造血及内皮细胞在间充质干细胞微环境中的作用

间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells, MSCs)最早从成体骨髓内分离得到，具有多向分化和调控造血稳态的功能。目前MSCs的相关研究主要将其作为组织工程种子细胞和发挥调控效应的细胞，关于MSCs的发育/稳态"被"何种因素调控则知之甚少。造血细胞及内皮细胞与MSCs在空间分布上密切相关，伴随存在，因此二者可能是调控MSCs发育的微环境细胞。本研究拟利用Cre/Loxp系统获得造血细胞和内皮细胞特异性基因缺陷但MSCs基因型正常小鼠，首先对成体小鼠骨髓或胚胎AGM-MSCs的体外表型、分化功能及免疫抑制效应等特性进行鉴定；而后利用载体材料携带不同基因型小鼠的MSCs进行皮下移植，考察体内不同造血/内皮微环境对MSCs 生物学特性的调控；最后探讨造血/内皮细胞调控MSCs稳态的信号机制。阐明该问题有助于更好的掌握MSCs的生物学特性，促进其临床应用。

间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells, MSCs)最早从成体骨髓（BM）内分离得到，具有多向分化和调控造血稳态的功能。目前MSCs的相关研究主要将其作为组织工程种子细胞和发挥调控效应的细胞，关于MSCs的发育/稳态"被"何种因素调控则知之甚少。造血细胞及内皮细胞与MSCs在空间分布上密切相关，伴随存在，因此二者可能是调控MSCs发育的微环境细胞。本研究利用Tie2Cre及Ptenloxp/+转基因小鼠获得造血细胞和内皮细胞特异性基因半缺陷但MSCs基因型正常小鼠，首先对成体小鼠BM MSC体外表型、分化功能及免疫抑制效应等特性进行鉴定，发现Pten基因半缺失后，F1代小鼠表型正常，但与正常小鼠相比，其BM内B220+以及Ter119+细胞群比例随年龄发育而显著降低；同时micro-CT 结果表明，股骨内松质骨的骨密度随年龄增长则明显低于正常小鼠。Tie2Ptenloxp/-基因型小鼠BM来源MSC体外成骨分化功能减弱，但脂肪分化功能增强；正常小鼠Ter119+ 细胞群共培养可拯救Tie2Ptenloxp/-基因型MSC的分化异常。 上述结果表明正常造血影响BM内MSC的分化功能并最终影响骨的发育。此外我们还观察了人胚胎发育过程中不同造血组织内高增殖潜能集落形成细胞（colony forming cell with high proliferative potential, HPP-CFC）的发育规律，并进一步发现人胚胎AGM区HPP-CFC体外所形成的巨大集落内除含有丰富的造血细胞外，同时含有MSCs样细胞，当其二次接种于液体培养体系时大量MSC快速增殖并可传代扩增并可沿脂肪、成骨及软骨方向分化。结果表明在人的胚胎发育过程中部分造血前体细胞与MSCs起源于共同的前体。