一、简要技术说明： 间充质干细胞(mesenchymal stem cell, MSC) ，是主要存在于骨髓的一类具有多向分化潜能的成体干细胞，是组织损伤修复的主要细胞来源；除在一定的条件下可以向成骨细胞，软骨细胞、心肌细胞、脂肪细胞、神经细胞等分化外，它还具有易于外源性基因的导入，不表达主要组织相容性复合体（MHC）Ⅱ类分子，能够被受体很好的耐受等特性，使得MSCs成为干细胞研究领域的热点。被认为是组织工程和细胞治疗理想的种子细胞。无论在组织工程、细胞工程方面，还是在基因治疗等方面均具有广阔的应用前景。但循环血液中只有微量MSC，要达到组织修复和细胞治疗的目的，须外来因素刺激骨髓内MSC的增殖，并动员其进入外周血。 同时，MSC能支持造血，下调免疫应答，临床上治疗恶性血液病时，MSC和HSC的共移植可明显提高造血重建能力，下调免疫应答，明显提高移植的安全性和效率，因而动员MSC进入外周血，提高外周血中的MSC的含量，将对外周血造血干移植方案的改进也具有重要意义。 本研究旨在摸索临床常用的造血生长因子在影响骨髓MSC增殖、迁移中所起的作用、并且初步探索其机制。为此，我们使用临床应用成熟的G-CSF、EPO、TPO分别以不同剂量皮下注射动员小鼠，随后以不同时间点收集动员后的骨髓和外周血，检测其中具有MSC特性的指标变化，筛选最合适因子以及动员时间和剂量。研究证实：G-CSF、EPO、TPO均对MSC有促增殖的效果，并且提高外周血中MSC的含量，其中又以EPO的作用最为强大。随后，我们进一步深入研究了EPO对MSC的增殖、迁移的影响及其机制。研究证实：EPO具有促进MSC增殖、迁移的能力；其促增殖、迁移的能力主要是通过MSC上的EPO受体介导，激活下游的PKC途径实现的。在此后的临床研究中，我们遴选出因子EPO，从细胞生物学及分子生物学的角度，探讨了rhEPO对人骨髓MSCs的增殖、迁移的影响及其机制，并进一步从临床的角度对EPO对骨折患者MSC动员作用进行了临床观察。结果发现：rhEPO能促进体外培养的骨髓MSC增殖，并初步证明该效应经EPOR介导，并与JAK2-STAT5信号途径有关；在培养环境下，EPO对体外培养的人骨髓MSC具有趋化作用，该作用通过EPO/EPOR所介导，与丝裂酶原活化蛋白激酶(MAPK)、磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C(PI-PLC)和蛋白激酶C-ζ(PKC-ζ)等信号途径有关，且PKC-ζ途径可能处于中心环节。进一步对临床应用rhEPO的骨折患者发现，rhEPO具有促进骨折患者骨髓MSC增殖并向外周血迁移的作用。 二、应用前景： 外周血造血干移植的应用范围非常广阔，由于其安全，费用低有望逐渐替代骨髓移植，但是相比骨髓移植物而言，外周血移植物中的MSC含量非常稀少，成为制约其疗效进一步提高的瓶颈。临床发现MSC和HSC的共移植可明显提高造血重建能力，下调免疫应答，明显提高移植的安全性和效率，因而如何提高外周血中的MSC的含量，将对外周血造血干移植方案的改进具有重要意义。本研究成果揭示了临床常用的造血生长因子对骨髓MSC动员作用及机制，为动员骨髓MSC进入外周血，改善外周血干细胞移植物，降低GVHD，提高移植存活率，提供了理论及临床依据，从而具有非常广阔的临床应用前景。 此外，本研究成果揭示了临床常用的造血生长因子对骨髓MSC动员作用及机制，使我们可以象采集HSC一样地在单采机上采集MSC成为可能，从而能有效地避免体外扩增带来的细胞老化、表型漂移、微生物污染、培养的周期较长、外源性基因污染等等问题。无论在组织工程、细胞工程方面，还是在基因治疗等方面均具有广阔的应用前景。

一、简要技术说明： 间充质干细胞(mesenchymal stem cell, MSC) ，是主要存在于骨髓的一类具有多向分化潜能的成体干细胞，是组织损伤修复的主要细胞来源；除在一定的条件下可以向成骨细胞，软骨细胞、心肌细胞、脂肪细胞、神经细胞等分化外，它还具有易于外源性基因的导入，不表达主要组织相容性复合体（MHC）Ⅱ类分子，能够被受体很好的耐受等特性，使得MSCs成为干细胞研究领域的热点。被认为是组织工程和细胞治疗理想的种子细胞。无论在组织工程、细胞工程方面，还是在基因治疗等方面均具有广阔的应用前景。但循环血液中只有微量MSC，要达到组织修复和细胞治疗的目的，须外来因素刺激骨髓内MSC的增殖，并动员其进入外周血。 同时，MSC能支持造血，下调免疫应答，临床上治疗恶性血液病时，MSC和HSC的共移植可明显提高造血重建能力，下调免疫应答，明显提高移植的安全性和效率，因而动员MSC进入外周血，提高外周血中的MSC的含量，将对外周血造血干移植方案的改进也具有重要意义。 本研究旨在摸索临床常用的造血生长因子在影响骨髓MSC增殖、迁移中所起的作用、并且初步探索其机制。为此，我们使用临床应用成熟的G-CSF、EPO、TPO分别以不同剂量皮下注射动员小鼠，随后以不同时间点收集动员后的骨髓和外周血，检测其中具有MSC特性的指标变化，筛选最合适因子以及动员时间和剂量。研究证实：G-CSF、EPO、TPO均对MSC有促增殖的效果，并且提高外周血中MSC的含量，其中又以EPO的作用最为强大。随后，我们进一步深入研究了EPO对MSC的增殖、迁移的影响及其机制。研究证实：EPO具有促进MSC增殖、迁移的能力；其促增殖、迁移的能力主要是通过MSC上的EPO受体介导，激活下游的PKC途径实现的。在此后的临床研究中，我们遴选出因子EPO，从细胞生物学及分子生物学的角度，探讨了rhEPO对人骨髓MSCs的增殖、迁移的影响及其机制，并进一步从临床的角度对EPO对骨折患者MSC动员作用进行了临床观察。结果发现：rhEPO能促进体外培养的骨髓MSC增殖，并初步证明该效应经EPOR介导，并与JAK2-STAT5信号途径有关；在培养环境下，EPO对体外培养的人骨髓MSC具有趋化作用，该作用通过EPO/EPOR所介导，与丝裂酶原活化蛋白激酶(MAPK)、磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C(PI-PLC)和蛋白激酶C-ζ(PKC-ζ)等信号途径有关，且PKC-ζ途径可能处于中心环节。进一步对临床应用rhEPO的骨折患者发现，rhEPO具有促进骨折患者骨髓MSC增殖并向外周血迁移的作用。 二、应用前景： 外周血造血干移植的应用范围非常广阔，由于其安全，费用低有望逐渐替代骨髓移植，但是相比骨髓移植物而言，外周血移植物中的MSC含量非常稀少，成为制约其疗效进一步提高的瓶颈。临床发现MSC和HSC的共移植可明显提高造血重建能力，下调免疫应答，明显提高移植的安全性和效率，因而如何提高外周血中的MSC的含量，将对外周血造血干移植方案的改进具有重要意义。本研究成果揭示了临床常用的造血生长因子对骨髓MSC动员作用及机制，为动员骨髓MSC进入外周血，改善外周血干细胞移植物，降低GVHD，提高移植存活率，提供了理论及临床依据，从而具有非常广阔的临床应用前景。 此外，本研究成果揭示了临床常用的造血生长因子对骨髓MSC动员作用及机制，使我们可以象采集HSC一样地在单采机上采集MSC成为可能，从而能有效地避免体外扩增带来的细胞老化、表型漂移、微生物污染、培养的周期较长、外源性基因污染等等问题。无论在组织工程、细胞工程方面，还是在基因治疗等方面均具有广阔的应用前景。