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骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞主要來自于人類的髂前上棘，動(dòng)物的股骨、脛骨以及胸、腰椎骨。取出的骨髓經(jīng)用淋巴細(xì)胞分離液等密度梯度離心后，按適當(dāng)?shù)拿芏确N植，并給于基本培養(yǎng)基DMEM（低糖﹢10%胎牛血清)。MSCs 能比較容易地貼附到塑料培養(yǎng)瓶上并開始增殖，呈纖維細(xì)胞樣表型，約12 到16 天后沒有貼壁的造血干細(xì)胞將死亡從而得到相對(duì)純化的間充質(zhì)干細(xì)胞。MSCs 為一類混合細(xì)胞群， 其表面沒有特定的標(biāo)志物，往往享有同血管內(nèi)皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞以及肌肉細(xì)胞相同的表面標(biāo)志物使鑒別表面標(biāo)志物的工作變得非常困難，但通常認(rèn)為那些缺乏CD34、CD45、CD11B 的貼壁細(xì)胞代表真正的MSCs，并可以將之用于MSCs 的免疫純化。多向分化潛能是一項(xiàng)重要的生物學(xué)特征， 從1960 年來的多項(xiàng)研究證實(shí)MSCs 能在體外分化為骨骼、軟骨、脂肪、肌腱細(xì)胞，甚至心肌細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞。移植入體內(nèi)的干細(xì)胞能自動(dòng)到達(dá)體內(nèi)受損的組織，并受到受損組織的微環(huán)境的影響分化為特定的細(xì)胞達(dá)到修復(fù)組織的作用，MSCs 的這些生物學(xué)特征使之成為細(xì)胞移植和組織再生的理想細(xì)胞來源。
2 MSCs 向心肌組織細(xì)胞的分化
日本學(xué)者TeradaN[8]報(bào)道骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞經(jīng)5-氮胞苷處理后，可表現(xiàn)出相應(yīng)的基因并可調(diào)整分化為可自主搏動(dòng)的心肌細(xì)胞。顯微鏡階段觀察提示MSCs 在未經(jīng)5-氮胞苷處理前呈纖維細(xì)胞樣表型，如果不經(jīng)外界的刺激這種表型經(jīng)過傳代也將繼續(xù)保持，5-氮胞苷處理1 周后， 細(xì)胞的外形逐漸改變，約30%的細(xì)胞逐漸增大成球形外觀或呈棒狀，2 周后形成相鄰的細(xì)胞連接，3 周后形成肌管樣結(jié)構(gòu)， 最后1 次5-氮胞苷處理后這種肌管樣結(jié)構(gòu)不會(huì)停止分化，而其能保持心肌細(xì)胞的外形并至少能搏動(dòng)8 周以上。電鏡下提示分化了的細(xì)胞肌管有典型的心肌細(xì)胞條紋和細(xì)胞中心胞核位置的肌小節(jié)的蒼白染色。其中最為顯著的是出現(xiàn)具有分泌功能的心房顆粒，集中出現(xiàn)在近核細(xì)胞質(zhì)，這些研究證實(shí)分化了的細(xì)胞具有和心肌細(xì)胞相類似的超微結(jié)構(gòu)。對(duì)分化了的心肌細(xì)胞進(jìn)行電生理研究表明出現(xiàn)了2 種典型的動(dòng)作電位： 一種類似竇房結(jié)動(dòng)作電位，另一種類似心室肌動(dòng)作電位。類竇房結(jié)動(dòng)作電位顯示了相對(duì)較低的膜電位和較慢的動(dòng)作電位速度。類心室肌動(dòng)作電位顯示出相對(duì)較長的平臺(tái)期，相對(duì)較低的膜靜息電位和舒張期緩慢的自動(dòng)除極，在處理的3~4 周后記錄到的都是類心室肌電位。
研究還表明除了上述使用的刺激外，直接的MSCs－心肌細(xì)胞接觸也能導(dǎo)致類似上述變化。Fukuhara等人的研究表明：將心肌細(xì)胞和MSCs 共同培養(yǎng)后，MSCs 同樣能分化為心肌細(xì)胞表型，表達(dá)肌凝蛋白的重鏈β-肌動(dòng)蛋白、肌鈣蛋白Ⅰ。但是，僅僅將MSCs 培養(yǎng)于類心肌組織的媒介中，分化后的MSCs 僅能表達(dá)β-肌動(dòng)蛋白，證明MSCs 向心肌細(xì)胞表型的分化倚賴于心肌微環(huán)境中的信號(hào)。此外MSCs 還通過特殊的縫隙連接將MSCs 自身和心肌細(xì)胞連接起來， 為MSCs 和心肌細(xì)胞之間的信息傳遞提供了良好的基礎(chǔ)。研究還表明：MSCs 除能在心肌組織中分化為心肌細(xì)胞外， 還能分化為平滑肌細(xì)胞／ 血管外膜細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞， 這些細(xì)胞在微血管的再生中發(fā)揮重要作用。并得到了免疫組化和病理組織學(xué)的證實(shí)，逐漸增加的毛細(xì)血管密度也在受移植心肌組織中觀察到。除此之外，移植的MSCs 能分泌多種細(xì)胞因子如成纖維細(xì)胞生長因子,血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子，干細(xì)胞歸巢因子等。MSCs 還能分泌特殊的生長因子如FGF－2，一種廣泛的有絲分裂蛋白，能促進(jìn)尚未分化的MSCs 進(jìn)行分化。從而有效的促進(jìn)心肌組織的再生。以上這些資料均表明MSCs 能作為移植的理想種子細(xì)胞。
3 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究
既往已有大量的實(shí)驗(yàn)研究表明在動(dòng)物模型（羊、豬、猴)移植MSCs 是可行的， 盡管其移植方法不同（直接注射入心肌、經(jīng)冠狀動(dòng)脈灌注、經(jīng)靜脈途經(jīng)全身灌注)，使用的種子細(xì)胞（未純化的骨髓單核細(xì)胞、純化的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞)和細(xì)胞數(shù)量也不盡相同。受體的心肌條件也不一樣，但大多數(shù)研究都認(rèn)為：在經(jīng)冠狀動(dòng)脈或者直接向受損心肌組織注入骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞后，移植的細(xì)胞能存活于心肌組織并在心肌組織微環(huán)境中分化，移植的細(xì)胞經(jīng)數(shù)周后發(fā)現(xiàn)開始表達(dá)心肌細(xì)胞特有的標(biāo)記如α-肌動(dòng)蛋白、肌鈣蛋白Ⅰ和丙酮酸激酶。移植的細(xì)胞還出現(xiàn)肌小節(jié)的肌漿球蛋白重鏈以及細(xì)胞-細(xì)胞連接。Dick 等人建立豬的心肌梗死模型后將使用鐵熒光離子標(biāo)記的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞直接注入梗死區(qū)域的邊緣，2 周后即發(fā)現(xiàn)生長良好的標(biāo)記細(xì)胞開始表達(dá)心肌細(xì)胞特有的肌肉蛋白，與對(duì)照組相比較，心肌收縮能力明顯得到提高，心室壁的變薄也得到抑制。
在有效性得到證實(shí)的基礎(chǔ)上，干細(xì)胞移植的安全性同樣得到人們的重視，在上述豬心肌梗死模型的實(shí)驗(yàn)中，作者報(bào)道直接向心肌注射104~108 個(gè)干細(xì)胞是安全的，并沒有發(fā)現(xiàn)有免疫和毒性反應(yīng)。Davani 等人向狗慢性心肌缺血模型心肌中直接注入細(xì)胞（1×108 個(gè))，在移植的過程中未發(fā)現(xiàn)有心律失常，心電監(jiān)護(hù)未發(fā)現(xiàn)ST－T 改變及病理性Q 波。所有的動(dòng)物在術(shù)后均未死亡。但Kraitchman 等人的研究卻發(fā)現(xiàn)在向正常狗經(jīng)冠狀動(dòng)脈移植入干細(xì)胞后，有亞急性微灶心肌梗死發(fā)生， 他們認(rèn)為是因?yàn)楣撬栝g充質(zhì)干細(xì)胞體積過大（18μm~20μm)阻塞微血管所致，但由于缺乏對(duì)照組，尚難明確心肌梗死的原因是由于細(xì)胞抑或是導(dǎo)管的操作或者其它的原因所至醫(yī).學(xué)全.在.線網(wǎng)站quanxiangyun.cn。
