在生命科学与医学研究的前沿领域,间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells, MSCs)始终占据着举足轻重的地位。作为一类具有自我更新能力和多向分化潜能的成体干细胞,其英文名称 “Mesenchymal Stem Cells” 不仅是国际学术交流的通用标识,更承载着再生医学、组织工程及免疫调控等领域的关键研究价值。
近年来,随着全球范围内对MSCs在疾病治疗(如关节炎、心血管疾病、神经系统损伤)和组织修复中作用的深入探索,这一术语频繁出现于《Cell Stem Cell》《Nature Medicine》等顶尖期刊,成为连接基础研究与临床转化的重要桥梁。
本文将从 “间充质干细胞” 英文命名的科学内涵切入,解析其生物学特性、英文文献中的研究热点及国际临床应用进展,为读者勾勒出这一 “全能细胞” 在现代医学语境中的清晰轮廓。
一、术语定义与命名争议
间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells)vs间充质基质细胞(Mesenchymal Stromal Cells)
命名差异:
(间充质干细胞)Mesenchymal Stem Cells (MSCs):强调”干性”(自我更新与多向分化能力)。
(间充质基质细胞)Mesenchymal Stromal Cells (MSCs):突出基质支持功能(免疫调节、组织修复),国际细胞治疗学会(ISCT)推荐术语,以区分非均质细胞群。
- 间充质干细胞的英文名是MesenchymalStemCells, MSCs
- 间充质基质细胞则是MesenchymalStromalCells, MSCs
争议本质:体外扩增的MSCs多数失去干细胞特性,更符合”基质细胞”定义。2024年FDA批准的首个MSC药物(Ryoncil®)明确标注为”Stromal Cells。

二、MSCs命名历史
1、奠基时期(1960s-1980s):形态与起源的初步探索
“CFU-F”与“成骨干细胞”
1966-1974年:前苏联科学家Friedenstein首次从骨髓中分离出贴壁生长的成纤维样细胞,可形成集落(Colony-Forming Unit Fibroblasts, CFU-F)并分化为成骨细胞。
1987年:这类细胞被明确为“成骨干细胞”(Osteogenic Stem Cells),证实其移植后能形成骨组织。
“基质干细胞”的提出
1988年:Owen基于骨髓微环境支持造血的功能,提出“基质干细胞”(Stromal Stem Cells)的概念,强调其基质支持作用。
2、命名确立时期(1991年):“间充质干细胞”的诞生
1991年:美国学者Arnold Caplan在研究鸡胚胎骨髓细胞时,根据其源自胚胎中胚层(Mesoderm)的特性,正式命名为“间充质干细胞”(Mesenchymal Stem Cells, MSCs),强调其自我更新及分化为骨、软骨、脂肪等多谱系的能力。
争议点:Caplan的命名虽被广泛采纳,但当时缺乏严格证据证明这些细胞具备真正的“干性”(如长期自我更新能力)。
3、争议与标准化时期(2005-2006年):从“干细胞”到“基质细胞”
干性质疑:多项研究发现,体外扩增的MSCs实为混合细胞群,多数失去干细胞特性,更接近祖细胞或功能细胞。
ISCT的里程碑定义
2006年:国际细胞治疗学会(ISCT)发布立场文件,建议改用“多能间充质基质细胞”(Multipotent Mesenchymal Stromal Cells, MSCs),并制定最低标准:
- 贴壁生长:成纤维样形态;
- 表面标志物:CD73⁺、CD90⁺、CD105⁺,且CD45⁻、CD34⁻、HLA-DR⁻;
- 三系分化能力:成骨、成脂、成软骨。
4、新概念拓展时期(2010年后):功能再定义
“药用信号细胞”的提出
- 2010年:Caplan基于MSCs主要通过旁分泌(如细胞因子、外泌体)而非细胞替代发挥治疗作用,提议缩写MSC代表“药用信号细胞”(Medicinal Signaling Cells)。
- 争议:该命名未被广泛采纳,因忽略其分化潜能。
组织来源的细化命名
- 2021年:ISCT建议按来源组织缩写(如脐带来源称MSC-WJ,脂肪来源称MSC-AT),以规范研究。
5、当前共识与术语共存
- 学术文献:“间充质基质细胞”(ISCT标准)更强调细胞群体的异质性和功能特性;
- 临床与产业:“间充质干细胞” 因历史沿用和公众认知仍广泛使用;
- 功能描述:“药用信号细胞” 用于强调其免疫调节与旁分泌机制。
总结:命名演变的深层意义
| 时期 | 核心命名 | 推动因素 | 科学共识变化 |
|---|---|---|---|
| 1970s-1980s | CFU-F/成骨干细胞 | 形态与分化能力发现 | 聚焦骨分化潜能 |
| 1991年 | 间充质干细胞 (MSCs) | Caplan的胚胎起源理论 | 强调多向分化“干性” |
| 2006年 | 间充质基质细胞 (MSCs) | ISCT标准化 | 承认异质性,弱化干细胞标签 |
| 2010年后 | 药用信号细胞 | 旁分泌机制主导治疗 | 功能重于起源 |
三、生物学特性与标志物
核心特性
多向分化能力:成骨、成软骨、成脂(Osteo/Chondro/Adipogenic)分化,为组织再生基础。
免疫调节功能:抑制T细胞增殖、促进调节性T细胞生成,治疗移植物抗宿主病(GVHD)的核心机制。
归巢效应:通过SDF-1/CXCR4轴靶向损伤部位(如脑卒中病灶)。
表面标志物(ISCT标准) :
| 阳性标志物 | 阴性标志物 |
|---|---|
| CD73, CD90, CD105 | CD34, CD45, HLA-DR |
四、临床应用与全球进展
适应症与证据等级
| 疾病领域 | 关键应用 | 临床阶段/获批状态 |
|---|---|---|
| 免疫疾病 | 类固醇难治性GVHD | FDA批准(Ryoncil®, 2024) |
| 神经系统 | 缺血性脑卒中(Ischemic Stroke) | III期试验(促血管生成、神经保护) |
| 呼吸系统 | 新冠肺炎(COVID-19)肺损伤 | 改善肺功能(FEV1↑, CT病变↓) |
| 代谢疾病 | 糖尿病 | 恢复血糖+胰岛重塑 |
全球获批药物举例
Ryoncil®(Remestemcel-L):首个FDA批准异体MSC药物(GVHD)。
Prochymal®(加拿大,2012):儿童GVHD。
Alofisel®(EMA,克罗恩病瘘管)。
五、生产技术与行业挑战
间充质干细胞(MSCs)的生产技术涵盖细胞来源选择、体外扩增、质量控制及保存运输等全流程。目前主流来源包括脐带(UC-MSCs)、脂肪(AD-MSCs)和骨髓(BM-MSCs),其中脐带来源因增殖力强、伦理风险低且不受供体年龄限制,成为临床试验的主要选择(占比60%)。生产核心环节包括:
- 培养基优化:需使用化学成分限定培养基替代含动物血清的传统培养基,以规避病原体风险并提升细胞一致性;
- 培养环境控制:模拟体内低氧环境(如4-7%O₂),维持干细胞未分化状态和功能;
- 冻存与复苏工艺:采用三步降温法液氮保存组织块,实现100%分离成功率,复方电解质注射液添加1%人血白蛋白可维持细胞活性并降低成本。
行业挑战聚焦于:
- 异质性难题:不同供体及组织来源的MSCs存在基因表达和功能差异,导致疗效不稳定,例如骨髓MSCs随供体年龄增长活性下降;
- 标准化瓶颈:缺乏全球统一生产工艺,传代效应(>P5代细胞功能衰退)和人为操作误差影响批间一致性;
- 规模化与成本:细胞扩增数量受限,高纯度人血白蛋白等原料成本高昂,且冷链运输要求严苛。
为应对挑战,行业正探索诱导多能干细胞分化MSCs(iMSCs)以提升均质性和无限扩增能力,并推动3D生物打印技术构建类器官(如骨类器官)实现精准组织修复。
六、争议焦点与安全性
间充质干细胞(MSCs)的核心争议焦点围绕其生物学本质与安全性:
命名与本质争议:长期被误称为“干细胞”,但2025年ISCT国际标准确认其应为“间充质基质细胞”(Mesenchymal Stromal Cells),因其治疗依赖旁分泌(如免疫调节、血管再生)而非干细胞的分化潜能,这一认知革新终结了30年的学术争议。
短期安全性:
- 发热:最常见不良反应(发生率≤39%),与生产工艺中残留内毒素或DMSO(冻存剂)相关,而非细胞本身免疫原性,通常可自愈。
- 其他风险:偶见一过性心律不齐(发生率7%)或局部不适,与细胞悬液杂质(如胎牛血清残留)相关。
长期安全性:
- 致瘤性:15年临床荟萃分析(3546例患者)及11年随访研究(41例)均未观察到肿瘤发生,因其缺乏干细胞关键基因(如SOX2、NANOG),且体内增殖自限1710。
- 感染风险:随机对照试验证实治疗组与对照组感染率无差异,不增加微生物感染风险。
结语:未来方向
MSCs的核心价值在于免疫调节与旁分泌,而非分化潜能(如CAR-T)。
未来需:开发“即用型”冻存制剂(如VUM02注射液);联合基因编辑(如TNFSF4↓增强抗纤维化);推动监管标准化(ISCT定义升级中)。
科学界共识:”间充质干细胞是细胞中的药房–它们的分泌组才是真正的药物”。 – Arnold Caplan(间充质干细胞命名之父)。
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