Δημοσίευση: 2023 | Τελευταία αναθεώρηση: Μάιος 2026

Ανθρώπινα μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα (HMSC)

1. Γενικά χαρακτηριστικά των μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων

Σε αυτή την ενότητα θα συζητηθούν οι γενικές ιδιότητες των μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων, οι οποίες περιλαμβάνουν:

• Πολυδυναμικότητα

  Τα MSC είναι πολυδύναμα βλαστοκύτταρα. Έχουν την ικανότητα να διαφοροποιούνται σε πολλαπλούς τύπους κυττάρων, γεγονός που τα καθιστά ένα πολύτιμο ερευνητικό εργαλείο για την αναγεννητική ιατρική.

• Αυτοανανέωση

  Όπως και άλλα βλαστοκύτταρα, τα μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα έχουν την ικανότητα αυτοανανέωσης, διατηρώντας έτσι μια σταθερή πηγή βλαστοκυττάρων για μεγάλο χρονικό διάστημα.

• Ανοσορυθμιστικό δυναμικό

  Τα MSC ασκούν ανοσορυθμιστική δράση και, ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται στη θεραπεία διαφόρων αυτοάνοσων ασθενειών.

• Ανοσογονικότητα

  Γενικά, τα MSC έχουν χαμηλά επίπεδα ανοσογονικότητας, μειώνοντας τον κίνδυνο ανοσολογικής απόρριψης κατά τη μεταμόσχευση. Ωστόσο, αυτό μπορεί να διαφέρει από τύπο σε τύπο.

• Διαθεσιμότητα και προσβασιμότητα

  Τα MSC μπορούν να απομονωθούν από διάφορους ιστούς, συμπεριλαμβανομένου του μυελού των οστών, του λιπώδους ιστού και του ιστού του ομφάλιου λώρου, καθιστώντας τα εύκολα διαθέσιμα για ερευνητικές και θεραπευτικές εφαρμογές.

2. Πληροφορίες για την καλλιέργεια μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων

Για την αποτελεσματική διαχείριση και χειρισμό των καλλιεργειών μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων, είναι επιτακτική ανάγκη να υπάρχει πλήρης κατανόηση των ακόλουθων πληροφοριών σχετικά με την καλλιέργεια κυττάρων MSC. Αυτή η γνώση δεν θα διευκολύνει απλώς τη δουλειά σας, αλλά θα επιταχύνει την πρόοδο των ερευνητικών σας επιδιώξεων.

Βασικά σημεία για την καλλιέργεια μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων

Χρόνος διπλασιασμού:

Ο χρόνος διπλασιασμού του πληθυσμού ποικίλλει μεταξύ των διαφορετικών τύπων MSC. Μπορεί να κυμαίνεται από 15,8 έως 41,9 ώρες [2].

Προσκολλημένα ή σε εναιώρημα:

Τα μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα είναι προσκολλημένα.

Πυκνότητα σποράς:

Η πυκνότητα σποράς κυττάρων που συνιστάται για τα MSC διατηρείται μεταξύ 1 και 3 x 10⁴ κύτταρα/cm². Για τη σπορά, τα κύτταρα ξεπλένονται με 1 x PBS (φωσφορικό ρυθμιστικό διάλυμα) και επωάζονται με accutase (διάλυμα μεταφοράς) για περίπου 10 λεπτά σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Μετά την αποκόλληση των κυττάρων, προστίθεται μέσο καλλιέργειας και τα κύτταρα φυγοκεντρώνονται. Στη συνέχεια, το ίζημα των κυττάρων επαναδιαλύεται προσεκτικά και τα κύτταρα μεταφέρονται σε νέα φιάλη καλλιέργειας που περιέχει φρέσκο μέσο καλλιέργειας.

Μέσο ανάπτυξης:

Χρησιμοποιείται μέσο Alpha MEM που περιέχει 0,1 ng/ml bFGF (βασικός αυξητικός παράγοντας ινοβλαστών), 2,0 mM σταθερή γλουταμίνη, ριβονουκλεοσίδες, δεοξυριβονουκλεοσίδες, 1,0 mM πυρουβικό νάτριο και 2,2 g/L NaHCO3 χρησιμοποιείται για την καλλιέργεια μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων. Το μέσο πρέπει να αντικαθίσταται κάθε 2 έως 3 ημέρες. 

Συνθήκες ανάπτυξης:

Οι καλλιέργειες μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων διατηρούνται σε υγραντικό επωαστήρα σε θερμοκρασία 37ºC και 5% CO2.

Αποθήκευση:

Τα μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα μπορούν να αποθηκευτούν σε ατμοσφαιρική φάση υγρού αζώτου ή σε θερμοκρασία κάτω των -150 °C για μακροπρόθεσμη αποθήκευση.

Διαδικασία κατάψυξης και μέσο:

Για την αποθήκευση των μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων χρησιμοποιούνται τα μέσα κατάψυξης CM-1 ή CM-ACF. Γενικά εφαρμόζεται μια διαδικασία αργής κατάψυξης, η οποία επιτρέπει μείωση της θερμοκρασίας μόνο κατά 1 °C ανά λεπτό. Αυτό προστατεύει τη βιωσιμότητα των κυττάρων.

Διαδικασία απόψυξης:

Τα κατεψυγμένα MSC βυθίζονται ελαφρώς σε υδατόλουτρο προρυθμισμένο στους 37 °C για περίπου 60 δευτερόλεπτα. Στη συνέχεια, προστίθεται φρέσκο μέσο καλλιέργειας, τα κύτταρα επαναδιαλύονται και φυγοκεντρώνονται. Αυτό το βήμα απομακρύνει τα συστατικά του μέσου κατάψυξης από τα κύτταρα. Το ίζημα κυττάρων που λαμβάνεται προστίθεται στη συνέχεια στο μέσο ανάπτυξης και τα κύτταρα μεταφέρονται σε νέες φιάλες για καλλιέργεια.

Επίπεδο βιοασφάλειας:

Απαιτείται εργαστήριο βιοασφάλειας επιπέδου 1 για τον χειρισμό και τη διατήρηση καλλιεργειών μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων.

3. Διαφορετικοί τύποι μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων και τα βασικά χαρακτηριστικά τους

Υπάρχουν πολλοί τύποι μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων ανάλογα με την πηγή προέλευσής τους. Σε αυτή την ενότητα του άρθρου εξετάζονται τρεις κύριοι τύποι MSC.

3.1 Μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα προερχόμενα από λιπώδη ιστό

• Τα μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα που προέρχονται από λιπώδη ιστό (AD-MSCs) είναι ένας τύπος μεσεγχυματικών βλαστοκυττάρων που εξάγονται από λιπώδη ιστό.
• Υπάρχουν σε αφθονία στον λιπώδη ιστό και η διαδικασία εξαγωγής τους είναι σχετικά εύκολη μέσω μιας ελάχιστα επεμβατικής διαδικασίας που ονομάζεται λιποαναρρόφηση.
• Είναι λιγότερο πιθανό να προκαλέσουν ανοσολογική αντίδραση κατά την αλλογενή μεταμόσχευση.
• Αυτά τα κύτταρα παρουσιάζουν ισχυρό λιπογενετικό δυναμικό, πράγμα που σημαίνει ότι έχουν υψηλή τάση διαφοροποίησης σε λιποκύτταρα (λιπώδη κύτταρα) σε σύγκριση με άλλους τύπους μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων.

Δημοσίευση: 2023 | Τελευταία αναθεώρηση: Μάιος 2026

Μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα που προέρχονται από τον ομφάλιο λώρο

• Τα βλαστοκύτταρα που προέρχονται από τον ομφάλιο λώρο (UC-MSCs) λαμβάνονται από τον ιστό του ομφάλιου λώρου.
• Ο ιστός του ομφάλιου λώρου είναι εύκολα προσβάσιμος για την εξαγωγή βλαστικών κυττάρων μετά τον τοκετό.
• Όπως και τα BM-MSCs, τα βλαστοκύτταρα του ομφάλιου λώρου απαιτούν επίσης συμβατότητα HLA μεταξύ δότη και λήπτη για τη μεταμόσχευση, προκειμένου να αποφευχθεί οποιαδήποτε ανοσολογική αντίδραση.
• Εμφανίζουν μεγαλύτερη τάση για νευρική διαφοροποίηση και, ως εκ τούτου, αποτελούν πολύτιμα ερευνητικά εργαλεία για τη νευρολογική έρευνα.

4. Ερευνητικές εφαρμογές των μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων

Τα μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα (MSCs) χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιοϊατρική έρευνα λόγω του σημαντικού θεραπευτικού τους δυναμικού. Σε αυτή την ενότητα αναφέρονται μερικές πολλά υποσχόμενες εφαρμογές διαφορετικών τύπων MSC.

• Έρευνα στην αναγεννητική ιατρική: Τα μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα είναι πολυδύναμα κύτταρα· έχουν τη δυνατότητα να διαφοροποιηθούν σε διάφορους τύπους κυττάρων, όπως κύτταρα χόνδρου, οστών, μυών και λίπους. Ως εκ τούτου, χορηγούνται ως αναγεννητική ιατρική για την αποκατάσταση και την αντικατάσταση τραυματισμένων ή κατεστραμμένων ιστών. Οι αναγεννητικές εφαρμογές των MSC παρατηρούνται κυρίως σε τραυματισμούς του δέρματος, των οστών και του μυοσκελετικού συστήματος. Για παράδειγμα, μια μελέτη που διεξήχθη από την Helena Debiazi Zomer και τους συνεργάτες της το 2020 διαπίστωσε ότι τα μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα που προέρχονται από λιπώδη ιστούς (AD-MSCs) είναι ικανά να επιταχύνουν την επούλωση των πληγών του δέρματος σε μοντέλα ποντικών. Διεγείρουν την αγγειογένεση και την αναδιαμόρφωση της εξωκυτταρικής μήτρας για να προωθήσουν μια ουλή καλύτερης ποιότητας που μοιάζει με φυσιολογικό υγιές δέρμα σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου [3]. Η έρευνα έχει επίσης παρατηρήσει τις ιδιότητες αποκατάστασης οστικών ελλειμμάτων των μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων που προέρχονται από τον ομφάλιο λώρο. Αυτά ασκούν αποκαταστατικές επιδράσεις προωθώντας την αγγειογένεση, την οστεοκλαστογένεση και την κινητοποίηση των MSC του ξενιστή ή διαφοροποιούμενα σε κύτταρα τύπου οστεοβλαστών [4].
• Ασθένειες/διαταραχές του ανοσοποιητικού συστήματος: Τα μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα ασκούν ανοσορυθμιστικές επιδράσεις. Τείνουν να ρυθμίζουν τις ανοσολογικές αντιδράσεις και να μειώνουν τη φλεγμονή. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία αυτοάνοσων ασθενειών, όπως η ρευματοειδής αρθρίτιδα, η σκλήρυνση κατά πλάκας, η φλεγμονώδης νόσος του εντέρου κ.λπ. Μια μελέτη διερεύνησε την ανοσορυθμιστική δράση των μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων που προέρχονται από τον μυελό των οστών στα Τ κύτταρα του περιφερικού αίματος που εξήχθησαν από ασθενείς με ρευματοειδή αρθρίτιδα. Τα κύτταρα BM-MSC ασκούν ανασταλτική δράση στα Τ κύτταρα και καταστέλλουν τις κυτοκίνες που εμπλέκονται στη φυσιοπαθολογία της ρευματοειδούς αρθρίτιδας [5].
• Νευρολογική και καρδιαγγειακή έρευνα: Τα MSC έχουν σημαντικό δυναμικό για εφαρμογές στη νευρολογική και καρδιαγγειακή έρευνα. Χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία διαφόρων νευροεκφυλιστικών διαταραχών, συμπεριλαμβανομένων της νόσου του Πάρκινσον και της νόσου του Αλτσχάιμερ. Επιπλέον, χρησιμοποιούνται στη θεραπεία καρδιαγγειακών παθήσεων, καθώς επιδιορθώνουν κατεστραμμένους ή τραυματισμένους καρδιακούς ιστούς μετά από καρδιακά επεισόδια. Επιπλέον, τα MSC προάγουν επίσης την αγγειογένεση και, ως εκ τούτου, είναι πολύτιμα στην καρδιαγγειακή έρευνα. Μια τέτοια μελέτη διερεύνησε το θεραπευτικό δυναμικό των μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων που προέρχονται από λιπώδη ιστό και μυελό των οστών σε ένα μοντέλο οξέος εμφράγματος του μυοκαρδίου (MI). Η μελέτη διαπίστωσε ότι και οι δύο πηγές είναι εξίσου ευεργετικές στην αναγέννηση καρδιακών ιστών και στη μείωση της ίνωσης [6]. Είναι ενδιαφέρον ότι έρευνα που διεξήχθη το 2022 διαπίστωσε ότι τα μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα που προέρχονται από τον ανθρώπινο ομφάλιο λώρο (UC-MSCs) ασκούν νευροπροστατευτική δράση σε μοντέλα ποντικών με νόσο του Πάρκινσον μέσω της ρύθμισης των εντερικών μικροοργανισμών. Το μοντέλο ποντικών παρουσίασε βελτιωμένη κινητική λειτουργία μετά από ενδορρινική μεταμόσχευση UC-MSCs [7].

Βιβλιογραφία

1. Ding, D.C., W.C. Shyu, και S.Z. Lin, Μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα. Cell Transplant, 2011. 20(1): σ. 5-14.
2. Zhan, X.-S., et al., Συγκριτική μελέτη των βιολογικών χαρακτηριστικών και των προφίλ του μεταγραφώματος μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων από διαφορετικούς ιστούς σκύλων. International journal of molecular sciences, 2019. 20(6): σ. 1485.
3. Zomer, H.D., et al., Τα μεσεγχυματικά στρωματικά κύτταρα από δερματικούς και λιπώδεις ιστούς προκαλούν πόλωση των μακροφάγων σε έναν φαινότυπο που ευνοεί την αποκατάσταση και βελτιώνουν την επούλωση των δερματικών πληγών. Cytotherapy, 2020. 22(5): σ. 247-260.
4. Kosinski, M., et al., Επισκευή οστικών ελλειμμάτων με χρήση οστικού υποκατάστατου που υποστηρίζεται από μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα που προέρχονται από τον ομφάλιο λώρο. Stem Cells International, 2020. 2020.
5. Pedrosa, M., et al., Ανοσορυθμιστική επίδραση των μεσεγχυματικών στρωματικών/βλαστικών κυττάρων που προέρχονται από ανθρώπινο μυελό των οστών στα Τ κύτταρα του περιφερικού αίματος ασθενών με ρευματοειδή αρθρίτιδα. Journal of tissue engineering and regenerative medicine, 2020. 14(1): σ. 16-28.
6. Omar, A.M., et al., Συγκριτική μελέτη του θεραπευτικού δυναμικού των μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων που προέρχονται από λιπώδη ιστό και μυελό των οστών σε μοντέλο οξέος εμφράγματος του μυοκαρδίου. Oman Med J, 2019. 34(6): σ. 534-543.
7. Sun, Z., et al., Τα μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα του ανθρώπινου ομφάλιου λώρου βελτιώνουν την κινητική λειτουργία σε μοντέλο ποντικού με νόσο του Πάρκινσον μέσω της ρύθμισης των εντερικών μικροοργανισμών. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 2022. 9: σ. 808905.