细胞替代治疗现在已经成为攻克一些疑难病症的新途径,间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)已成为细胞替代治疗的首选种子细胞。MSCs最早分离于骨髓,因此骨髓一直被认为是MSCs的主要来源,骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)也研究的最为深入。近年来,研究者发现其它组织如脐带中也存在MSCs,其形态和免疫表型与骨髓来源的MSCs相一致,而且脐带间充质干细胞(UC-MSCs)与成体骨髓来源MSCs相比较而言,还具有取材方便、操作简便、供者无痛苦、不受伦理和法律限制等明显优势,有望成为许多疾病细胞治疗的又一重要来源。但由于一直未找到MSCs特异性的分子标志,MSCs一直是做为一个细胞群来研究,这无疑使得许多试验结果的比较相当困难,也在一定程度上阻碍了其临床应用。因此,寻找高度特异性的MSCs的表面抗原,从而简便有效地获取高纯度的MSCs,也就成为MSCs研究中的一项重要任务和目标。最近研究发现人BM-MSCs表达一个新的表面分子神经节苷脂GD2,并且试验证明神经节苷脂GD2可作为分离纯化BM-MSCs的一个新标志。本研究旨在通过进一步研究GD2在UC-MSCs的表达,从而探讨GD2作为早期分离纯化UC-MSCs表面标志的可行性:同时通过初步研究GD2在小鼠骨髓MSCs(mBM-MSCs)的表达,进一步探讨GD2表达的种属特异性。在本研究的第一部分我们研究了GD2在UC-MSCs的表达。流式细胞术和免疫组化结果都表明体外培养的UC—MSCs也表达GD2,而在分离培养UC-MSCs过程中常常混杂的其它细胞如脐静脉内皮细胞、成纤维细胞以及脐血单个核并未检测到GD2。RT-PCR进一步证明了上述结果,在这些细胞中只有UC-MSCs表达GD2合成酶。并且脐带原位免疫荧光和免疫组化结果同时显示,体内确实存在这群GD2阳性细胞。这都进一步证明,GD2可以作为鉴定分离UC—MSCs的一个新标志。进而我们利用抗GD2单克隆抗体分选早期培养的UC-MSCs,随后比较研究分选细胞与未分选细胞的各项生物学特性,结果表明GD2~+细胞与未分选细胞相比较,不但集落形成能力和增殖能力明显增强,而且分化能力也显著提高。并且流式和Real-time PCR结果显示,分选的GD2~+细胞与未分选细胞相比较,胚胎干细胞标志SSEA-4、Oct-4,Sox-2和Nanog在GD2~+细胞中表达明显提高。这说明GD2分选可以有效纯化MSCs,进一步证实了GD2作为早期分离纯化UC-MSCs表面标志的可行性。在本研究的第二部分,我们初步研究了GD2在mBM-MSCs的表达。很有趣的是,我们发现小鼠的BM-MSCs也表达GD2分子,并且是骨髓细胞中唯一表达该分子的细胞,而小鼠骨髓中的其它细胞如巨噬细胞和成纤维细胞并不表达这一分子。利用抗GD2单克隆抗体分选早期培养的mBM-MSCs,克隆形成实验和细胞增殖实验都表明分选的GD2~+细胞比未分选细胞具有明显增强的集落形成能力和增殖能力。同时,体外诱导分化实验也证明GD2~+细胞成骨和成脂能力显著提高。并且流式结果表明,胚胎干细胞标志SSEA-1和Nanog在GD2~+细胞中表达明显提高。我们的研究首次证明了GD2可以作为小鼠BM-MSCs的鉴定标志,从而提示GD2可能是存在于多种属间的保守分子。总之,我们的研究充分证明GD2可以作为UC-MSCs的分离纯化标志,并进一步提示GD2可能是MSCs早期的标志之一。并且还提示GD2可能是存在于多种属间的保守分子,可以作为不同种属MSCs的分离纯化,这方面研究还待进一步证实。