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利用人/大鼠嵌合体模型进行人造血干细胞体内分化潜能的研究

张怡堃  
【摘要】: 许多资料表明,异种动物间建立造血嵌合体是可能的。早在80年代中期,Zanjani等就利用胚胎期免疫系统发育不完善,将人的造血干细胞移植到妊娠中期胚羊腹腔内,成功地建立了人/胎羊造血干细胞嵌合体移植模型,并以此实验模型作为体内检测人造血干细胞和人骨髓间充质干细胞多向分化潜能的方法。但此实验模型操作复杂且实验周期长,大多数实验室不具备利用此实验模型的条件。有研究证明,新生大鼠免疫系统发育不完善,对异种抗原可形成免疫耐受。新生大鼠体积适中,操作方便,且实验周期相对短,可以成为研究干细胞体内检测的实验模型。人/大鼠造血嵌合体不仅可作为人造血干细胞体内检测的实验模型,而且可通过增大人造血干细胞移植剂量;人基质细胞共植入;人特异性细胞因子动员;连续多次植入等方法提高嵌合体中人源细胞比例。人/大鼠嵌合体模型的建立可为人骨髓间充质干细胞、肌肉卫星细胞、神经干细胞等成体干细胞的检测和可塑性研究以及组织和器官移植的研究提供新思路。本试验旨在用新生大鼠建立人/大鼠造血嵌合体,初步探讨、研究脐血中Lin'造血干细胞的体内生物学特性。 将正常新生儿脐血的Lin'细胞以每只5×10~5(Ⅰ组)、2×10~6(Ⅱ、Ⅲ组),总体积不超过50ul的剂量用微量注射器注入新生大鼠的肝脏内。1周、2周、4周、8周后取新生大鼠的尾静脉血,提取基因组DNA,PCR检测人特异性β_2微球蛋白基因序列片段;流式细胞仪检测外周血中人源CD45~+细胞的比例;免疫组化检测大鼠组织中人源细胞的多向分化。分别以人脐血及正常的人肝脏组织和大鼠外周血、组织作为阳性的阴性对照。结果表明,三组实验大鼠均正常生长、发育、无死亡。PCR证实了实验大鼠脾脏基因组DNA中有人特异性β_2微球蛋白基因序列片段;流式细胞仪检测到大鼠外周血中有人CD45~+细胞 的存在,但比例较低;兔疫组化检测到大鼠脾脏、肝脏和胰腺中有人 源细胞的存在。 脐血中的造血干细胞具有独特的免疫学特性,是一种具有广泛应 用前景的新的干细胞移植来源。新生大鼠免疫系统发育不完善,对异 种抗原可形成免疫耐受,是很好的研究异种移植的实验动物,且经济。 实用、操作方便。尽管本实验中嵌合鼠外周血中人源细胞所占比例较 低,但脐血造血干细胞在新生大鼠体内出现多向分化、发育,因此, 用新生大鼠可以建立人/大鼠造血嵌合体模型,进行脐血造血干细胞 体内生物学特性及干细胞可塑性的研究提供有价值的实验数据,同时 对其它成体干细胞的可塑性研究具有很好指导意义。


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