再生医学新曙光：3D培养技术让Muse细胞“野蛮生长”

Muse细胞（Multilineage-differentiating stress-enduring cells）是一类具有独特特性的成年干细胞，能够耐受应激、低致瘤性，并在移植后有效归巢并分化为组织相容性细胞。这些特性使其在疾病治疗中展现出巨大潜力。然而，Muse细胞的高效扩增一直是研究和临床应用中的主要挑战之一。

近日，山东第一医科大学与山东省医学科学院的研究团队在《Regenerative Therapy》期刊上发表了一篇研究论文。该研究通过磁性分选和3D动态培养技术，成功实现了Muse细胞的高纯度扩增，并验证了其在肌肉损伤模型中的归巢能力，为再生医学领域带来了新的突破。

研究内容

图 1 间充质干细胞的流式细胞术鉴定结果

研究人员首先从人脐带中提取间充质干细胞（MSCs），并借助先进的流式细胞术对其进行表型分析。如图1，清晰展示了脐带间充质干细胞CD90、CD73、CD105呈阳性，CD34呈阴性的特征。

图 2 Muse细胞的提取纯化

为获取高纯度的Muse细胞，研究人员采用免疫磁分选技术，通过筛选SSEA3和CD105双阳性细胞，成功获得了高纯度的Muse细胞（图2详细呈现了这一过程，从不同消化时间对细胞活力和阳性率的影响，到最终分选后细胞阳性比例的确定）。

图 3 Muse细胞的特性分析

在对Muse细胞的特性研究中，免疫荧光染色和蛋白质免疫印迹实验结果表明（图3），Muse细胞高表达OCT3/4、SOX2和NANOG等多能性标记物，而这些标记物在非Muse细胞中几乎不表达或表达量极低。

进一步的诱导分化实验发现，Muse细胞在向骨、脂肪、肝脏和神经细胞分化方面表现卓越。研究人员经不同染色处理，清晰呈现了Muse细胞在各分化方向上相较于非Muse细胞的优势，如茜素红染色显示Muse细胞有更多钙沉积，油红O染色可见其诱导出更大更多的脂滴。

为解决Muse细胞增殖难题，研究团队还对比了多种培养方式。其中，Muse-3D动态培养法脱颖而出，Muse-3D动态培养组不仅能维持高阳性率，还实现了显著的细胞增殖。该方法借助微载体，为Muse细胞创造了更接近体内环境的立体培养空间，有效促进了细胞的生长和增殖，同时减少了细胞凋亡。

图 4 小动物活体成像中Muse细胞和非Muse细胞的定位图

研究人员还通过构建小鼠骨骼肌损伤模型，探究了Muse细胞的归巢能力。实验结果令人惊喜，经尾静脉注射后，Muse细胞能够精准地迁移到损伤部位，其在损伤部位的荧光强度明显高于非Muse细胞，这表明Muse细胞具有更强的靶向性和归巢能力。

目前，Muse细胞已进入临床试验阶段。日本三菱化学控股的生命科学研究所正在开展多项针对不同疾病的临床试验，初步结果显示Muse细胞输注安全性良好，在部分疾病治疗中疗效显著。

此次研究成果意义重大，不仅为Muse细胞的研究和应用开辟了新道路，也为再生医学领域的发展注入了新的活力，有望在未来为更多患者带来有效的治疗方案。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.reth.2025.01.003