近年来，随着干细胞研究的深入，科学家发现骨髓中存在一种具有胚胎干细胞（ES）样多分化潜能的多能成年祖细胞。这类细胞比间充质干细胞具有更强的分化潜能和扩增能力，不仅能分化为间充质来源的细胞（如骨、软骨、脂肪、肌组织），还能分化为具有神经外胚层表型和功能的细胞，以及在体外诱导成为具有功能特征的血管内皮细胞和肝细胞。其强大的分化潜能和扩增能力，为遗传性和退行性疾病的细胞治疗提供了合适的细胞来源，在组织工程学和临床治疗中具有广阔的应用前景。
自2001年以来，多个研究机构相继在骨髓中发现了这类细胞，但目前距离实际应用仍十分遥远。本文主要介绍各机构在骨髓来源胚胎干细胞样多分化潜能细胞分离和鉴定方面的研究进展。
美国明尼苏达大学Verfaillie实验室于2001年底和2002年先后报道从人和鼠的骨髓中纯化和扩增多能成年祖细胞（MAPCs）。MAPCs可连续扩增超过80代（最高达120代）而不出现增殖衰老，并具有ES细胞样的多向分化潜能。将MAPCs导入早期胚囊中，可发育成多数组织细胞类型。MAPCs数量较少，仅占骨髓细胞的1/10；形态上，平均直径约8-10 μm，具有大细胞核而胞浆少的特点。流式细胞仪分析显示，传代培养后MAPCs的表型为：CD34-、CD44-、CD45-、c-kit+、MHC-I-和MHC-II-，CD133+、FLK-1+、Sca-1+、Thy-1+低表达，CD13+、SSEA-I+高表达，且胚胎干细胞标记Oct-4和Rex-1阳性[1][2]。
2004年，美国Tulane大学卫生科学中心Pochampally等人在不含细胞因子的无血清培养基中培育早期人骨髓间充质干细胞（hMSCs）2-4周，发现一个细胞亚群在血清剥夺中存活，随后在含血清培养基中扩增。这些选自血清剥夺的细胞具有更长的端粒。RT-PCR分析表明，该亚群为早期祖细胞，增强表达OCT-4及其他胚胎细胞特异表达的基因[3]。
2005年，美国Caritas St. Elizabeth's医学中心Yoon等人在成人骨髓中发现一种干细胞亚群，具有自我更新能力，扩增140代后仍不损失多能性，能分化成所有三胚层细胞。根据表面标志表达，这些克隆扩增的人骨髓来源多能干细胞（hBMSCs）不属于任何先前已知的骨髓来源干细胞群。心肌梗死后于心肌内移植hBMSCs，结果显示移植细胞大量嫁接，并表达心肌细胞、上皮细胞、平滑肌细胞标志，与hBMSCs体内多谱系分化一致。心肌梗死后移植hBMSCs的有益效果可能源于宿主心肌组织增殖和保存增强，以及hBMSCs分化用于组织再生和修复[4]。
2006年，美国Louisville大学Kucia等人在鼠骨髓中鉴别出少量均匀的Sca-1(+)lin(-)CD45-细胞群落，其带有多能干细胞标志，如SSEA-1、Oct-4、Nanog和Rex-1。电镜分析显示，这些细胞很小，细胞质围绕大细胞核形成窄边，并包含开放型染色质，这是胚胎干细胞的典型特征。体外培养这些细胞可分化成所有三胚层细胞系。幼鼠（约1个月大）骨髓中此类细胞含量最高，并随年龄增大而减少。推测该群落为骨髓中很小的胚胎样干细胞，可作为多能干细胞用于组织再生[5]。
参考文献
[1] Reyes M, Lund T, Lenvik T, et al. Purification and ex vivo expansion of postnatal human marrow mesodermal cells. Blood, 2001, 98(12): 2615-2625.
[2] Jiang YH, Balkrishna N, Jallagirdar, et al. Pluripotency of mesenchymal stem cells derived from adult marrow. Nature, 2002, 418(1): 41-49.
[3] Pochampally RR, Smith JR, Ylostalo J, et al. Serum deprivation of human marrow stromal cells (hMSCs) selects for a subpopulation of early progenitor cells with enhanced expression of OCT-4 and other embryonic genes. Blood, 2004, 103(5): 1647-1652.
[4] Yoon YS, Wecker A, Heyd L, et al. Clonally expanded novel multipotent stem cells from human bone marrow regenerate myocardium after myocardial infarction. J Clin Invest, 2005, 115(2): 326-338.
[5] Kucia M, Reca R, Campbell FR, et al. A population of very small embryonic-like (VSEL) CXCR4(+)SSEA-1(+)Oct-4+ stem cells identified in adult bone marrow. Leukemia, 2006, 20(5): 857-869.