间充质干细胞与成纤维细胞：溯源、争议与科学思辨

——两种细胞的身份之谜，是科学分类的局限还是认知的突破？

一、间充质干细胞与成纤维细胞的传统定义

1. 间充质干细胞（MSCs）：多能性的“潜力股”

间充质干细胞（Mesenchymal Stem/Stromal Cells, MSCs）是存在于骨髓、脂肪、脐带等组织中的多能干细胞，具有自我更新能力，可分化为成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞等。其核心特征包括：

• 表面标志物：CD73、CD90、CD105阳性，CD34、CD45、HLA-DR阴性；

• 功能特性：免疫调节、组织修复、旁分泌活性。

MSCs的临床应用潜力巨大，尤其在再生医学和免疫疾病治疗中被广泛研究。

2. 成纤维细胞（Fibroblasts）：结缔组织的“建筑师”

成纤维细胞是结缔组织中的主要功能细胞，负责分泌胶原蛋白、弹性纤维等细胞外基质（ECM），参与伤口愈合、纤维化过程。其特点包括：

• 形态与功能：梭形或星形，高分泌活性；

• 标志物：表达Vimentin、FSP1（S100A4）、Procollagen等，但缺乏MSCs的典型标志物。

传统观点认为，成纤维细胞是终末分化细胞，分化能力有限，主要承担结构支持功能。

二、溯源：两种细胞的“同源性”假说

1. 胚胎起源的重叠性

胚胎发育过程中，间充质干细胞来源于中胚层，而成纤维细胞同样起源于中胚层的间充质组织。两者可能在发育早期共享同一祖细胞池。

• 研究支持：某些成纤维细胞亚群在特定微环境中可重编程为MSCs样细胞，表达干细胞标志物（如Nestin、Oct4）。

2. 表型与功能的模糊边界

近年研究发现，MSCs和成纤维细胞在体外培养中表现出惊人的相似性：

• 形态趋同：两者均呈梭形贴壁生长，难以仅凭形态区分；

• 标志物重叠：部分成纤维细胞表达CD90、CD105，而MSCs在长期传代后可能丢失干细胞特性，变得类似成纤维细胞；

• 功能交叉：成纤维细胞可分泌与MSCs相似的细胞因子（如TGF-β、VEGF），参与免疫调节。

3. 争议性研究：它们可能是同一种细胞？

假说提出：MSCs与成纤维细胞本质上是同一细胞群体在不同微环境或实验条件下的表现。

• 证据1：单细胞测序显示，MSCs和成纤维细胞的基因表达谱高度重叠，仅在少数通路（如Wnt信号）存在差异；（Chuiqin Fan,Maochuan      Liao,Lichun Xie,Liangping Huang,Siyu Lv. "Single-Cell Transcriptome      Integration Analysis Reveals the Correlation Between Mesenchymal Stromal      Cells and Fibroblasts." Frontiers in genetics(2022).）

• 证据2：成纤维细胞在特定刺激下（如低氧、炎症因子）可激活多能性基因，获得类MSCs特性；（

）

• 争议点：这种“可塑性”是否足以推翻传统分类？还是说，科学界对“干细胞”的定义过于依赖体外培养条件？

三、争议焦点：科学分类的局限性

1. 命名的陷阱：功能还是身份？

• MSCs的命名争议：国际细胞治疗学会（ISCT）定义的MSCs本质上是基于体外培养特性的功能群体，而非明确的体内细胞类型；

• 成纤维细胞的异质性：成纤维细胞存在多种亚型（如炎症相关成纤维细胞、癌症相关成纤维细胞），其功能远超传统认知。

2. 技术偏倚：体外培养的误导性

实验室中分离的“MSCs”可能仅是成纤维细胞在人工环境下的选择性扩增结果。例如：

• 贴壁培养法会天然筛选出成纤维样细胞；

• 血清成分可能诱导细胞表型改变。

3. 临床应用的风险

若两者实为同一细胞，当前基于MSCs的疗法可能存在“身份混淆”：

• 某些临床试验中所谓的“MSCs”实为成纤维细胞，导致疗效差异；

• 成纤维细胞的促纤维化特性若未被充分评估，可能引发治疗副作用（如组织瘢痕化）。

四、激辩与反思：我们需要重新定义细胞身份吗？

1. 支持“同源论”的呼声

• 进化保守性：从进化角度看，MSCs与成纤维细胞可能共享古老的修复机制；

• 微环境决定论：细胞身份由局部信号（如力学刺激、细胞因子）动态调控，而非固定不变。

2. 反对者的坚守

• 分化潜能差异：MSCs的多向分化能力远超成纤维细胞；

• 体内行为不同：MSCs倾向于归巢至损伤部位，而成纤维细胞更多驻留于局部组织。

3. 第三种声音：超越二元对立

或许，MSCs与成纤维细胞应被视为一个连续的细胞状态谱系，而非独立实体。类似“量子叠加态”，其身份取决于观察者的实验设计和生物学背景。

五、结语：争议推动科学进步

间充质干细胞与成纤维细胞的“身份之谜”，暴露出细胞生物学分类体系的局限性，也挑战了科学界对“干细胞”概念的固有认知。这一争议的价值在于：

1. 推动单细胞技术、空间组学等新工具的应用，以更精确解析细胞异质性；

2. 促使重新审视细胞定义标准，从静态标志物转向动态功能；

3. 警示临床研究需严格规范细胞鉴定流程，避免“以名取效”。

留给读者的思考：

• 如果细胞身份是流动的，我们是否应该用全新的范式理解生命？

• 在追求治疗创新的过程中，如何平衡科学严谨性与技术实用性？

这场争议或许没有标准答案，但正是这种思辨，将引领我们更接近生命的本质。

参考文献：

1.    Chuiqin Fan,Maochuan Liao,Lichun Xie,Liangping Huang,Siyu Lv. "Single-Cell Transcriptome Integration Analysis Reveals the Correlation Between Mesenchymal Stromal Cells and Fibroblasts." Frontiers in genetics(2022).

2.    Lykov A , Philippova A .Human Dermal Fibroblasts and Bone-Marrow Mesenchymal Stem Cells properties under Silver and Lithium Condition[C]//2020 Cognitive Sciences, Genomics and Bioinformatics (CSGB).2020.DOI:10.1109/CSGB51356.2020.9214731.

3.    da Silva Meirelles L, Bolontrade MF, Markoski MM, Dallagiovanna B, Alaniz L. Improving the Therapeutic Ability of Mesenchymal Stem/Stromal Cells for the Treatment of Conditions Influenced by Immune Cells. Stem Cells Int. 2019 Dec 6;2019:6820395. doi: 10.1155/2019/6820395. PMID: 31885620; PMCID: PMC6925793.

4.    Patrick Wuchter,Wolfgang Wagner,Anthony D. Ho. "Mesenchymal Stromal Cells (MSC).". pp 295–313

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8.    Bettina Mannerström,Sippy Kaur,Riitta Seppänen-Kaijansinkko. "Cells.". pp 27–33