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脐带血造血干细胞扩增技术研究进展
发布:2024-09-26 05:57:16 浏览:

  CB HSCs的体外扩期特性受到许多因素的影响,如培养条件、细胞因子等。下面分别进行介绍。

  进行造血干细胞扩增研究时,用分选CD34做为起始培养细胞,进行体外扩增,CD34细胞的纯度对其定向分化能力具有决定性的作用,因为这些非纯化细胞会消耗大量的营养物质,改变培养体系的PH值,通过细胞纯化可以减少脐带血标本中的非目标细胞的含量。通过对CD34的纯化效果与HSCs的扩增效果进行对比,可以看到CD34细胞和总HSCs扩增比例要高于HSCs。CD34的纯度对细胞扩增程度也会产生影响,如果纯度为62%,则可以收到最好的细胞扩增效果,实验表明并非纯度越高扩增效果就越好,具体原因可能是CD34纯化技术会丢失部分细胞。有研究表明在CD34细胞之前会存在CD34-的HSCs,其具有更加强大的造血重建能力,比CD34细胞具有更高的造血细胞谱系,在分选CD34细胞时会丢失一些表述为CD34-的造血重建细胞。有时也会用HSCs做为起始培养细胞,但是脐带血HSCs的体外扩增能力不如CD34细胞,CB中的辅助细胞对CD34细胞的扩增不会造成影响,与CFU-GM一起的CD34细胞扩增能力会增加3倍。CB CD34细胞纯化是必须的,但并不是纯度越高越好,纯化如果适度会减少标本的体积,保留了一部分淋巴细胞和单核细胞,会增加CD34细胞的扩增能力。

  如果一个培养体系有助于人造血细胞体外生长,那么该培养体系中一般含有基星空体育官方入口 星空体育官网质细胞,但有关实验也证明无基质细胞的培养体系也对CB MSCs体外扩增有促进作用。如果将其应用于临床,无基质培养体系会简化培养过程,减少细菌污染的机率,减轻患者病经济负担。

  血清是天然培养基,营养丰富,可以促进细胞的生长与繁殖,目前最常用的是小牛血清。如果在临床上使用含有异源血清的培养体系扩增的细胞,则容易会引起污染。于是人们开始尝试用人体血浆来替代异源血清和无血清培养体系。CB血浆与人体血浆相比,CD34细胞的扩增能力更强,CB血浆中含有较高水平的细胞因子,会激活休眠细胞。有研究表明,若培养体系中含有CB血浆,细胞的扩增效率会增加,而其中CD34细胞与CD34/CD38-细胞数量却会明显降低。如果将该培养体系用于临床细胞培养,所培养细胞会产生一些抗血清成份,将该培养基扩增的细胞输入受体,会引起免疫排异反应;如果培养体系不含血清,可能会更适用于临床。无血清培养基QBSF-60支持CFCs细胞的扩增,也支持CB MSCs细胞的体外扩增,也可以用于体外扩增CB MSCs细胞。

  对CB MSCs进行体外扩增,则在其培养体系中必须加入相应的细胞因子。细胞因子会使造血干细胞发生特异性分化,从而用于不同的临床需求,发挥相应的生物学功能,同时,在细胞因子对辅助细胞的扩增也会发挥有益作用。单纯使用细胞因子的加入对细胞进行体外扩增,其扩增能力会受到限制,细胞扩增1周可能会失去重建造血功能的能力,所以,现在的大多数培养体系都采用与多细胞因子联合使用的技术,如早期细胞生长因子、血小板生成素及SCF,这些成分都会促进原始造血干细胞的生长,保证干细胞质量的稳定性。

  摘要:自从1988年运用脐带血移植治愈了Fanconi患者以来,便开始了脐血的研究,脐带血已经广泛应用于临床,体外进行脐带血造血干细胞(CB HSCs)的扩增可以产生数量较多的细胞,解决了单份脐带血移植的缺陷。本文介绍了脐带血造血干细胞扩增技术的研究进展。

  早期细胞生长因子可以促进CB CD34细胞体外扩增的能力,使CD34细胞以及成熟细胞可以保持较高的扩增水平。IL-3是一种有效的早期细胞生长因子,如果缺乏IL-3,细胞的增殖效果会明显下降。如果短期培养CD34细胞,IL-3的存在会增加扩增细胞的数量。IL-3还可以刺激成熟血细胞的生长与分化。在加入IL-3培养后,CD34/CXCR4的细胞数量降低,但细胞数量的绝对数是增加的,IL-3作用后可以产生较多的人源细胞,说明IL-3是培养细胞和维持细胞原有特性所必须的生长因子。有研究人员将CB MNCs/CD34细胞和IL-3进行共培养,其培养结果也证明了上述观点,如果将首次移植后的骨髓细胞进行传代或者二次移植,则植入成功率会降低。IL-3支持初次移植人源细胞的增殖,降低了MSCs细胞的的再植入能力。

  研究表明CB中有丰富的HSCs,其含量与骨髓(BM)是一致的,但是HSCs亚群的比例不同。CB的单个细胞中CD34的细胞含量低于BM,CD34/CD38-的细胞含量与BM相似,CD34/CD38-/HLA-DR-的细胞含量高于BM,CB HSCs的扩增和增殖能力要高于BM HSCs,可以对体外扩增的HSCs造血能力进行重建。如果将CB以及BM CD34细胞输入体内,可以产生同样的造血能力,如果将它们移植入SCID-hu bone小鼠体内,CB的植入效果要优于BM。CB HSCs会分泌一些满足自身成长的因子,受到细胞因子的作用,CB HSCs会迅速的进行细胞增殖,且其细胞粒端长于BM细胞,表明CB HSCs具有可移植性。

  骨髓间充质干细胞会提供一个适合细胞因子、胞外基质和粘附分子附着的造血微环境,在此微环境下,更有利于干细胞的增殖,同时其可以分泌白细胞介素,巨噬细胞集落刺激因子和干细胞因子支持骨髓LTC-Ics的生长。脐血MSCs进行体外扩增,MSCs会对CD34细胞产生影响,使得CD34表面形成的CD34/CD38-/HLA-DR-高于单细胞因子,且MSCs存在条件下,扩增后的CD34细胞会保持自身原有的状态。

  很多基质细胞系会用来进行早期造血调控机制的研究,具有体外扩增的能力。如果在临床上应用体外扩增细胞,这些基质细胞可能会受到微生物的感染,会引发传染性疾病,所以寻找新的基质细胞是非常重要的。Kohler T等研究了脐静脉内皮细胞和骨髓基质细胞对CB HSCs扩增的作用,分析了扩增后CD34细胞、CD34/CD38-细胞亚群的比例。BMSC的的添加会促进CD34细胞的增殖,说明体外CD34细胞的扩增受到BMSC的协助。产生这种差异的原因是骨髓基质结构支持HSCs的生长。基质细胞会产生一些细胞因子和基质支持HSCs体外扩增。