在人和动物的个体发育过程中,胚胎和成体组织均存在具有高度自我更新能力和分化潜能的干细胞。干细胞的分离和体外培养为探讨胚胎发生、组织细胞分化、基因表达调控等发育生物学问题提供了理想的模型,也为多种疾病的细胞替代治疗和基因治疗开拓了新的途径。骨髓中存在多种来源及分化方向不同的成体干细胞,例如造血干细胞、间充质干细胞、内皮前体细胞、成血成血管干细胞等,骨髓来源的干细胞是迄今为止研究最为深入并得到广泛应用的成体干细胞。大量的动物移植模型中发现骨髓来源的干细胞具有可塑性,可转化为肝细胞、心肌细胞、骨骼肌细胞、神经细胞、皮肤角质细胞、胰岛细胞,以及肾脏、肺脏、消化道的上皮细胞等,其可塑性涉及横向分化、去分化、细胞融合等机制,但也可能是由于骨髓中存在多能干细胞,能在各种环境信号作用下向不同组织细胞方向分化的结果。如能分离出骨髓中可能存在的多能干细胞,并进行体外培养、建系,将为研究干细胞的增殖分化调控提供良好的技术平台,为细胞治疗、组织工程技术提供极具前景的种子细胞。 造血干细胞移植(HSCT)目前仍面临几个亟待解决的问题,如供体来源不足、造血恢复时间长及移植物抗宿主病(GVHD)等。骨髓来源多能干细胞的一些生物学特性有可能使其成为解决上述问题的良好靶细胞。首先,已有研究分别从人、大鼠和小鼠骨髓中分离出一种在单个细胞水平即能向三个胚层的多种组织细胞分化的多能干细胞,将该种细胞经尾静脉注入NOD/SCID小鼠,可在骨髓、外周血及脾脏检测到由其分化形成的造血细胞,提示骨髓多能干细胞有可能成为HSC的新来源。其次,骨髓多能干细胞不表达MHC-Ⅱ类抗原,低表达或不表达MHC-Ⅰ类抗原,免疫原性低,因此异基因移植不易被受体排斥,引起GVHD的几率减小。第三,骨髓多能干细胞是在MSC培养过程中发现的一类特殊的干细胞,同时具有与MSC类似的部分生物学特征。已有大量研究表明MSC与造血干细胞(HSC)共移植可促进HSC植入和造血恢复,并有抑制移植排斥和减轻GVHD的作用。目前骨髓多能干细胞的研究尚处于起步阶段,有关移植后造血重建及免疫调节方面的作用国内外鲜有报道,尚需进一步探讨。 基于上述考虑,本课题分离培养小鼠骨髓多能干细胞(mMMSC),建立mMMSC细胞系,验证mMMSC跨系跨胚层分化的多向分化潜能,鉴定其各项生物学特性,为体内外实验提供一个良好的靶细胞。进一步建立mMMSC移植的动物模型,明确