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PSC3445细胞——人脐血中一种新的成体干细胞

赵书平  
【摘要】:除了胚胎干细胞外,机体还存在着一些具有多潜能的成体干细胞,它们负责更新正常衰老死亡细胞,维持机体正常组织的结构与功能。如骨髓内的间质干细胞(Mesenchymal Stem cells,MSC)在适当的条件下,可分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、肌肉细胞和神经细胞等。研究表明脐血中也存在多潜能干细胞如CD34~+的造血干细胞,MSC以及CD34~+细胞来源的内皮祖细胞。利用CD34~+造血干细胞(HLA不匹配或部分匹配)移植治疗恶性血液病和免疫缺陷病已取得了成功,这为脐血的应用展现了更广阔的前景。由于脐血来源方便,对患者、新生儿既无伤害,也不存在伦理道德问题。因此脐血干细胞是科学研究、临床应用非常理想的靶细胞之一。到目前为止脐血中比较公认的成体干细胞只有CD34~+造血干细胞。脐血中是否还存在其他干细胞或经过培养得到某种新的干细胞,到目前还未见报道。 根据现有对已发现的成体干细胞研究可以推测脐血中还存在某种新的干细胞,其含量也不会很高,然而直接利用常规的培养方法从单个核细胞纯化扩增是非常困难的。因此探索脐血中新的干细胞的培养、诱导方法成为利用开发、利用脐血干细胞的关键所在,为解决此难题,保证课题的顺利实施,作者综合有关资料深入分析,做出了三个基本假设 1.常规的干细胞分离方法不应该适宜所有干细胞的分离。2.高渗培养可能也是一种培养、筛选干细胞的手段。3.不同细胞及其不同发育阶段可能存在对基础营养成分和剂量的依赖性。根据以上假设发明了一种干细胞培养基(命名为Potentculture培养液,专利受理号:200410016898.8),并建立了脐血PSC3445多潜能干细胞“先养后贴”的分离方法。 研究发现: 1.利用高渗的Potentculture培养液培养脐血单个核细胞可得到比较均一 博少论丈 功丈有要 的成纤维样细胞(命名为PSC3445细胞,专利受理号:200410016897.3),该 细胞易于贴附于塑料培养板,而对玻璃器皿则不。Potentcuhure培养液对 PSC3445细胞有促进生长增殖的作用,而对贴壁的单核细胞有抑制或促进其死 亡的作用,因此它可以作为某些细胞的筛选培养基。 2.脐血PSC3445细胞具有很强的增殖能力,细胞分裂方式以纵轴或横轴 分裂为主,50一100ml的脐血单个核细胞在体外原代培养可得到1 xlJ个 PSC3345细胞。细胞数达到很高时细胞呈漩涡状生长,但不出现融合现象。该 细胞在生长过程中,高分泌IL一6,IL一8等细胞因子。 3.流式细胞仪检测脐血PSC3445细胞表面标志物证实,脐血PSC3445细 胞表达多个单核巨噬细胞的表面标志,如CDllb、CD14、CD45等,但不表达 CD34、CD90、CD166等造血干细胞、内皮细胞和成纤维细胞标志。电镜下该细 胞的形态为细胞周围具有纤毛,核仁清楚。特殊化学染色显示糖原(periodic acid一schiffreaetion,PAS)阳性、油红O(011 RedO,ORo)阴性;碱性磷酸酶 (Alkaline phosphatase,Alk.p)阴性;多数pSC细胞酸性磷酸酶(aeid phosphatase, AP)现阳性;过氧化物酶(Peroxidase,POX)阴性。 4.利用白细胞介素2(IL一2,T淋巴细胞特异性诱导因子)、脂多糖(LPS, 单核巨噬细胞特异性诱导因子)、表皮细胞生长因子(EGF,表皮细胞特异性诱 导因子)、神经细胞生长因子(EGF,神经细胞特异性诱导因子)等细胞因子诱 导PSC3445细胞,分别定向分化为T淋巴细胞、单核巨噬细胞、表皮细胞和神 经细胞。 根据细胞生长特性、表面标志物、细胞形态、化学染色以及定向分化的多 潜能性,可以确定PSC3445细胞为血液系统中一群尚未报道的成体干细胞。 5.将脐血PSC3445细胞移植到Y射线照射小鼠腹腔后发现,该细胞有明 显的促造血的作用。


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