间充质干细胞(Mesenchymal stem cell,MSCs)是一种多能干细胞,具有多向分化和自我更新的潜能及低免疫原性。其来源广泛,可以从围产期脐带、脂肪、骨髓、牙髓等多种组织中获得。MSCs具有可在体外长期贴壁培养的特性,并可在不同诱导条件下诱导分化成骨细胞、成脂肪细胞、成软骨细胞以及跨胚层分化的能力。CD146分子也称黑色素瘤细胞黏附分子(melanoma cell adhesion molecule,MCAM),是免疫球蛋白超家族的一员。CD146分子主要表达于内皮细胞上,可影响内皮细胞的增殖、迁移及血管形成,是影响血管结构、血管通透性及血管新生的重要分子。CD146分子也表达于平滑肌细胞和周细胞。CD146分子可参与各种生物学过程,包括血管生成,肿瘤转移,淋巴细胞激活,组织发育及再生。目前关于不同来源146阳性MSC的生物学特性及功能尚不清楚。本研究中,我们使用磁珠分选法分别分选脐带、骨髓和脂肪组织三种不同来源的间充质干细胞,获得高纯度的CD146阳性细胞亚群,比较三种组织来源的CD146阳性细胞亚群的形态、增殖能力、表面标记及成脂、成骨、成血管能力等生物学特性的区别。用流式细胞计量术分析表型;透射电子显微镜观察细胞结构;用MTS、细胞周期等检测增殖能力;油红O染色检测成脂诱导分化;RT-qPCR检测成脂相关基因LPL、C/EBPα和PPARγ表达;ALP染色检测成骨诱导分化后成骨相关基因ALP、OPN和RUNX2表达;检测细胞干性基因及血管生成相关基因表达;WB检测成脂成骨相应蛋白表达;通过诱导体外血管生成检测细胞体外成管能力。我们发现分选后3种细胞形态相似,但脐带来源的CD146 阳性细胞亚群增殖能力较强,骨髓来源的CD146阳性细胞亚群中线粒体数量较多。相同诱导条件下,脂肪来源的CD146阳性细胞亚群具有更强的成脂分化能力,骨髓来源的CD146 阳性细胞亚群有更强的成骨分化能力,可能与其组织来源有关。脂肪来源的CD146阳性细胞亚群表达更高水平的3种干性基因OCT-4、SOX2和NANOG。已有研究证实CD146在周细胞上也有表达,周细胞能够维持血管的稳定,并在血管新生过程中有重要作用。本研究通过比较体外成血管能力和血管生成相关基因表达,发现骨髓来源的CD146阳性细胞亚群具有良好的成管能力。综上所述,随着干细胞的研究的深入,其应用范围越来越广泛。针对脐带、脂肪和骨髓3种来源的间充质干细胞的CD146阳性细胞亚群的生物学特性的比较,为组织工程种子细胞的选择提供了新的思路,为干细胞临床治疗奠定了基础。