羊膜上皮细胞是由哺乳动物胎盘羊膜组织衍生的细胞，细胞表达干细胞标记物和干细胞全能性相关基因，在不同外源性因子作用下，具有向神经细胞、肝细胞、骨样细胞、肺细胞、心肌细胞、脂肪细胞等三胚层细胞分化的潜能，属于成体干细胞。 虽然目前羊膜上皮细胞自我更新能力和控制定向分化的机制还不十分清楚，但是由于其来源于分娩的废弃物胎盘，取材方便，不受伦理道德的限制，而且对一些表面抗原低表达，异体移植后不引起免疫排斥反应，具有免疫赦免性，移植后的非致瘤性等诸多优势，临床应用研究呈逐渐增多趋势。 许多临床研究通过羊膜上皮细胞移植来治疗神经性疾病（帕金森氏病、脑水肿、脊髓损伤）、肝病（肝纤维化、肝受损）、肺病（肺纤维化）等难治愈的疾病，为再生医学和异体移植治疗提供了一个新思路。
羊膜作为生物材料应用于基础及临床已经有多年的历史。 早在 20 世纪初期就有用含羊膜的胎膜供体移植于烧伤和溃疡创面的报道，随后在颅脑外科、腹腔外科、妇产科及眼科均有其应用的报道。
随着生物工程技术、组织工程技术的发展，羊膜的应用更加广泛，研究更加深入。
研究认为，干细胞具有治疗不同病因引起的虚弱疾病的可能性，包括糖尿病、帕金森氏病和心血管疾病。 因此，干细胞选择的一个关键性目标是对治疗要显示有利性状。 干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞。 胚胎干细胞在体内和体外具有长期的自我更新和分化成多种细胞类型的能力。 由于在体内和体外惊人的可塑性，胚胎干细胞在细胞替代治疗和再生医学已经被作为黄金标准。 但是由于胚胎干细胞的分离和培养会侵害胚胎，通常受到伦理和政府的限制。 从安全角度看，胚胎干细胞在移植到啮齿类动物后经常形成瘤，而且胚胎干细胞不能够克服免疫排斥反应。 由于所有这些未能解决的问题，许多研究转向了成体和争论较少的胎儿和母体组织细胞的研究。 最近，由羊膜衍生的羊膜上皮细胞的生物学特性吸引了研究者的注意，特别是羊膜上皮细胞的低免疫原性、移植后的非致瘤性、广泛的可用性、不存在伦理道德问题等都说明其在再生医学的应用是理想的。 对羊膜上皮细胞的研究，目前文献报道以人羊膜上皮细胞为主，也有大鼠和牛羊膜上皮细胞的相关报道。 笔者就近年来羊膜上皮细胞的分化潜能和临床治疗应用研究进展情况进行了简要综述。
1 羊膜上皮细胞在胎盘的分布特点
羊膜位于哺乳动物胎盘最内层，是直接与羊水接触的光滑透明的一层薄膜， 没有血管和神经分布，且弹性较大。 羊膜中具有分化潜能的细胞主要有 2 类，一类是在胚胎发育过程中由上胚层发育而成的羊膜上皮细胞，也称为羊膜上皮干细胞；另一类是由胚外中胚层分化而来的羊膜间质干细胞。 羊膜上皮细胞具有干细胞性质的细胞的分布和性质存在不均一性，杨瑶瑶[1]应用流式细胞术分析得出人羊膜上皮层来源的细胞表达各种干细胞标记物的水平普遍高于人羊膜间质层来源的间质干细胞；前者仅 CD73 表达水平低于后者。 而羊膜上皮层内，近基底部的上皮细胞表达干细胞标记物的水平均高于近表层部。 推测羊膜上皮细胞具有干细胞性质的细胞主要位于间质和上皮之间。
2 羊膜上皮细胞的生物学特性
有研究小组在 2005 年建立了人羊膜上皮细胞分离培养和鉴定体系，成功培养细胞球状体后应用细 胞 免 疫 荧 光 对 干 细 胞 表 面 标 记 物 SSEA-1、SSEA-3、SSEA-4、TRA-1-60、TRA-1-81 进行了鉴定， 结果发现羊膜上皮细胞表达 SSEA-3 （8.79±2.84）%、SSEA-4（43.94±14.8）%、TRA-1-60 （9.82±4.31）% 和 TRA -1 -81 （9.91 ±4.49）% , 而 不 表 达SSEA-1; 运用 RT-PCR 技术检测了干细胞全能性相 关 基 因 OCT-4、SOX-2、Nanog、Rex-1、FGF-4、TERT 等阳性表达， 这些表达结果提示人羊膜上皮细胞具有一定的干细胞特性，即可塑性和多向分化潜能[2]. 同时证明，人羊膜上皮细胞不表达干细胞中的端粒酶基因，因为端粒酶可以保护染色体的末端， 保证 DNA 不在复制过程中缩短从而使细胞能在一定条件下持续更新，所以人羊膜上皮细胞因缺乏端粒酶基因不能无限增殖，具有非致瘤性。 以现有的中外文献可知，人羊膜上皮细胞、牛羊膜上皮细胞和大鼠羊膜上皮干细胞均表达 OCT-4[3-5]及其他全能性相关基因，提示它们均具有可塑性和多向分化潜能。 大鼠羊膜上皮干细胞与人羊膜上皮细胞和新近报道的牛羊膜上皮细胞不同，其表达末端转移酶端粒，具有永久的自我更新能力，另外，大鼠羊膜上皮干细胞还能形成无性系的单克隆，是典型的成体干细胞。 人和牛羊膜上皮细胞仅具有多向分化1意义上的成体干细胞。
人羊膜上皮细胞表面不表达 MHC-Ⅱ类抗原，但是少量表达 MHC-Ⅰ类抗原；用免疫过氧化物酶染色也证实了 MHC-Ⅰ类抗原弱阳性，MHC-Ⅱ类抗原阴性，并且加入 γ-干扰素（100 U/mL）诱导培养 3 d 也不增加两者的表达，提示人羊膜上皮细胞不具有免疫原性[6]. 后来有研究得出人羊膜上皮细胞表面不表达 HLA-A/B、C 和 DR 抗原， 同种异体移植后不会引起免疫排斥[7-8]. 所以羊膜上皮细胞可以看作是免疫赦免细胞，移植后不会引起免疫排斥反应的发生。
3 羊膜上皮细胞的可塑性和多向分化潜能
大量研究证实，羊膜上皮细胞具有分化成不同类型细胞的潜能。 Sakuragawa 等[9]在这个领域最重要的研究证明，人羊膜上皮细胞表达神经胶质和神经元祖细胞的标记物。 更进一步研究人羊膜上皮细胞诱导分化的细胞合成和释放乙酰胆碱和儿茶酚胺类[10]. 此外，多巴胺生成细胞是来自人羊膜上皮细胞移植到帕金森氏病动物模型脑[11-12]. 酪氨酸羟化酶阳性细胞在受体移植的位置用免疫组化的方法确认，疗效在大约 1 个月后观察到。 RT-PCR 数据显示，一些神经干细胞标志物基因在首次用于实验的人羊膜上皮细胞表达。 在 2010 年，有研究者研究大鼠羊膜上皮细胞神经分化潜能时发现，大鼠羊膜上皮细胞表达波形蛋白 （vimentin） 和巢蛋白（nestin），但是不表达 c-kit、oct-4 或 nanog. 大鼠羊膜上皮细胞培养物用 RT-PCR 检测神经表面标志物的表达包含有 β-Ⅲ-tubulin,神经诱导分化后大鼠羊膜上皮细胞外形发生戏剧性的变化，伸出树突样结构。 免疫组化检测，诱导分化的细胞大约 20%表达未成熟的神经标志物 β-Ⅲ-tubulin. 提示大鼠羊膜上皮细胞可能已经分化成不同神经细胞系，在体外可能分化成未成熟神经元[3].
与外胚层分化一样，羊膜上皮细胞分化成内胚层的潜能同样被报道。 羊膜上皮细胞肝分化的早期标记诱导的报告是在培养基中加入特定的生长因子。 Takashima 等[13]应用肝生长因子、FGF-2、肝素钠盐和致瘤素 M 诱导羊膜上皮细胞产生白蛋白肝样细胞。 同样报道它们在糖尿病动物模型羊膜上皮细胞肝移植后， 能够诱导羊膜上皮细胞生成胰岛素，使血液葡萄糖正常化。 Luo 等[14]用肝细胞诱导体系进行贴壁诱导，成功诱导人羊膜上皮细胞成为肝样细胞。 人羊膜上皮细胞衍生的心肌细胞表达心肌特有的基因，α-肌动蛋白通过免疫染色被证明，α-肌动蛋白与胚胎干细胞衍生的心肌细胞的表达模式完全相同。 在特定的添加促进分化因子的培养基上，诱导人羊膜上皮细胞向中胚层细胞（成骨细胞和脂肪细胞）进行分化，分化的成骨细胞和脂肪细胞分别用茜素红和油红 O 染色，可以观察到明显的钙盐沉积和脂滴形成[15].
将大鼠羊膜来源干细胞培养在预期促进分化的培养基上，同样可以分化成外胚层、中胚层和内胚层类型的细胞。 大鼠羊膜干细胞如果培养在神经诱导介质上就会形成神经细胞形态或上调神经特性的基因， 如果培养在成骨诱导和成脂诱导介质上， 大鼠羊膜干细胞可以诱导成骨细胞和脂肪细胞， 分别通过神经标志性基因的免疫荧光和 RT-PCR,矿物质的沉积和脂滴的形成进行鉴定。 此外大鼠羊膜干细胞培养在肝细胞诱导介质上可以向肝细胞方向分化或上调肝特性基因的表达和抑制低密度脂蛋白，与肝细胞表型相一致[1]. 牛羊膜上皮细胞在体外培养时， 在一些外源因子的作用下，可以分化成成骨细胞和平滑肌细胞[3].
