乾細胞的來源

間充質幹細胞的主要來源是骨髓造血幹細胞，其在哺乳動物中是不斷分化成血細胞和免疫系統，而間充質幹細胞呈現成纖維細胞樣骨髓基質細胞的小群體，並幫助維持造血幹細胞的未分化狀態。在某些條件下，間充質幹細胞分化成軟骨和骨細胞。當以低密度單核種植骨髓基質細胞的培養物培養基上形成的貼壁細胞，其在實際上，是成纖維多能間質前體細胞集落。有些學者認為，骨髓沉積未提交的間充質幹細胞，其中，由於能力，自我更新和高分化潛能，提供人體所有的前輩間充質幹細胞的整個生命哺乳動物機體組織。

在骨髓中，基質細胞元素形成了一個網絡，填滿了血竇和骨組織之間的空間。成人骨髓中休眠MSC的含量與造血幹細胞的數量相當，不超過0.01-0.001％。從骨髓分離並未經過培養的間充質乾細胞沒有粘附分子。這些MSC不表達CD34，ICAM，VCAM，I型和III型膠原蛋白，CD44和CD29。因此，在體外充質幹細胞是不固定的培養基材上，以及更先進的祖細胞間充質幹細胞，形成了細胞骨架成分和細胞粘附分子的受體設備。具有表型CD34的基質細胞即使在外周血中也能找到，儘管它們在骨髓中比CD34陽性單核細胞少得多。從血液中分離並轉移到培養物中的CD34細胞附著於底物並形成成纖維細胞樣細胞的集落。

已知在胚胎期間，哺乳動物和人類的所有器官和組織的基質基質源自器官發生前和發育階段的間充質乾細胞的共同池。因此，相信在成熟的身體中，大多數間充質乾細胞應該處於結締組織和骨組織中。已經確定，鬆散結締組織和骨組織的間質的大部分細胞成分由定向祖細胞代表，然而，其保留在體外增殖並形成克隆的能力。隨著將這些細胞引入總血流中，超過20％的間充質祖細胞被植入造血組織和實質器官的基質元件中。

間充質乾細胞的潛在來源是脂肪組織，其中已經鑑定了脂肪細胞前體不同程度地抵達的干細胞。基質血管細胞，這是相同的骨髓間充質多能祖細胞可以糖皮質激素，胰島素樣生長因子與胰島素的作用下分化成脂肪細胞 - 脂肪組織的至少成熟祖元件。在基質血管細胞的培養分化成脂肪細胞和軟骨細胞和脂肪組織中的骨髓來源的細胞形成脂肪細胞和成骨細胞。

在肌肉中，還發現了基質乾源。在從人骨骼肌分離的細胞的原代培養物中，檢測到星狀細胞和多核肌管。在馬血清星狀細胞的存在下增殖的體外無細胞分化的跡象，並在加入地塞米松，以分化的培養基中的特徵在於，電池元件的細胞的外觀與骨骼肌和平滑肌，骨，軟骨和脂肪組織的表型之後。因此，承諾的和未承諾的多能間充質祖細胞都存在於人類的肌肉組織中。結果表明，存在於骨骼肌祖細胞群體來源於多能未提交的骨髓間充質祖細胞，並從成肌衛星細胞不同。

在新生大鼠心肌還發現粘合劑星狀細胞，適合於多能間充質祖細胞的分化潛能，地塞米松的影響下它們分化成脂肪細胞，成骨細胞，軟骨細胞，平滑肌細胞，骨骼肌和心肌細胞的肌管。它已經表明，血管平滑肌細胞（週細胞）中衍生的多未分化的間充質血管周圍的前體細胞。在血管周圍的間充質幹細胞的培養表達α-平滑肌肌動蛋白和血小板衍生的生長因子受體和能夠分化至少平滑肌細胞。

在幹儲量方面的特別地方需要軟骨，其非常低的修復潛在的被認為是由於多能間充質祖細胞或分化和生長因子的缺乏。假定預先捐獻給軟骨和骨生成的多能間充質祖細胞從其他組織來源進入軟骨組織。

在肌腱中建立間充質祖細胞的組織起源和條件也沒有建立。Ekspermentalnye觀察結果表明，在在第一通道初級培養產後早期兔跟腱細胞和保持I型膠原和核心蛋白聚醣的表達，但在進一步培養它們失去tenotsitov分化標誌物。

應當指出的是，這個問題的答案是否多能間充質祖細胞的各種組織確實本地化總是出現在他們的基質，或間充質幹細胞的組織池是由間質骨髓幹細胞的遷移補償，但目前仍在等待。

除了成人生物體的骨髓和其他間充質組織區以外，MSC的另一個來源可以是臍帶血。它已經顯示，臍帶靜脈血中包含具有與多能間充質祖細胞相似的形態和抗原特性能夠粘附，並且不遜色骨髓來源的多能的間充質祖細胞通過分化潛能的細胞。在臍帶血間充質乾細胞的培養物中，檢測到5至10％未定型的多潛能間充質祖細胞。原來，它們在臍帶血數目成反比胎齡，這是多能間充質祖細胞分化為各種組織的胎兒發育過程中遷移的間接證據。大約有臨床應用從臍帶血中分離的間充質幹細胞的，以及胚胎衍生的生物材料，其基於已知胎兒幹細胞的能力的第一信息集成和在器官和組織系統成人收件人功能prizhivlyatsya。

尋找新的間充質乾細胞來源

與其他胎兒細胞一樣，使用胚胎來源的間充質乾細胞會產生一些道德，法律，法律和立法方面的問題。因此，尋找胚外細胞供體材料仍在繼續。嘗試是人體皮膚成纖維細胞的成功臨床應用，它是由技術，不僅高財務能力，也纖維細胞的分化迅速確定為具有顯著少潛在擴散和產生生長因子數量有限的成纖維細胞。在研究MSK和多能骨髓間充質乾細胞生物學方面取得進一步進展，為臨床應用自體間充質乾細胞制定了一項策略。它們的分離，培養，離體繁殖和定向分化技術首先需要研究MSC的分子標記譜。他們的分析表明，在人類骨組織的原代培養物中存在多種類型的多潛能間充質祖細胞。原始成骨細胞表型在表達基質前體細胞STRO-1的標記的細胞中發現，但沒有攜帶成骨細胞標記 - 鹼性磷酸酶。這些細胞的特徵在於形成礦化骨基質的能力低，以及骨橋蛋白和甲狀旁腺激素受體不表達。不表達鹼性磷酸酶的STRO-1陽性細胞衍生物以中間和完全分化的成骨細胞為代表。已經證實，人小梁骨的STRO-1陽性細胞克隆系的細胞元件能夠分化成成熟的骨細胞和脂肪細胞。這些細胞的分化方向取決於多不飽和脂肪酸，促炎細胞因子的曝光 - IL-1β和腫瘤壞死因子a（TNF-a）中，以及抗炎和免疫抑制TGF-b中。

後來發現，多能間質前體細胞缺乏特定只有它們固有的表型，但表達複雜的標記，間充質，內皮細胞，上皮細胞和肌肉細胞在缺乏造血細胞免疫表型抗原的表達的特性 - CD45，CD34和CD14。此外，間充質幹細胞和誘導型組成型產生造血細胞和非造血生長因子，白細胞介素，和趨化因子，以及在某些生長因子和細胞因子表達的受體的間充質多能前體細胞。中的基質細胞的人體的基本發現dormantnye或靜止細胞與免疫表型，幾乎相同的原始5-氟尿嘧啶多能間充質祖細胞的抗原資料 - 這些和其他細胞表達CD117，標記“成人”幹細胞。

因此，尚未建立間充質乾細胞特有的細胞標誌物。據推測，靜息細胞是多能間充質前體細胞的未提交群體，因為它們不表達的定型細胞標記物骨關節炎（CBFA-1）或脂肪生成（PPAR-γ-2）。緩慢增殖的靜息細胞長時間暴露於胎牛血清導致終末分化前體的形成，其特徵在於快速生長。這種干細胞的克隆性生長是由FGF2支持的。看來，基因組來源的基質幹細胞“關閉”得不夠緊已經報導了MSC中缺乏自發分化 - 沒有犯下了連他們都沒有轉化成間充質系列的細胞的特殊條件。

為了研究間充質幹細胞被搜索分化標誌物蛋白的間質細胞系和原代培養物的群體結構。在克隆集落分析的骨髓細胞在體外發現，當經受EGF的原代培養增加了集落的平均大小，並降低鹼性磷酸酶的克隆表達，而在加入氫化可的松的激活鹼性磷酸酶其是間充質幹取向的成骨分化的標誌物的表達。對STRO-1的單克隆抗體使得可以分離和在非均相系統德克斯特培養物STRO-1陽性的貼壁細胞的研究群體。細胞因子的譜調節不僅增殖和淋巴造血細胞的分化，也參與形成，通過對位，自動和內分泌機制的形成和骨骼組織的再吸收。第二信使如cAMP的，二酰基甘油，三磷酸肌醇，和Ca2 +的受體介導的釋放也被用來為不同的類別表達有關受體的細胞的間質組織中的標記物的分析。作為標記物使用單克隆抗體的允許建立屬於對T和B依賴性區網狀細胞基質淋巴器官。

一段時間以來，圍繞MSC造血幹細胞起源可能性的問題繼續存在著科學爭議。事實上，隨著骨髓細胞懸液移植到單層培養物中，成纖維細胞的離散菌落在其中生長。然而，已經表明，成纖維細胞集落和造血組織的各種細菌分化骨髓的部分的前體的存在是不造血幹細胞的他們共同的起源的證明。使用骨髓幹細胞的判別分析發現，在異位移植微環境，骨髓的造血細胞被轉移，這證明存在，在骨髓中獨立的造血細胞的組織發生MSC群體的。

此外，選擇性的克隆方法中的前體細胞的一個新的類別的骨髓基質細胞的單層培養物顯示，以確定它們的數量，以研究它們的性質，增殖和分化潛能。事實證明，體外基質成纖維細胞樣細胞增殖並形成二倍體菌落，隨著移植回到體內，形成新的造血器官。個體克隆的研究結果表明，有細胞其增殖和分化潛能能夠聲稱基質組織，在間質祖細胞的造血幹細胞Gistogeneticheskaja獨立的幹細胞的作用的群體。該群體的細胞以自支持生長為特徵並分化成骨，軟骨和網狀骨髓組織的祖細胞。

非常令人感興趣的是研究Chailakhyan R。等人（1997- 2001年），這是培養的骨髓衍生的基質祖細胞兔，豚鼠，並在補充有胎牛血清的α-MEM培養基中的小鼠的結果。作者進行了移植，初始密度為每平方厘米2-4×103個骨髓細胞。作為飼養者，使用同源或異源輻射滅活的骨髓細胞，其劑量保持飼養細胞的作用但完全阻斷其增殖。用胰蛋白酶消化成纖維細胞的兩周原代離散集落以產生單克隆菌株。在雄性和雌性豚鼠，延時拍攝現場的文化，骨髓的混合培養，以及在同基因小鼠和CBA SVAT6T6的骨髓混合培養物使用的染色體標記，獲得的證據克隆起源的殖民地。腎囊下在體外或基質成纖維細胞生長的新分離的骨髓細胞移植的漿料在ivalonovyh多孔支架或明膠，以及滅活兔松質骨基質中進行。移植克隆到軟組織及骨膜清理骨蓋大腿豚鼠，切骨骺和徹底清洗他們的骨髓。將骨切成碎片（3-5mm），乾燥並以60Gy劑量照射。在骨蓋中，放置單個成纖維細胞集落並肌內植入。對於基質成纖維細胞的腹膜內移植，在體外生長，我們使用了A型擴散室（V =0015厘米3，H = 0，L毫米）和d（V = 0.15厘米3，H = 2毫米）。

當研究克隆毒株Chailakhyan R.等人（2001）的生長動力學發現，單個細胞，菌落形成成纖維細胞，以及其後代有很大的增殖潛力。到第10代時，一些菌株中成纖維細胞的數量是1.2-7.2×10 ^9個細胞。在他們的發展過程中，他們執行了多達31-34個細胞重複。通過基質前體幾十克隆導致骨髓微環境和教育在新區域造血器官移植的轉印而形成的骨髓來源的菌株因此異位移植。作者提出了個體克隆是否能容忍骨髓微環境基質細胞的問題，或者它需要多個不同的克隆形成間質祖的合作？如果單個克隆將能夠轉移的微環境，無論是滿滿的全是三胚血，或不同的克隆提供造血微環境的不同的病菌形成的？為了解決這些問題，已開發種植基質幹細胞的技術在膠原凝膠，可以讓你從生長後續異位移植克隆成纖維細胞的表面進行拍攝。單個克隆基質成纖維細胞，骨髓細胞從CBA小鼠和豚鼠中生長，與凝膠塗層和異位移植的片段一起切割-同基因小鼠或自體的肌腹的豚鼠的腎囊下。當移植到肌肉中時，凝膠上的菌落置於骨蓋中。

我們已經發現，通過在骨或骨和造血組織移植領域的發展進行觀察的情況下20％的骨髓成纖維細胞集落移植後的50-90天。在受體動物的5％形成具有填充有骨髓的腔骨口袋。內部骨缸這樣病灶具有圓形形狀和骨組織的構造的膠囊，具有骨細胞和發育良好的成骨細胞層。骨髓腔包含網狀織物與髓樣細胞和紅細胞，其中不從在正常骨髓不同的比例。腎移植物是由天然骨髓移植，其中骨膠囊僅覆蓋從腎小囊髓腔形成的典型髓體。連帽組織包括骨髓，紅細胞和巨核細胞成分。髓腔的基質是竇發達，具有典型的脂肪細胞系統。在一些殖民地骨移植領域的同時，沒有造血的跡象這是腎包膜下找到。研究單個克隆的增殖和分化能力的被繼續單克隆兔骨髓菌株，再懸浮在培養基中，並在一個單獨的ivalonovoy海綿稱重1-2毫克兔骨髓供體的腎囊下夾著細胞。這種自體移植受到21個單克隆菌株的細胞處理。結果在2-3個月內考慮在內。作者發現，在移植的骨髓單克隆菌株形成體構成填充有造血細胞骨和骨髓腔的14％。在箱子33％移植菌株形成具有不同尺寸空腔中的成骨細胞和發達層ostootsitami磚砌密質骨。在一些情況下，海綿移植克隆開發無骨或造血細胞網。有時，網狀基質的形成與發生血竇發達的網絡，但沒有填充的造血細胞。因此，所獲得的結果類似於通過在膠原凝膠的克隆移植獲得的那些。然而，如果克隆移植導致骨髓組織的形成在基片上生長的是骨的5％ - 15％，並且所述網狀織物 - 在80％的病例中，移植單克隆菌株形成的骨髓細胞在骨的箱子14％中觀察到 - 53％和網狀 - 53％的病例。根據作者，則這指示用於當移植到多孔支架基質成纖維細胞增殖和分化潛能的實施條件是比與它們在骨移植更優化且覆蓋膠原底物。這不排除使用培養和克隆反饋移植的更先進的方法可以提高其克隆分化潛能的實現條件和改變這些關係。這種或那種方式，但研究的主要價值在於一個事實，即能夠形成骨組織，同時對骨髓熱血三國豆芽立即確保基質造血微環境的一些克隆的間質細胞：紅細胞，粒細胞和巨核細胞，創造了足夠大的立足點造血組織和一些骨量。

此外，作者解決了在擴散室的封閉系統的條件下這些類型的單個克隆基質祖細胞的細胞分化能力的問題。此外，有必要確定多能顯示出或顯示用於區分潛在的單個克隆是否需要幾個克隆的具有固定符號細胞分化的協同相互作用，不同的比率，其中確定優先形成骨骼，軟骨或網狀的。通過組合兩個方式方法 - 單克隆分離物骨髓基質祖細胞和它們移植到擴散腔室，Chailakhyan R。等人（2001）獲得的結果，其允許接近骨髓基質的結構組織的理解。移植單克隆菌株間質祖細胞到O型細胞導致骨和軟骨組織的形成，這表明一個集落形成的基質細胞同時地形成骨和軟骨的後代的能力。骨和軟骨組織起源於常見基質祖細胞的假設已反复表達。然而，這個假設沒有一個正確的實驗證實。骨和軟骨的形成在擴散室是必要的，以證明幹細胞的存在，包括常見的這兩種類型的組織的骨髓基質前體細胞。

然後，從兔骨髓的原代培養物獲得的第二代和第三代的29個克隆菌株被置於擴散室中，並用同種動物腹膜內植入。研究表明，45％的骨髓單克隆菌株具有成骨能力。例外的是，網狀組織包含9個腔室，但與骨和軟骨組織一起存在於13個腔室中，佔所有菌株的76％。在類型O的房間中，骨和軟骨組織均可分化，研究了16個菌株。在四個房間（25％）中，形成了骨和軟骨組織。應當再次注意的是，研究Chailakhyan R.等人（2001）單個祖細胞經歷由選自31至34的倍增細胞株，和它們的後代為0.9-2.0×10 ⁹細胞。多克隆菌株的前體細胞所暴露的有絲分裂的數量實際上與單克隆菌株的細胞相同。同時，多克隆菌株的發育速率，特別是在其形成的第一階段，在很大程度上取決於用於菌株起始的菌落數量。當在12-15重複水平重新形成時，人胚胎成纖維細胞（WI-38）的二倍體株也形成直徑和細胞含量不同的集落。含有超過103個細胞的大集落只有5-10％。隨著部門數量的增加，大型殖民地的比例下降。單和多克隆骨髓基質成纖維細胞株保留了二倍體染色體後20個或更多次倍增設定，並且發展的趨勢是可比的二倍體菌株胚胎成纖維細胞的動態。通過將單克隆菌株移植到擴散室中進行的分析單個骨髓基質祖細胞的分化潛能表明其中一半是成骨的。大型殖民地佔其總數的10％。因此，成骨細胞集落形成細胞的數量約佔其總人口的5％。在作者鑑定的成骨祖細胞的總質量中，存在能夠同時形成骨和軟骨組織的細胞。首次它發現，對於這兩種類型在成年生物體組織的是共同的前體細胞：所測試的克隆的25％是由類似的細胞產生，以及它們在祖細胞的一般人口數量不小於2.5％。

因此，單個骨髓成纖維細胞克隆的異位移植已經開啟了間充質祖細胞群體結構組織的新方面。發現間質祖細胞能夠立即對所有造血幹其上不同的型號越大，調查克隆中數為5〜15％（祖細胞的檢測總數的0.5-1.5％）傳送特定微環境。隨著克隆，轉移完整骨髓微環境，有祖細胞，只確定性骨形成，其形式時轉移到一個開放系統，不支持造血的發展骨。它們的數量佔祖細胞總數的1.5-3％。這些細胞中的一些可以在有限的自我維持期形成骨組織。因此，基質祖細胞群在其分化潛能上是不均一的。其中有一個單元類別，聲稱能夠分化成在骨髓基質組織固有的所有三個維度中，形成骨，軟骨和網狀組織的基質幹細胞的作用。這些數據使我們希望能與各種細胞標記物的幫助下將有可能確定具體組織微環境的每種類型的基質細胞的貢獻和支持造血德克斯特文化。

間充質乾細胞的特徵

近年來，它發現，在骨髓的靜止的培養物中的間充質多能祖細胞呈遞小無顆粒細胞（RS-1）的細胞，其特徵在於特異於增殖細胞的Ki-67抗原表達的定殖和不存在下的低能力的人口限制。抗原性參數dormantnyh RS-1細胞是從致力於抗原快速增殖的基質祖細胞的光譜不同。發現僅在存在RS-1細胞的情況下觀察到定向祖細胞的高增殖率。反過來，RS-1細胞增加生長的由最成熟衍生的多間充質祖細胞分泌的因子的影響下的速率。似乎RS-1細胞是能夠回收的未定型MSC的亞類。體外骨髓特徵在於低的RNA含量和高含量的鳥氨酸脫羧酶基因的表達的5-氟尿嘧啶基質祖細胞抗 - 標記非增殖細胞。

精養基質祖細胞及其在襯底上的固定之後開始。當低分化細胞的這種表達標誌物譜：SH2（TGF受體（3），SH3（域信號蛋白），膠原蛋白I型和III，纖連蛋白，粘附受體VCAM-1（CD106）和ICAM（CD54），鈣粘蛋白 - 11 ，CD44，CD71（轉鐵蛋白受體），CD90，CD120a和CD124，但是沒有造血幹細胞（CD34，CD14，CD45）的特徵性標誌物的表達。克隆生長使得能夠反复傳代間充質幹細胞產生許多遺傳同質基質祖多能性的培養物細胞。CEREA 2-3其數量的通道停止基質祖細胞的增殖後達到50〜300萬美元。在足夠密度的培養物，與造血組織的成纖維細胞分化成脂肪細胞，肌細胞，軟骨細胞和骨組織。這三個分化的調節信號的組合包括1-甲基izobutilksantin（細胞內cAMP的形成的誘導劑），地塞米松和吲哚美辛（環加氧酶抑製劑，血栓素降低活性和）（磷脂酶A和C的抑製劑）在接通 脂肪細胞和95％的間充質祖細胞。從不成熟的基質細胞脂肪細胞形成證實脂蛋白脂肪酶基因，載脂蛋白和peroxysomal受體的組織化學鑑定的表達。通過TGF-B在無血清培養基的影響同一克隆的細胞產生軟骨細胞的均質群體。軟骨細胞外基質的多層細胞培養物的特徵在於開發由蛋白聚醣和II型膠原的。有10％胎兒血清效應分化信號複雜由B甘油的（供體無機磷酸鹽），抗壞血酸和地塞米松營養培養基中，在相同的培養基質祖祖細胞導致細胞聚集體的形成。在這種細胞中，有一個漸進增加鹼性磷酸酶和骨橋蛋白水平的活性，表明骨礦化的形成，其證實細胞中胞內鈣逐步增加。

根據一些，間充質幹細胞的能力無限分裂和各種類型的間充質細胞譜系細胞具有高度的可塑性的組合的再現。當施用入腦室，或白質間充質幹細胞遷移到神經組織的實質和分化成神經元或神經膠質來源的細胞系。此外，有關於在造血幹細胞在體外和體內轉MSC信息。更深入的分析中確定的MSC，這是在它們分化為星形膠質細胞，少突膠質細胞，神經元，心肌細胞，平滑肌細胞和骨骼肌細胞的能力表現的異常高的延展性一些研究。在多項研究transdifferentsirovochnogo MSC的潛力在體外和體內發現的骨髓來源的多能間充質前體細胞最終分化為形成骨骼，軟骨，肌肉，神經和脂肪組織的細胞系，以及腱和支持造血的基質。

然而，在其他的研究中，沒有充質幹細胞的多能性限制基因組的標誌和未能檢測到間質祖細胞群，但以檢查可能的多能間質細胞進行了研究，從原代培養物中分離超過200 MSC克隆。絕大多數體外克隆保留了在成骨，軟骨形成和脂肪生成方向上分化的能力。當排除受體細胞的遷移由下腎囊或在擴散室間充質幹細胞移植的概率它出現在原位即基質祖細胞保留異質表型，這表明無論是不存在的區域移植的限制因素或不存在單獨的多能間充質幹的。同時允許一個罕見類型的體細胞的多能幹細胞，它們是成體幹細胞的共同前體的存在。

上多，但不是真正的多能間充質幹細胞構成的骨髓細胞的非常小的一部分，並且能夠在某些情況下，在體外培養時的增殖，而不進入分化，通過在骨，軟骨，脂肪，肌肉組織細胞的其誘導譜系定型證明以及支持造血作用的肌腱細胞和基質成分。通常情況下，連續暴露在培養基中有胎牛血清引發輸出的MSC中定型祖細胞的基質，後代其中進行自發分化最後。在體外可以通過向培養基調節地塞米松，SS-甘油和抗壞血酸以實現定向成骨細胞的形成，而分化的組合信號地塞米松和胰島素誘導脂肪細胞的形成。

建立之前進入骨髓的MSC的終端分化階段創建某些培養條件下最初分化成成纖維細胞樣的間充質幹細胞。這些細胞在體內的衍生物是參與的骨，軟骨，肌腱，脂肪和肌肉組織的形成以及基質支持造血作用。許多作者理解的術語“多能間充質幹細胞”為實際的MSCs，並承諾間質祖細胞和骨髓間充質組織。骨髓來源的間充質的多能祖細胞的克隆分析表明，略超過三分之一在骨關節炎，hondro-和脂肪細胞分化，而其它克隆細胞克隆的具有成骨潛力和形式只hondro-和骨細胞。多能間充質前體細胞的該克隆作為IUD-9，在適當條件下的微環境分化成與支持造血不僅成骨細胞，軟骨細胞和ADIC potsitov但基質細胞的表型和功能特徵的細胞。從胎鼠骨髓細胞中分離克隆不同表型的分化RCJ3.1間充質細胞。由抗壞血酸，B甘油，和地塞米松從該克隆的細胞元件的組合作用，首先形成多核肌細胞，然後，依次，脂肪細胞，軟骨細胞和胰島礦化的骨。來自大鼠胎兒的骨膜粒狀細胞群對應於未提交的多能間充質祖細胞，其特徵在於通過增殖率低，不表達分化的標誌物，並在培養條件下分化形成hondro-，骨關節炎和脂肪細胞和平滑肌細胞。

因此，應該認識到，間充質幹細胞的plyuri-或者多能基因組的問題仍然是開放的，這從而影響基質祖細胞的分化潛能，這也是沒有完全安裝的演示。

實驗證明和間充質幹細胞的重要特徵是其離開組織利基，並在全身循環流通能力。為了激活分化的遺傳程序，這樣的循環幹細胞應該落入適當的微環境中。結果表明，當全身給藥至血流中的MSC受體動物不成熟在不同器官和組織移植的細胞，然後分化成血細胞，肌細胞，脂肪細胞，軟骨細胞和成纖維細胞。因此，在局部組織區域發生提交和未提交基質祖細胞的信號調節性相互作用，以及它們與周圍的成熟細胞之間。據推測，該分化誘導進行，其提供在多能間充質祖細胞的微環境的空間和時間關係間充質起源和nemezenhimalnogo的旁分泌調節因子（生長因子，類花生酸，細胞外基質分子）。因此，間充質組織的局部損傷應導致微區的多能間充質前體細胞從複合物調控信號完整的組織中的生理過程發生，而不是修復再生定性不同的形成。這種差異在細胞表型在正常和損傷誘導的微環境中的專業化方面是非常重要的。

根據這些想法，奠定了兩種已知過程（生理再生和炎症增殖）的根本區別的機制。其中第一個以專門的細胞組織成分及其功能的恢復結束，而增殖過程的結果是成熟的結締組織元素的形成和受損組織區域的功能喪失。因此，制定最佳的應用程序的多能間充質幹細胞在再生醫學和塑料需要對MSCs分化的微環境影響因素的特殊性，認真研究。

幹細胞的隔室結構對細胞旁分泌和自分泌調節器的依賴性，其表達受外部信號調節，沒有人懷疑。在調節因子的功能中，最重要的是控制MSCs的不對稱分裂和基因的表達以決定調節階段和細胞分裂數目。MSC的進一步發展所依賴的外部信號由其微環境提供。在未成熟的MSC增殖足夠長的時間，同時保持分化成脂肪細胞系，成肌纖維細胞，血行間質組織，軟骨細胞和骨的能力。據發現，從全身循環中循環SB34陰性基質細胞元件的人口有限返回到骨髓基質組織，被變換成線，其中CD34陽性造血幹細胞。這些觀測結果表明，在組織的血液循環祖間充質細胞提供了通過動員不成熟的骨髓基質幹細胞的公共池的不同器官間質幹細胞的平衡支持。MSC的分化成具有多個間充質表型以及它們在通過過繼轉移模型中的實驗動物證明在體內修復或骨，軟骨，腱和脂肪組織的再生細胞的參與。根據其他作者，間充質幹血管床的遙遠遷移與在修復軟骨組織內的本地位移或korotkodistantnym多能間充質前體細胞，肌肉再生，還原和其它還原反應相結合。

地方儲備幹基質組織基礎的生理組織再生過程中扮演細胞的作用，來源和運輸遙遠的MSCs作為支出基質組織幹的資源補充。然而，在需要緊急動員的細胞修復能力，如多發性創傷的，在再生的修復過程的MSC參與整個列車，並通過血流的周邊招募骨髓間充質前體細胞。

間充質乾細胞的移植

在宮內發育期間，組織的生理再生過程與其形成有一定的相似之處。人類和哺乳動物的胚胎，各類從外生，中觀和內胚層胚層衍生池特定細胞的形成，但與間質的強制性參與。胚胎間葉組織的鬆散細胞網絡執行許多調節，代謝，骨骼和形態發生功能。書籤provisory體僅在生成主形態發生信號器官生長集落形成祖細胞為代價的冷凝間質之後進行。間質衍生的胚胎間充質創建腳手架provisory機構，並形成未來的基礎energoplasticheskogo確保由於主血管和淋巴管的生長。換句話說，胎兒器官的微循環單元的基質元件在它們的結構功能單元形成之前出現。此外，在器官形成期間充質細胞的活性遷移提供空間定向發展由於器官體積限制同源異型的Hox-tepov標記他們的邊界。在基質實質器官，通常包含morphogenetically上和功能上非常不同的細胞的結構和功能單元的骨架發生和組裝。因此，在胚胎發生間質是主要功能和通過產生調節信號的激活區域祖細胞增殖和上皮細胞的分化來實現。胚胎間充質細胞產生的生長因子，如腳，HGF-B，CSF，對於其中有上實質祖細胞相應受體。成年生物體基質細胞網絡的成熟分化的組織也產生信號以維持祖細胞的活力和增殖nemezenhimalnogo原點。然而，在出生後的頻譜基質調控信號個體發生其他（SCF，HGF，IL-6，IL-1，IL-8，IL-11，IL-12，IL-14，IL-15，GM-CSF，FLT-3， LIF等），旨在提供受損組織區域的生理再生或修復。而且，各種組織甚至同一器官內基質調節因子的光譜特徵也不盡相同。特別地，造血和淋巴細胞增殖造血和免疫活性細胞的增殖和分化僅發生在某些器官，內，其作用的基質微環境造血細胞和淋巴樣細胞的成熟提供條件。它是由調控因子微環境取決於造血細胞和淋巴樣細胞的重新填充體內增殖並成熟成其微觀結構龕的能力。

其中細胞外基質的成分，即產生多能間充質前體細胞，但應注意的纖連蛋白，層粘連蛋白，膠原和蛋白聚醣，以及CD44（透明質酸和骨橋蛋白受體）接收在細胞間相互作用的組織的主要部分和細胞外基質的在骨髓和骨形成。實踐證明，骨髓間充質，多能細胞創建redshestvenniki基質微環境，提供了電感性和調節信號不僅MSC，而且造血前體細胞和nemezenhimalnye骨髓幹細胞。已知的是，涉及通過能力來測量血細胞的MSC分化成支持造血的基質細胞，其中所述活性的指導MSK信號直接從造血幹細胞中獲得。這就是為什麼網絡間質祖細胞的培養物為造血細胞的所有克隆的供給的基礎。

在動態的平衡狀態血液透析和淋巴細胞的成熟有機體強度與成熟血細胞和免疫系統細胞中的外週的“支出”。由於骨髓基質細胞和淋巴器官很少更新，顯著重組基質結構不會發生這些。帶來動態平衡的系統是可能的機械損傷的幫助下，任何器官HEMO或淋巴細胞增殖，這導致相同類型的影響不僅和與其說造血細胞或淋巴樣細胞的，作為基質結構受損器官的連續改變。在修復再生主要形成基質骨架，然後再增殖的造血或免疫細胞的過程。這種長期眾所周知的事實，使創傷後再生方便模型研究造血器官的間質微環境。特別地，對於骨髓修復再生的調查使用機械排空長骨的髓腔 - 刮除，從而快速而有效地從動態的平衡狀態使造血組織。當脛骨豚鼠髓腔的機械排空後研究造血細胞和間質骨髓組分的修復再生的過程中發現，造血細胞和間質細胞的指標再生之間（造血細胞的數量，濃度和基質祖細胞的量）沒有直接相關性。此外，人們發現，在間質祖細胞群的增加發生在刮除後較早的日期，和本身基質成纖維細胞是fosfatazopolozhitelnymi，其是成骨性組織的特性。會議還確定，刮宮3-5長骨導致細胞群的骨髓，即使在脾臟生長和非操作骨，這在豚鼠只有lymphopoietic體。

在骨髓kyuretirovannyh脛豚鼠通常對應於其他物種的動物實驗中獲得的文獻數據形態學圖像修復過程，發生在除去造血組織後的變化的動態特性是相同的所有物種，差異只涉及該時間參數。形態為在髓腔恢復造血相過程在連續的過程中組織血塊形成粗纖維骨，其骨吸收，血竇和網狀結構基質，其還再植造血元件被清空。在造血幹細胞的含量增加平行骨髓組織再生過程增加造血祖細胞的數量。

格拉西莫夫Yu等人（2001）相比，造血細胞數量的變化和基質細胞前體在再生過程中的各個階段的量。結果發現，在骨髓細胞中骨kyuretirovannoy量變匹配的形態學特徵再生動力學。期間再生作者的單元格內容的前三天減少屬性造血細胞的損失，由於微環境，這產生網狀組織生長在骨骺剩餘的骨髓而在後者中，以形成病灶類骨質，並用刮術的血管損傷的不利影響。第7-12天提高yaderosoderzhaschih細胞與單獨的灶在骨髓造血基質細胞增殖區域的外觀一致。第20天有再生的骨髓和發達鼻竇，這是伴隨著總細胞數顯著上升的顯著部分。然而，造血細胞在此期間數為對照水平的68％。這與此前公佈的數據顯示，在手術後只有35-40天造血細胞的刮宮術後數達到標準。

在創傷後早期，造血恢復的主要細胞來源是刮宮中保存的細胞成分。後來，骨髓造血組織再生的主要來源是乾細胞，重建了自由基質區。對於某些類型的基質細胞（內皮細胞，網狀細胞和成骨細胞），在髓腔重建期間提供其形成的來源仍不明。Yu.V.的結果 Gerasimov和合著者（2001）證實，在刮除後保留的骨髓中，形成成纖維細胞集落的細胞濃度顯著高於正常骨髓中的細胞濃度。作者認為與刮除術是造血細胞的更強烈的選擇性洗脫與基質菌落形成中涉及的基質的形成和與它的比造血細胞鹼性物質更牢固地連接的細胞相比。

在形成的菌落的成纖維細胞的細胞數目變化的動態成骨過程的強度隨後的小梁骨吸收和形成網狀基質，其填充造血細胞相關。在指定的再生時間，大多數基質祖細胞形成粗纖維性骨組織和網狀基質。在第5天在再生區中延長的骨接合術的條件股骨骨折增加細胞的濃度和集落形成的成纖維細胞的數量，和骨形成在密集其數量增加了6倍。已知形成成纖維細胞集落的骨髓細胞具有成骨特性。在造血細胞定居於皮質骨髓區域之前，基質祖細胞的數量增加。這與基質細胞提供造血微環境形成的證據非常吻合。顯然，造血微環境的創建對應於基質組織的再生的一定的水平，並增加在膨脹基質造血細胞橋頭適於造血的數量。

最令人感興趣的是作者的數據顯示，在刮宮後，骨骼遠端部分的基質祖細胞數量增加。從第六小時開始，並且由第二十天包容對側脛骨的兩個以上的倍的增加的濃度和成纖維細胞形成集落的細胞的數量是觀察。這種現象的機理可能與以下事實產生了大量血塊的形成一個巨大的骨髓損傷而同時破壞血小板顯著數和釋放入血的血小板衍生的生長因子（RBSK），其已知會導致形成集落的細胞的增殖連接位於增殖池外的體內成纖維細胞。在對兔實驗局部施用的MSC促進膝關節手術受損的軟骨，其可與從引入的MSC衍生的軟骨細胞的形成相關聯的恢復。然而，通過使用包裹在陶瓷框架中的間充質乾細胞，實驗室大鼠的骨缺損的修復性再生大大增強。因此，我們可以假設，如果不這樣做RBOK，那麼任何其它因素，從損壞的基質細胞衍生的，具有在骨髓中的完整區域上的間充質祖細胞的增殖的遙遠刺激作用並且刺激它們的遷移到缺陷的骨髓組織的面積。反過來，這違背了前幾年的文獻資料，表明基質細胞負責微環境，不像造血細胞不能遷移和來自本地源。

不過，研究結果格拉西莫夫Yu等人（2001）表明，機械創傷的應用不僅會造成基質組織的大幅調整在kyuretirovannoy骨頭，但在基質遠程骨頭也顯著變化完好，那就是，有一種全身性反應用於局部創傷的基質組織。並且當應用於多發傷 - 多個刮除 - 此反應被放大，並且觀察到，不僅在操作骨和骨骼的遙遠的部分，而且在淋巴器官，特別是脾臟。骨髓和脾臟和局部創傷多發傷的基質組織的這樣的系統響應的機制仍然是未知的。據推測，這一過程與發布間充質基質髓骨骨髓腔體液因素的作用有關。使骨髓基質細胞和脾的可能性organonespetsificheskogo負責細胞增殖的體液因子，集落形成的成纖維細胞指示關於他們的菌落在骨髓單層培養物刺激活性的數據。

在這方面，值得注意的是，當全身施用多能間充質前體細胞再植它們的衍生物不僅骨髓，還包括其他組織中，所使用，特別是用於基因治療。結果表明，與突變型膠原基因I的供體細胞的野生型小鼠的基因組中的大量的MSC的靜脈內給藥後取代多達在受體的骨和軟骨組織的細胞的30％，並且轉染的間充質幹小鼠細胞分泌IL-3人，9個月在其與人類造血幹細胞到免疫缺陷小鼠同時給藥的情況下有效地支持造血作用。

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間充質乾細胞的遺傳修飾

遺傳修飾的附加的實驗成功應當注意在人MSC隨後細胞的轉移的MSC轉染因子IX基因轉染的免疫缺陷小鼠，其導致移植後8週以上在血液抗血友病因子B的外觀。在該實驗中，在轉染細胞中進行因子IX與γ-谷氨酰羧化酶的翻譯後修飾。用逆轉錄病毒載體編碼人因子IX的MSC的轉導，已經不太成功 - 隨後引入這些細胞與血友病狗在因子IX，其支持正常強度凝固止血，僅12天的治療水平。

將間充質乾細胞移植到動物的腦實質中表明供體未成熟細胞在神經元和神經膠質細胞群體中均轉化。健康供體間充質組織的神經元衍生物的植入理論上可以糾正戈謝病和其他脂質代謝紊亂，神經節苷脂或碳水化合物的腦代謝的遺傳異常。

繼續在骨髓基質前體細胞在神經和肝臟組織幹細胞的實驗檢索條件轉。研究人員的注意力集中在分化誘導劑和特殊調理介質的組合上。特別地，對於用10％胎牛血清，在DMEM / F12培養基（1/1）洗滌，並再懸浮骨髓基質細胞中分離原代培養物在20萬/ cm 2的密度接種。24小時後，非貼壁細胞被去除，並且附著到塑料成纖維細胞是一個星期培養。對於骨髓基質細胞分化為使用通過培養原代小鼠胚胎成纖維細胞的3天培養得到的條件培養基的成神經細胞，以及中間有2％胎牛血清的DMEM / F12（1/1）和補充有20毫微克/毫升或10 -6 M的LiF視黃酸（其被施加到小鼠胚胎幹細胞和人類的神經分化neyroinduktory）。骨髓基質細胞分化為祖細胞為肝細胞被誘導為三天的在DMEM / F12（1:1）培養基補充有10％胎牛血清的培養胚胎小鼠肝細胞的原代培養物的結果而創建的條件的環境。

這裡應該再次指出，骨髓基質的集落形成細胞是異形的，可以分為兩類。第一種類型包括形成具有大核和一個或兩個核仁的絲狀偽足細胞的成纖維細胞樣細胞。第二種類型是由紡錘形形狀的小細胞表示。在原代小鼠胚胎成纖維細胞的飼養層上獲得的條件培養基兩種類型的細胞培養物，並在培養細胞的Z-4個天出現成神經細胞類似。在這個階段，它們通常具有紡錘狀的形式，其中一個或兩個長的過程以絲狀偽足結束。具有短樹突的金字塔形或星形細胞較少見。樹突一個神經母細胞具有典型的膨脹（腎生長），並在其前端部，另一分支 - 與不同的生長錐絲狀偽足，通過它發生枝晶生長。類似的形態特徵（腎生長錐和一個絲狀偽足）固有神經母細胞瘤，分化成神經元，詳細描述在文件通過神經發生說明。在此基礎上，一些作者得出結論，他們在培養中檢測到的細胞是神經母細胞。特別是，Schegelskaya E。等人（2002），在每一個Z-和2-4天條件培養基中的可更換培養2週間質細胞的原代培養後發現增殖細胞的部分，保持未分化狀態。表面上看，這些細胞看起來像成纖維細胞，並在培養基中與分化的成神經細胞一起鑑定。大多數細胞（約80％）處於分化為神經組織細胞的不同階段，主要分化為神經元。這些細胞的樹突過程彼此緊密接觸，使得逐漸形成在神經網絡的基底部分上的細胞呈長多細胞鏈形式。成神經細胞的樹突變長得多，其中一些比神經元本身的長度高8-10倍。錐體和星狀細胞的比例逐漸增加。星狀細胞樹枝狀分枝。根據作者們的研究，錐體細胞和星狀細胞與紡錘形細胞相比較晚的分化對應於動物正常神經發生階段的順序。其結果是，作者得出結論：骨髓基質細胞的幹細胞暴露於誘導神經發生在該方法中，從所有三個主要類型的神經元的體外產生的神經母細胞。在含有2％胎血清和20ng / ml LIF的培養基中培養骨髓基質細胞3-4天期間也檢測到神經細胞的前體。但在這種情況下，幹細胞分裂非常緩慢，成神經細胞的分化僅在30％的病例中發生，並且它們不形成神經網絡。使用作為神經細胞分化誘導劑視黃酸，在培養物中與神經膠質細胞的優勢獲得的神經細胞的25-30％的作者 - 星形膠質細胞和少突膠質細胞。神經元只有三分之一的神經細胞，即使他們提出的所有三種類型：紡錘形，錐體和星狀細胞。對視黃酸介質神經細胞培養基質細胞的第6天變得更加分化，而錐體神經元的軸突個體中發現的是，在正常neuroontogenesis出現樹枝狀突起的後面形成。根據作者，儘管神經細胞的產量低，誘導視黃酸的方法具有優點：星形膠質細胞和少突膠質細胞髓鞘和軸突和樹突的生長過程中操作飼料函數中，是必要的正常神經組織形成。因此，為了修復其體內受損的部位，最好使用富含神經膠質細胞的神經元懸液。

在第二系列實驗中，作者試圖誘導骨髓基質細胞分化成肝細胞。在通過溫育的小鼠胚胎肝細胞中得到的條件培養基骨髓基質幹細胞三天培養後，大的，球形形狀的單元已經發現，經常雙核，細胞質夾雜物不同的尺寸。這些細胞處於分化的不同階段，並且大小，細胞質中核和包含物的數目不同。在大多數這些細胞中檢測到糖原，因此我們已經確定了他們作為肝細胞前體細胞。由於培養中沒有檢測到細胞的成神經細胞相似，其次是一個結論是，在通過培養胚胎肝細胞得到的條件培養基時，不存在神經細胞的分化的因素，相反，有誘導骨髓基質細胞分化成肝細胞的祖細胞因子。作者建議多能幹細胞從骨髓基質的存在，因為它們在體外分化成根據特定的條件培養基，和電感器肝或神經組織的細胞。

在一些作品中，骨髓基質細胞分化成心肌細胞，軟骨，骨和神經組織細胞確實正確地顯示出來。有資料顯示骨髓細胞中有乾細胞群可分化成肝細胞。根據這些數據，對小鼠的上述實驗的結果仍然可以被認為是多能幹細胞在骨髓中的存在的另一證實，其具有分化成成體生物體不同組織的細胞的能力。

間充質乾細胞的移植

在人間充質幹細胞的臨床移植可用於造血幹細胞的擴增和他們的早期後代prekommitirovannyh。特別地，引入的自體造血幹細胞和間充質幹癌症患者的化療後高加速在外周血中性粒細胞和血小板的恢復。自體和用於治療多發性骨髓瘤，再生障礙性貧血，血小板減少自發間充質幹細胞的異基因移植 - 初始缺陷造血基質組織相關的疾病。在上述許多情況下血液疾病的細胞療法的效率，同時引入基質和造血幹細胞的，這表現在死亡的數量的減少術後恢復期間，血液的，減少由於非選擇性的破壞區域和循環腫瘤細胞，在其中的模具和它自己的祖造血患者細胞。的MSC有為在臨床實踐中的應用程序和其它多間充質前體細胞，因為它們相對容易獲得在治療性基因的培養和轉染的骨髓吸出物，膨脹。因此，為了補償局部組織缺損可以使用多能間充質前體細胞和間充質起源的組織的全身功能障礙的局部注入不排除它們引入到全身循環。

更為謹慎的在他們的爭論中，MSC用於局部，全身移植和基因治療的前景被但從生物學基質細胞的角度分析作品的作者。產後骨髓傳統上被認為作為一個獨特的細胞系的兩個主要系統組成的機構 - 實際上造血組織和其相關聯的支持基質。因此，骨髓間充質幹細胞最初僅視為基質基礎的用於生產調控因子造血微環境的來源。然後研究人員的注意力轉向研究MSC作為骨骼組織的莖源的作用。最新的數據表明，骨髓基質細胞隨著神經或肌肉組織形成的分化具有意想不到的潛力。換句話說，所述間充質幹細胞表現出transgermalnuyu可塑性 - 分化成細胞類型的表型的非原始組織細胞的能力。然而，骨髓基質幹細胞生物學的某些方面仍然不清楚，沒有得到解決，一般的生物計劃，並在一些細節上，包括標識，性質，來源和發育和功能在體內骨髓基質細胞以及允許的潛在分化體外和可能性體內治療用途。對MSCs的潛在機會的數據，以及幹細胞的其他再生潛能，在生物學中建立的教條鮮明的對比研究的結果。

當在低密度條件下培養時，骨髓幹細胞基質細胞形成不同的集落，每個集落都是單一前體細胞的衍生物。基質細胞前體的骨髓中有核細胞可以通過形成集落的能力來定義的百分比很大程度上取決於培養條件和屬於MSC的物種。例如，在囓齒動物，以獲得基質祖細胞的最大量是在骨髓細胞和血清的照射饋線培養的存在絕對必要的，而集落形成的人間充質幹細胞的效率是獨立於進料器的，或從培養基中。刺激基質祖細胞增殖的已知促有絲分裂因子的數目是有限的。這些包括PDGF，EGF，FGF，TGF-b以及IGF1。在最佳條件下，培養的MSC在體外維持超過50次細胞分裂多克隆線，這使得它可以從1毫升抽吸它的接收骨髓基質細胞的數十億美元。

然而，骨髓基質細胞群是異質的，即表現為在菌落，不同速率它們的形成和各種細胞的形態，其包括大的平板的細胞的範圍內成纖維細胞樣主軸的的尺寸可變性。隨著這些作物在20天后的發育，表型異質性也被注意到。菌落的一部分的特徵在於，鹼性磷酸酶的高表達，其他不表達它，和第三類型菌落fosfatazopozitivnymi在周邊上的中央區域和fosfatazonegativnymi。單獨的菌落形成骨組織結節（Van-Koss用茜素紅染色或用鈣染色時，基質礦化的開始標記）。在其他菌落中，發生脂肪堆積，通過用油紅染色的G染色鑑定。少數情況下，間充質乾細胞的集落形成用alcyan藍色著色的軟骨）。

在實驗動物異位移植後多克隆MGK線形成異位骨基質與髓細胞和脂肪細胞相關setchatoobraznoy，以及，但很少，與軟骨組織。在某些情況下，嵌合體的骨髓基質細胞的單克隆系移植，其中從頭形成的骨組織由骨細胞，脂肪細胞包括基質和供體來源，而造血細胞和血管系統的細胞系是從接收者的。

這些研究的結果證實了獲得克隆系的基質骨髓前體的莖性質。他們同時也表明並非所有的培養細胞克隆都是多能幹細胞。一些研究人員認為，我們分享他們的意見，只能在活體移植後，而不是通過確定它們的體外衍生的表型來獲得關於個別克隆的分化的真正潛力最準確的信息。hondro-或脂肪生成（通過mRNA或通過組織化學技術測定的），甚至生產礦化基質的不反映多能性單一克隆在體內的程度在骨關節炎培養的表型標誌物的表達。因此，在生物移植試驗的適當條件下，基質細胞組中的干細胞的鑑定是可能的。特別地，軟骨在移植的開放系統很少觀察到的，而軟骨的形成是不封閉的系統，如擴散室或在體外基質細胞mikromassnyh培養少見，其特徵在於，達到局部低氧張力，有助於軟骨的形成。因此，甚至移植技術以及非特異性體外培養條件都顯著影響MSC分化的範圍。

通過遵守給定的實驗條件的實驗移植是確定骨髓基質細胞分化的潛力的金標準以及它們正確鑑定的關鍵因素。歷史上，骨髓基質骨髓移植研究與常見的骨髓移植問題有關。已證實造血微環境是通過移植骨髓基質細胞產生的，並在移植區中提供造血組織的異位發育。來自供體和來自宿主的造血組織的微環境的起源允許我們將異位骨治療為真正的“倒置”骨髓移植。骨髓基質細胞局部移植可促進骨缺損的有效矯正，這比自發修復再生更為明顯。在動物模型中的幾個臨床前研究雄辯地證明骨科骨髓基質幹細胞移植的的可能性，但以優化這些方法，即使在最簡單的情況下，需要最細緻的工作和分析。特別是，體外擴增成骨基質細胞的最佳條件尚未確定，理想載體的結構和組成仍未被使用，以及大量骨再生所需的細胞數目。

除了應用傳播離體骨髓基質細胞為間充質起源非正統的延展性MSC的組織再生打開用於神經細胞的再生，或基因產物在CNS遞送的潛在用途。原則上，這簡化了神經系統失敗的細胞療法，因為不需要從人類獲得自體神經乾細胞。據報導使用骨髓細胞產生心肌細胞和肌源性前體細胞作為真正的基質和外源起源的可能性。

正在進行骨髓基質細胞全身移植治療常見骨骼疾病的實驗。毫無疑問，骨髓基質細胞是負責在骨架，這是深受矢量傳遞所示，通過使用細胞的遺傳信息，這導致在實驗動物中的形成病理骨組織的疾病的遺傳性疾病的群體。然而，基質細胞在引入一般血流後在骨骼骨內植入，生長，繁殖和分化的能力尚未得到證實。

這部分是由於這樣的事實：骨髓基質的標準程序不與造血組織移植，所以嚴格的標準來評估的成功植入全身給藥的基質細胞還沒有被開發。應該記住，組織提取物中標誌物基因的存在或供體來源細胞培養物中的分離不表示細胞植入，而僅表示它們的存活。甚至動脈內注射骨髓基質細胞中的小鼠肢體可導致幾乎為零的結果植入，儘管供體來源的細胞在微血管骨髓網絡內大量發現。不幸的是，這樣的細胞通常僅在離體培養條件下基於標記供體基因測定結果的基礎上被描述為“嫁接”。此外，有必要提供令人信服的證據，證明在供體來源的分化的和功能活躍的細胞的組織中長期整合。在許多已發表的關於在骨骼中植入骨髓基質細胞的報導中，缺乏這種明確的數據是驚人的。然而，應該注意的是，在動物的一些正確實驗中，已經建立了在全身施用後基質祖細胞的有限但實際的植入。

這些數據與通過血管系統將肌源性骨髓前體細胞遞送至肌肉的可能性的研究結果一致。但是，不應該忘記骨骼和肌肉組織在發育和生長期間基於使用不涉及血液循環的遷移過程的血管外細胞移動而形成。如果確實存在將前體細胞遞送至固相組織的獨立循環途徑，是否有可能允許存在生理上循環的間充質祖細胞？這些細胞在發育和產後有機體中的起源是什麼，它們如何穿透血管壁？這些問題的解決方案絕對必要，需要進行最徹底的臨床前分析。即使在找到這些問題的答案之後，與骨骼生長和結締組織重塑相關的有問題的動力學方面仍未解決。同時，通過用健康的基質細胞代替整個突變的骨骼祖細胞群體來治療成骨疾病似乎是真正的臨床觀點。在這種情況下，可以通過體外培養的基質乾細胞來糾正由於病理性骨生成導致的局部骨折或變形區域，以及骨組織的破壞性變化。因此，未來研究的方向應該集中在體外自體突變成骨祖細胞的轉化或遺傳修正問題上。

細胞基因工程，暫時或永久，成為細胞和分子生物學，關於個別蛋白質的細胞代謝體外物質和體內的作用，許多科學發現的源基礎。採用分子技術來糾正遺傳疾病與人類疾病是實用醫藥非常有前途的，因為基質骨髓幹細胞的特性允許開發為骨架的遺傳性疾病的校正電路獨特的移植。同時，間充質祖細胞可以容易地從未來的接受者獲得，它們易於基因操作並且能夠在短時間內大量繁殖。間充質乾細胞的使用避免了與通過受壓向量結構將遺傳信息材料直接遞送給患者相關的限制和風險。這種策略適用於胚胎幹細胞，但是自體出生後骨髓基質細胞是更優選的材料，因為它們的施用排除了可能的免疫移植後並發症。為了實現短期效果，例如，在為了加速骨再生，最佳的方法是使用elektroporatsrsh腺病毒構建間充質幹細胞，化學融合，脂質轉染，質粒和的遺傳修飾。具體而言，病毒轉染到骨髓基質BMP-2細胞對於加速實驗性多發傷中骨的再生是有效的。由於沒有毒性，因此創建腺病毒載體結構是優選的。然而，這種情況下骨髓基質細胞的遺傳修飾具有極低的穩定性。另外，正常轉化的骨髓基質細胞需要使用具有比其他細胞類型多10倍的遺傳信息的載體載體，這顯著增加了轉染細胞的死亡百分比。

用於治療由某些基因間充質幹細胞的必要延長的或永久的變形例中，這需要使用的腺相關病毒，逆轉錄病毒，慢病毒和腺逆轉錄病毒嵌合體的低或零的生物活性隱性疾病。這些病毒的運輸位點能夠攜帶大量的DNA轉染物（高達8kb）。科學文獻中已經出現關於與逆轉錄病毒構建體編碼的調節分子的合成轉染外源性骨髓基質細胞，和標記的生物體活動信息 - IL-3，CD2，因子VIII，和參與L-DOPA的合成的酶。但在這些作品中，作者指出了在實際應用該技術之前必須克服的一些限制。第一個問題是優化MCK離體修飾過程。已知的是，在骨髓的基質細胞的體外增殖長期（3-4週）降低了它們的轉染。同時，需要幾個輸血週期來實現MSC的高水平遺傳修飾。第二個問題與治療基因的表達持續時間有關，該基因尚未超過四個月。有效基因表達的自然降低是由於啟動子的失活和修飾細胞的死亡。在通過使用間充質幹細胞一般前景轉移的遺傳信息的初步研究的結果表明對於的轉染方法在體外進一步優化的需要，選擇適當的啟動子調控的方向是正確的生物活性，並且增強了改性的骨髓基質細胞的能力自我更新在體內移植後。應當指出的是，在所需方向上使用逆轉錄病毒構建的骨髓基質幹細胞的修飾並不總是需要他們的強制植入。轉染的間充質幹細胞可以在不需要有源物理摻入和結締組織功能執行上的穩定和停留背景中的矯正功能。在這種情況下，它們應該被認為是生物微型泵，體內因子產生，缺乏其中確定一種遺傳性疾病的表現。

轉化的骨髓基質細胞用於治療顯性遺傳病，其特徵是該基因或異常病理的生物學活性的表達的用途，是更成問題，因為在這種情況下，有必要阻止扭曲遺傳信息的轉移或出售。基因工程的一種方法是胚胎幹細胞的同源重組以產生轉基因動物。然而，在非常低的水平同源重組體，具有識別，分離和重組等擴張的問題相結合是不可能促進在不久的將來廣泛使用這種技術，即使新的技術方法的發展。基因治療的第二方法是基於受損的DNA的主要病理自動校正遺傳突變可通過引入外源DNA的與所需的序列（短DNA寡核苷酸，或嵌合RNA / DNA寡核苷酸），其結合到同源物損壞的基因組中被校正。第三實施例提供了通過使用該綁定到特定的基因，以形成三元螺旋結構，其中不包括轉錄的可能性特別設計的寡核苷酸來實現病理信息傳輸鎖。

雖然遺傳性疾病的基因組中的電平校正為最佳和優選的治療方法，mRNA的是也用於阻擋顯性負調控基因有前景的載體（可能甚至更容易）。為了抑制翻譯和/或增加mRNA降解已經長期用於與蛋白質分子的反義寡核苷酸序列或完整的阻擋的小區的mRNA的生物合成裝置的結合。另外，雙鏈RNA誘導mRNA的快速降解，其機制尚不清楚。然而，這是不可能的，僅僅除去由具有短或單突變的突變等位基因轉錄的mRNA的將促進正常等位基因的mRNA的表達。另一種方法是使用ribozinov鎚頭和髮夾，必須結合與轉換過程中的裂解和失活的後續誘導表達的高度特異性位點的能力。目前，正在研究使用這種方法治療病理性骨生成的可能性。不管究竟是什麼目標 - 的新的基因治療技術的基因組或細胞質元件成功將通過包括在骨髓基質細胞離體，特定的載體和在體內表達所需的因素間充質幹細胞的穩定能力的最優選擇試劑的效率來確定。

因此，發現間充質乾細胞具有其意想不到的特性，為細胞系的發育創造了新的概念方案。但是，要理解基質幹細胞的生物學作用，其性質，能否轉分化或分化，在人類疾病的胚胎發育，出生後生長，成熟和衰老過程中的生理意義，以及需要進一步的跨學科研究。