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hAECs的来源
人羊膜是附着在胎盘胎儿面的半透明无血管薄膜,由 5 层结构组成 :上皮层、基底膜、致密层、纤维母细胞层和海绵层 ( 后三层统称为基质层 ),内含两种细胞类型,即 hAECs 和人羊膜间充质干细胞 (human amniotic mesenchymal stem cells, hAMSCs),与其他胎盘成分不同,hAECs 来源于多能上胚层,在受精后 8~9 天由胚胎内细胞团发育而来。在囊胚植入子宫内膜间质后,内细胞团分化为 2 层 :上胚层和下胚层。上胚层是 3 个胚层的起源,最终将分化为胚胎。随后,内细胞团和邻近滋养层细胞之间逐渐形成一空腔,即羊膜腔。位于羊膜腔内的细胞被称为羊膜母细胞,即 hAECs 的前体细胞。羊膜母细胞的形成发生于决定细胞命运的原肠胚形成之前,提示 hAECs具有多能性。
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hAECs的生物学特性
与其他用于细胞治疗的干细胞相比,hAECs 具有如下生物学特性,使之成为再生医学领域最具临床应用潜力的种子细胞:
1)具有多能性,可以分化为 3 个胚层的细胞;
2)具有免疫豁免的优势,hAECs 具有间充质干细胞 (mesenchymal stem cells, MSCs) 样表型,表达细胞表面标记CD10、CD13、CD29、CD44、CD73、CD90、CD105、CD117 和 CD166,但不表达 CD14、CD34、CD45、CD79 和人类白细胞抗原 (human leukocyte antigen, HLA)-DR,提示 hAECs 具有与 MSCs 相似的低免疫原性和免疫调节特性。;
3)富含溶酶体,可参与自噬的活化 ;
4)缺乏端粒酶,无致瘤性,遗传稳定,临床应用具有安全性;
5)羊膜通常在分娩后作为医疗废弃物丢弃,容易获得,不涉及伦理问题;
6)足月胎盘可获得约1×108~2×108个hAECs,无需扩增即可获得足够数量的细胞;
7) hAECs 是新生细胞,没有时间、年龄或环境相关的 DNA 损伤。
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hAECs的临床研究方向
组织纤维化
纤维化是指由于炎症导致器官实质细胞发生坏死,组织内 ECM 异常增多和过度沉积的病理过程。组织纤维化是许多疾病致残、致死的主要原因。已经证明,hAECs 可以减轻组织纤维化,包括肝纤维化、肺纤维化、宫腔粘连和心肌纤维化。
肾脏损伤
hAEC-Exos 可能通过分泌大量ECM 成分和血管生成因子促进组织重塑和毛细血管生成,进而对抗肾脏损伤 ;hAECs 治疗后肾组织纤维化减少,提示 hAECs 可能延缓了 AKI 向慢性肾脏病转化的进程。
神经修复
神经发育生物学研究认为神经发生早期,羊膜组织直接与神经上皮联系,向羊水中释放神经递质及神经营养因子,在神经系统发育过程中起重要作用。人羊膜上皮细胞具有神经细胞生物化学方面的特性,能合成和分泌多巴胺(DA),细胞膜上表达多巴胺受体D1和D2,质膜上也有多巴胺转运蛋白表达。此外,人羊膜上皮细胞能分泌神经营养因子(如BDNF、NT-3、NGF等)和其他神经递质与调质。人羊膜上皮细胞不仅自身能分化神经组织,而且也能分泌多种神经递质和神经营养因子,促使宿主自身干细胞功能的活跃及自身修复。
自身免疫性疾病
通过旁分泌表达广谱抗炎因子,表达多种生长因子,来针对性的抑制自身免疫病的异常炎症。这为自身免疫性疾病开辟了一种新的有针对性的治疗方法,如:系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎等