中國醫(yī)學科學院基礎醫(yī)學研究所組織工程研究中心趙春華教授領導的課題組，圍繞其提出的胚胎后亞全能干細胞理論開展的相關研究工作日前正式完成，研究主要圍繞分離與培養(yǎng)多種組織原始干細胞亞群及探究其生物學特性開展。

據(jù)趙春華教授介紹，胚胎后亞全能干細胞理論認為，成體干細胞是人體發(fā)育過程中存留于多種組織中的具有多系分化能力的亞全能干細胞，它們在胚胎發(fā)育為成體后仍具有亞全能基因組，但逐漸丟失部分原始干細胞表型。如果在適當?shù)奈h(huán)境下激活此類細胞的組織特異性基因表達程序，它們就能夠跨系分化為其他組織細胞。亞全能干細胞作為胚胎干細胞的后代在組織中與其他各個成熟階段的干、祖細胞共存。正如在骨髓中存在造血干細胞、髓系祖細胞、淋系祖細胞、T前體細胞及B前體細胞一樣，在組織中存在著干細胞“等級結構”，亞全能干細胞則處于這種等級結構的最上層。它們在胚胎發(fā)育成熟后逐漸丟失部分分化潛能，然后儲存在某些組織器官中，應需進入細胞增殖周期，以維持人體發(fā)育和新陳代謝的平衡。亞全能干細胞因各自所處的微環(huán)境不同而向不同的組織分化，但在合適的環(huán)境下具有多系統(tǒng)分化潛能。與目前國際提出的“干細胞融合”及“橫向轉化”學說相比，該理論對于人體干細胞分化及多系轉化分子調控機制有更好的指導意義。從人體生理病理角度上講，該理論更加符合自體修復、自我更新的生理規(guī)則。

趙春華教授指出，圍繞其提出的胚胎后亞全能干細胞理論，研究工作主要分為4部分進行：首先，證實心臟、肝臟、肺臟、腎臟、肌肉、真皮等組織來源的干細胞具干細胞形態(tài)學特征；超過80%的以上細胞都處于G0/G1期；原始干細胞亞群細胞表型具有CD34、HLA-DR為陰性，CD44、CD29、CD13為陽性等特點；從胎兒多種組織中培養(yǎng)出原始干細胞亞群，并可誘導分化為成骨、軟骨、脂肪、肌肉、內皮、上皮和神經(jīng)等組織細胞。

其次，在體內外模型上證實原始干細胞亞群具有高度的分化潛能：在NOD/SCID小鼠體內，原始干細胞亞群不僅有助于造血重建，從而分化為造血細胞，參與體內血管新生及微血管損傷的修復，還能分化為氣管、肺、消化道的上皮細胞以及有功能的肝細胞。二次移植植入第二受體后，仍能夠分化為造血、內皮、上皮和肝細胞，并進一步證實此細胞屬于一種原始干細胞群體，參與機體內多種組織的損傷修復。

第三，在動物模型上證實原始干細胞亞群具有理想的再生優(yōu)勢，可重建受者組織結構和細胞功能。國內首次發(fā)現(xiàn)胎兒骨髓來源的原始干細胞亞群具有血液血管干細胞特性，在血管內皮生長因子（VEGF）和堿性成纖維細胞生長因子（bFGF）的誘導下遷移并聚集成立體球樣微血管結構。體內實驗證明，在肝切除后肝臟再生的環(huán)境下，其能參與血管的修復或形成，為將來應用于血液和血管性疾病的治療提供了實驗依據(jù)。進行了急性心肌梗死患者自體骨髓原始干細胞亞群冠脈內注射治療的安全性以及對心功能改善作用的研究，并探討了可能的分子機制。體內外研究證實：骨髓原始干細胞亞群可生成心肌細胞及新生血管，改善患者心功能。通過在建立的小鼠肝臟損傷模型上的研究證實：原始干細胞亞群在體內能顯著減小肝臟變性壞死的范圍和減輕肝纖維化的程度，為干細胞在肝臟疾病治療的應用提供了實驗依據(jù)。在建立的動物皮膚移植模型的研究證實：異基因原始干細胞植入受體鼠體內，可局部分化成皮膚干細胞，繼而形成各種不同類型的成熟皮膚細胞、完整的毛發(fā)組織。

最后，研究人員進行了誘導特異性耐受研究。體內外實驗研究表明，自體或異體骨髓原始干細胞亞群能抑制混合淋巴細胞反應和植物血凝素（PHA）刺激引起的T細胞增殖。該研究在國內首次闡明骨髓原始干細胞亞群顯著下調DCs特征性分子的表達，阻止單核細胞向不成熟DCs的分化。此外，骨髓原始干細胞亞群可通過上調CD8等調節(jié)性T細胞發(fā)揮其免疫抑制作用，顯著減少上清γ-干擾素和脂多糖激活的DCs白介素-12的分泌。該研究不僅為干細胞的免疫調節(jié)，而且為干細胞在器官移植以及自身免疫性疾病治療等方面提供了新的理論依據(jù)。