间充质干细胞的异质性
体外培养的MSC是一种异质性的细胞群体，细胞克隆之间以及同一个细胞克隆中的不同细胞间在生长特性、基因表达上可能都存在一定的差异，各细胞的多能性并不完全一致。同时MSC的性状容易受到外界环境的影响产生一些潜在的变化。在体外高密度传代培养时可以获得形态以及表面标志基因表达较为均匀的细胞。但体外传代培养过程可能使细胞丢失一些关键特性，例如细胞的分化潜能发生变化。而且小鼠MSC在传代培养后容易发生转化，端粒酶表达水平升高。相对小鼠MSC，人MSC在传代培养后发生转化的概率较低。在细胞形态上，即使选择单个MSC细胞克隆进行传代培养，所获得的细胞也至少包含三种形态：
①形态较小、快速增殖的细胞；
②纺锤形、成纤维细胞样细胞；
③扁平样、生长缓慢的细胞。其中形态较小、快速增殖的细胞表现出较强的多系分化能力。但是，随着传代培养时间的延长，这类细胞所占的比例逐渐降低。这一现象提示MSC在传代培养过程中存在非对称细胞分裂和分化。
另外，不同组织来源的MSC在生物学特性、蛋白表达、基因转录谱等方面存在明显的不同。在细胞表面标志基因表达上，已有研究报道多种表面抗原可以用于区分不同的MSC细胞亚群。例如，Stro-1阳性的MSC细胞表现出更高的克隆形成率和多系分化潜能以及组织修复能力，有报道将其作为MSC细胞功能的评价指标。不过Stro-1在多种组织中表达，不只限于MSC。而且，脂肪来源的MSC不表达Stro-1，但在内皮细胞生长条件下培养后开始表达。这些结果显示Stro-1很难作为分离鉴定MSC的标志。CD271（低亲和力神经生长因子受体或P75神经营养因子受体）曾被作为早期MSC的标志，CD271阳性的骨髓MSC具备更高的克隆形成率和三系分化能力。在不同组织来源的MSC中CD271的表达比例高低不等(2%～30%)，bFGF降低培养的骨髓MSC细胞中CD271的比例。由于HSC不表达CD271，利用CD271进行筛选可以减少分离的MSC细胞中HSC的污染。CD271阳性的MSC具有更高的成骨细胞分化能力，在伤口愈合中的作用效果更好。同时CD271阳性MSC具备很高的旁分泌作用，一方面抑制T细胞增殖，另一方面促进移植HSC的植入成功，这对临床应用时MSC功能指标的分析提供了一个选择。CD105在不同组织来源的MSC中也具备不同的阳性率。MSC可以促进心肌细胞的修复，但未经筛选的MSC分化形成心肌细胞的比例很低。体外和体内实验研究显示CD105阳性的MSC具有更强的分化为心肌细胞的能力。CD106(VCAM-1)与淋巴细胞和血管内皮细胞的黏附有关。不同组织来源的MSC均含一定比例的CD106阳性细胞，但在细胞传代培养或分化过程中表达逐步降低。CD106/Stro-1双阳性的MSC具有更高的克隆形成率和三系分化潜能，而CD106/CD271/CD90阳性的MSC生长更快。另外，CD106可能与MSC的免疫抑制功能相关，基因敲除CD106可以逆转MSC的免疫抑制作用。CD146是一种Ca2+依赖的黏附分子。TGF-beta上调MSC中CD146的表达，bFGF下调CD146的表达。CD146阳性MSC表达VEGF、SCF、血管生成素-1(angiopoietin-1)、SDF-1(stromal cell-derived factor)以及细胞间的notch信号维持造血细胞微环境的稳定。研究显示CD146阳性MSC倾向于分化形成血管平滑肌细胞。PDGFRa是细胞表面的酪氨酸激酶受体。骨髓来源的MSC细胞中，PDGFRa的表达与细胞供体的年龄相关，随着年龄增长，MSC细胞中PDGFRa阳性比例下降。PDGFRa阳性MSC可以分化为胶质细胞并分泌胶原蛋白，参与皮肤损伤修复。其他一些MSC异质性表达的表面标志基因还有Nestin、CXCR4、SSEA-4、Stro-3、GD2、MSCA-1等，这些异质性表达的表面标志基因表明MSC是由不同亚群细胞组成的混合体，MSC细胞组织来源、细胞分离的技术方法、培养条件、传代次数等都影响MSC的特性，MSC的标志基因表达也相应地发生明显的改变。在临床应用时选择合适的标志对MSC细胞亚群进行筛选对提升最终治疗效果具有重要的意义。
