不同培养体系培养人脐血源基质细胞的探索性研究

目的 探索不同培养体系对人脐血源基质细胞原代培养的影响，并观察人脐血源基质细胞的生物学特性。方法 取产科胎儿脐带血，采用经典和改良Dexter培养体系培养人脐血源基质细胞。倒置显微镜动态观察细胞生长情况，瑞氏染色观察细胞形态特征，采用细胞化学和免疫细胞化学进行鉴定。结果 改良Dexter培养体系在48 h细胞贴壁数、细胞开始伸展时间及原代培养时间明显优于经典Dexter培养体系。原代培养9-14天(平均12.1天)时贴壁细胞集落开始形成，15-21天(平均19.4天)时集落数量最多，培养28天贴壁细胞铺满培养皿底，细胞类型以成纤维样细胞、巨噬样细胞、“小圆”类细胞为主。细胞化学染色显示：非特异性酯酶染色法(NSE)显示阳性，阳性率100％；过氧化物酶染色法(POX)显示阴性；糖原染色(PAS)显示阳性，阳性率为100％；碱性磷酸酶(ALP)染色显示部分阳性，阳性率26％。免疫细胞化学染色显示：CD31显示阳性率为96％，CD68显示阳性率为95％，CD45阴性，Fn显示阳性率94％。结论 改良Dexter培养体系是一种理想人脐血源基质细胞培养体系，人脐血源基质细胞在体外的成功培养为从一新的角度进一步研究其在临床的早日应用提供理论基础。     

脐血间充质干细胞的生物学特征及其对造血干/祖细胞体外扩增的支持作用

目的探讨脐血间充质干细胞(MSC)的生物学特征及其对造血干/祖细胞体外扩增的支持作用。方法用液体培养法分离脐血贴壁细胞,采用ELISA方法检测贴壁细胞条件培养液中细胞因子的表达;用流式细胞术分析其免疫表型特征;在成软骨细胞诱导培养条件下诱导细胞分化,并用RTPCR方法检测分化后细胞原胶原Ⅱ型基因的表达。采用分阶段共培养方法观察脐血贴壁细胞对CD34+细胞体外扩增的支持作用。结果脐血单个核细胞纤维样细胞集落形成率为(3.5±0.7)/106。脐血MSC体外至少可以扩增15代。没有分化的脐血MSC表型为CD13、CD29、CD90、CD105、CD166、SH2、SH3和SH4阳性,CD45、CD34和CD14阴性;脐血MSC培养上清中干细胞因子、IL6和肿瘤坏死因子α检测阳性。在成软骨细胞诱导培养基培养条件下,脐血MSC原胶原Ⅱ型基因mRNA表达阳性。脐血MSC与CD34+细胞共掊养14d,CD34+细胞扩增率高于未共培养组4倍。结论脐血MSC具有类似于成体骨髓MSC的特征,对造血干细胞增殖有明显的支持作用。     

骨髓基质细胞联合细胞因子对脐血单个核细胞表面抗原表达的影响

背景：课题组已建立胎儿骨髓基质细胞联合细胞因子的造血细胞体外培养体系,该培养体系能否有效扩增各个发育阶段的造血细胞有待验证。目的：观察骨髓基质细胞联合细胞因子培养体系对脐血单个核细胞表面抗原CD133、CD34表达的影响。方法：将从脐血标本中分离出来的单个核细胞接种于无血清培养体系,实验分为3组：①F组：干细胞因子＋Flt3配体＋促血小板生成素＋单个核细胞。②S组：基质细胞＋单个核细胞。③SF组：基质细胞＋干细胞因子＋Flt3配体＋促血小板生成素＋单个核细胞。在第0,6,10,14天检测有核细胞总数、CD133^＋、CD34^＋、CD133^＋CD34^＋细胞数以及集落形成单位数。结果与结论：SF组有核细胞总数在各个检测时间点均比其他两组高;除了第14天外,第6、10天两个时间点SF组中CD133^＋、CD34^＋、CD133^＋CD34^＋细胞及集落形成单位数均高于其他组;含骨髓基质细胞的S组和SF组中CD133＋细胞/有核细胞、CD34＋细胞/有核细胞、CD133＋CD34＋细胞/有核细胞的比例保持在较高的水平。结果说明骨髓基质细胞联合细胞因子能有效的扩增脐血单个核细胞及其中的CD133^＋、CD34^＋、CD133^＋CD34^＋细胞,基质细胞对维持造血干细胞的原始性具有重要的作用。     

脐血造血干细胞短期冻存效果的评价

为了探讨脐血造血干细胞在液氮中短期冻存复苏后的效果，分别将各自为8例冻存6个月、1年、2年的脐血千细胞进行复苏，观察造血干细胞活性。有核细胞(NC)计数采用自动血细胞分析仪测定，CD34^ 细胞采用流式细胞技术测定，用体外造血细胞培养技术分析粒一巨噬细胞集落生成单位(CFU-GM)产率，台盼蓝染色法判断造血细胞存活率。结果表明：脐血造血干细胞在液氮中冻存6个月、1年、2年后解冻，其有核细胞、CD34^ 细胞、细胞活率、CFU-GM产率在3个不同冻存时间的差异无显著性。结论：脐血干细胞于液氯中短期冻存，其干细胞数量和细胞活性没有明显的变化，冻存效果较好。     

不同细胞因子组合对人脐血单个核细胞体外扩增及CD49d和CXCR4表达的影响

为了探讨不同的细胞因子组合对脐血单个核细胞体外的扩增作用及扩增后CD49d和CXCR4的变化，将新鲜脐血标本分离的单个核细胞接种于含有不同细胞因子组合的无血清无基质培养体系中培养7天，在0天，7天检测有核细胞数，CD34^＋细胞数及CD34^＋CXCR4^＋，CD34^＋CD49d^＋的细胞数和集落形成单位（CFU）数．根据不同细胞因子组合实验分组为：对照组；SF组（SCF＋FL）；SFT组（SCF＋FL＋TPO）和SFT6组（SCF＋FL＋TP0＋IL-6）。结果表明，和对照组相比，SF组合仅能低水平支持脐血造血细胞扩增，加入TPO后即SCF／FL／TPO组合能有效的扩增脐血细胞，但SFT和SFT6两组之间差异却无明显发生（P〉0．05）；SF，SFT和SFT63组的细胞因子组合均可提高脐血CD34^＋细胞CD49d，CXCR4的表达，但3组之间差异无显著性（P〉0．05）。结论：SF组合可协同扩增人造血细胞，但协同作用较弱；TPO在脐血造血干／祖细胞体外扩增中起重要调节作用，而IL-6作用不显著；SCF／FL／TPO 3种因子组合不仅可促进脐血造血祖细胞的扩增，而且可上调脐血造血细胞CD49d，CXCR4表达。     

脐血CD34^＋细胞体外扩增脐血巨核祖细胞的研究

本研究探讨人脐血CD34^＋细胞体外扩增的巨核祖细胞的生物学特性及其免疫原性变化，为体外扩增脐血巨核祖细胞的临床应用提供实验依据。采用Ficoll-Hapaque分离法分离人脐血单个核细胞，应用免疫磁珠法（MACS）再分离富集CD34^＋细胞，在含血小板生成素（TPO，50ng／ml）、白介素-1]（IL—11，50ng／ml）和肝素（25U／ml）的无血清液体培养体系中培养14天。用流式细胞术检测扩增产物免疫表型（CD34^＋、CD41a^＋、CD61^＋、CD34^＋CD41a^＋及CD34^＋CD61^＋）、巨核细胞凋亡率及其表面HLA Ⅰ、Ⅱ类分子的表达，并进行巨核细胞集落形成单位（CFU—Mk）的检测。结果显示：脐血CD34^＋细胞能够有效地向巨核细胞分化，CD41a^＋和CD61^＋细胞比例在培养第14天达到峰值，CD34^＋CD41^＋和CD34^＋CD61^＋细胞比例在扩增第7天达到最高峰[分别为（3．41±2．80）％和（1．89±1．43）％]；CFU—Mk大集落在扩增第7天达到高峰（（20．66±32．79）倍]，小集落在扩增第10天达到高峰[（435．62±482．65）倍]；在培养7、10和14天时巨核细胞的凋亡率分别为（19．48±9．64）％、（26．87±9．03）％和（52．46±11．74）％，其中培养7天和10天的凋亡率无显著性差异（P〉0．05），培养14天的凋亡率显著高于7天和10天（P均〈0．05）；巨核细胞表面HLA Ⅰ、Ⅱ类分子的表达随着扩增天数的延长逐渐降低，其中培养0到10天阶段下降明显．结论：采用TPO＋IL 11＋肝素组合．可以有效地扩增脐血巨核祖细胞；培养7天，CFU—Mk大集落扩增倍数、CD34^＋CD41^＋和CD34^＋CD61^＋细胞比例均达高峰，这是巨核祖细胞体外扩增的较佳培养时间。     

人脐血CD133^＋和CD133^-细胞分化为内皮细胞的实验研究

目的：从人脐血中分离鉴定、培养和诱导分化人脐血CD133^+细胞和CD133^+细胞，建立一种能够方便获得高纯度人脐血CD133细胞的方法，同时在体外诱导该细胞向内皮细胞分化，进一步明确CD133^+细胞与CD133^-细胞之间的关系。方法：从新鲜脐血中纯化的CD133^+和CD133^-接种于添加了干细胞因子(stem cell factor，SCF)，IL-3，IL-6的Sigma无血清培养液中，检测CD133^+细胞抗原标志，观察梭形贴壁细胞的出现时间和特异性细胞标志。结果：免疫磁珠法分离的CD133^+细胞数为(6．08—6．80)&;#215;105，CD133^+细胞的纯度(96．18&;#177;1．83)％。CD133^-细胞(0．02&;#177;0．01)％。培养3—5d可观察到梭形贴壁细胞，15d左右可形成索条状结构，贴壁细胞表达血管内皮细胞特异性标志血管内皮钙黏蛋白，血浆血管性假性血友病因子(von Willebrand factor，vWF)，UEA-1和血管内皮生长因子受体2(vascular endothelial growth factor eceptor-2，VEGFR-2)。结论：采用先用密度梯度离心法离心后再用免疫磁珠分选的方法来分离CD133^+细胞和CD133^-细胞，分离到的细胞纯度高，在一定的条件下，可分化为内皮样细胞。     

磁力搅拌悬浮培养大规模扩增脐血造血祖细胞

为了利用磁力搅拌悬浮培养装置大规模体外扩增脐血造血祖细胞，从脐血分离单个核细胞，以无血清培养基stemspan添加干细胞因子、FLT-3配基及血小板生成素为培养体系进行培养。先研究磁场（25和50mT）对静态扩增培养的造血祖细胞生长和集落形成能力的影响，再研究磁力搅拌悬浮大规模培养对造血细胞总数扩增、造血集落形成和表面分子标志表达变化。结果表明，在0，25和50mT磁场组和磁转子组，细胞总数扩增倍数和造血集落形成数在各组间均无明显区别（P〉0．05）。经过7天的扩增培养，磁力搅拌悬浮大规模培养细胞总数扩增倍数为2．8±0．45，高于静态培养细胞总数扩增倍数（2．1±0．48）（P〈0．01）；磁力搅拌悬浮培养组形成的红系集落数（1983．5±582．6）、粒-巨噬细胞集落数（186．4±62．7）明显高于静态培养形成的相应的造血集落数（分别为1396．2±425．7和136．5±40．8）（P均〈0．05）：磁力搅拌悬浮扩增后造血干细胞（CD34^＋、CD34^＋／CD38^-或CD133^＋）比例分别为（0.9±0．34）％、（0．7±0．21）％和（1．1±0．35）％，低于静态培养的干细胞比例[分别为（1．4±0．35）％、（1．2±0．34）％和（1．6±0．68％）]（P均〈0．05）；但是，归巢相关分子CD184和CD62L高于静态扩增培养．．结论：磁力搅拌悬浮装置可能有利于脐血造血祖细胞规模扩增，本研究结果还有待于动物实验及临床移植试验进一步验证.     

人骨髓基质细胞协同外源性细胞因子对脐血CD34+细胞的体外扩增作用

目的探讨人骨髓基质细胞(hBMSC)协同以干细胞因子和FL为主的细胞因子对脐血CD34+细胞的体外扩增作用.方法采用免疫磁珠法分选脐血CD34+细胞,以SCF+IL-3+IL-6+FL+EPO组合高效扩增CD34+细胞[1],并结合该细胞因子组合接种到预先照射(20Gy)的hBMSC上,d10结束培养,收获细胞分别作细胞计数、集落培养和流式细胞术检测CD34+细胞数.结果本法获得的脐血CD34+细胞纯度较高(92±0.04)%,在hBMSC组培养的d2,造血细胞几乎都粘附到hBMSC上,随着培养时间的延长,CD34+细胞比例不断下降.hBMSC组与无hBMSC组相比,除细胞总数扩增倍数外,CFU-GM、BFU-E、CD34+细胞扩增倍数差异有显著性意义(P<0.05).结论①脐血来源的CD34+细胞粘附于滋养层上形成造血灶,且10d后造血细胞仍具有体外集落形成能力,表明骨髓基质细胞可支持并维系体外造血;②hBMSC协同外源性细胞因子可能是扩增造血干/祖细胞的较理想方案.     

脐血CD34+CD38-早期造血祖细胞的体外增殖和凋亡

为了从适龄产妇脐血中分离出CD34^ CD38^-细胞，在体外较长时间培养后观察分析CD34^ CD38^-细胞分裂增殖、凋亡以及干细胞因子对CD34^ CD38^-细胞增殖的影响，用流式细胞仪从10例健康产妇脐血中分选出CD34^ 和CD38^-标记的脐血原始细胞．在添加IL-3、IL-6、GM—CSF、EPO、IGF—1和SCF6种混合因子的干细胞培养基中培养6个月，观察细胞并绘制生长曲线，用单细胞凝胶电泳检测干细胞因子对CD34^ CD38^-细胞生长的影响和用流式细胞仪检测CD34’CD38细胞凋亡情况。结果表明：脐血CD34^ CD38^-细胞可在体外较长时间培养增殖，无异常或过度的细胞凋亡发生。结论：通过控制培养条件，脐血CD34^ CD38^-早期造血祖细胞可在体外较长时间培养增殖，以作为大量脐血原始细胞移植的细胞来源.     

1963份脐血造血干细胞的处理与保存

本研究目的是建立脐血造血干细胞库的标准工作程序。采用自然沉降法加离心法制备脐血的造血干细胞 ,经CD34 细胞计数、集落培养、微生物检测、传染病指标检测、HLA分型后 ,将造血干细胞贮存在液氮中保存。结果表明 :贮存脐带血造血干细胞有核细胞数平均值为 (10 .94± 2 .74 )× 10 8,回收率为 (79.82± 17.76 ) % ,CD34 细胞数平均值为 (5 1.6 2± 30 .5 3)× 10 5。 8份脐带血造血干细胞冰冻 2年后复苏 ,其有核细胞、CD34 细胞、CFU GM回收率分别为 (91.4± 6 .0 ) %、(84 .6± 2 0 .0 ) %、(85 .8± 14 .9) %。结论 :本方法和程序能有效地保存脐带血造血干细胞。     

胎盘组织及血液中含有丰富的造血干/祖细胞

大量的临床移植表明人脐血 (UCB)可以在造血干细胞移植的儿童中得到造血重建 ,可是在成人中脐血移植 (UCBT)效果并不理想 ,这主要是脐血中所含的细胞数及造血干 /祖细胞数有限 ,而不适宜体重较大的成人。本研究在收集脐血的同时 ,也分别收集胎盘血 (UPB)及胎盘组织 (UPT)中的细胞 ,检测有核细胞数 ,CD34(造血干 /祖细胞的表明标记 )阳性细胞 ,粒单细胞集落 (CFU GM)。结果发现 :来自于胎盘血和胎盘组织中的有核细胞数是脐血细胞的 3- 4倍 ;脐血、胎盘血及胎盘组织细胞的有核细胞数分别为 (8.3± 1.0 4 )× 10 8,(16 .33± 5 .5 4 )× 10 8和(8.0 1± 2 .6 4 )× 10 8;CD34+ 细胞分别为 (0 .77± 0 .0 1)× 10 6,(1.2 5± 0 .5 5 )× 10 6和 (4.2 1± 1.90 )× 10 6;在细胞的长期培养中 ,UPB细胞和UPT细胞能生存更长时间 ,而且这些细胞更易贴壁形成纤维样的细胞 ;冰冻前后UPT细胞活性及回收率无明显差异 ,表明胎盘细胞和脐血细胞一样适合于长期储存 ;而且 ,在UPB和UPT中含有更高比例的T淋巴细胞抑制细胞群 ,可能意味着UPB和UPT具有更强的免疫抑制功能。结论指出 ,有必要建立含有胎盘和脐血细胞的血库 ,以便为大剂量放疗及化疗后的儿童及成年病人进行造血干细胞移植 ,为重建造血创造条件     

人胎盘源贴壁细胞支持脐血CD34+细胞体外扩增

从胎盘中分离培养人胎盘源贴壁细胞 (humanplacentaderivedadherentcells,hPDAC) ,研究其对脐血CD34+细胞体外扩增作用。以酶消化法自人胎盘组织中分离培养hPDAC ,并以流式细胞术对其进行鉴定。进一步 ,采用免疫磁珠法分离人脐血CD34+细胞 ,建立以hPDAC为滋养层的CD34+细胞体外扩增培养体系 ,并与无滋养层的液体培养体系相比 ,观察不同培养体系对有核细胞总数、CFC及CD34+细胞百分率的影响。结果表明 ,人胎盘组织中可分离培养出hPDAC ,并证实其为混合性细胞群体 ,主要含有间充质细胞。以hPDAC为滋养层的共培养体系较无滋养层液体培养体系对有核细胞总数、CFC及CD34+细胞均具有明显的扩增效应 ,其中以SCF +IL 3+IL 6 +FL +hPDAC组扩增效果最强 ,分别扩增了 ( 12 6 .0± 6 .7)倍 ,( 4 9.8± 1.7)倍和 ( 8.3± 1.6 5 )倍。上述结果提示 ,hPDAC具有体外支持造血作用 ,并提供了一与脐血CD34+细胞体外扩增相适应的新滋养层。     

2型重组腺相关病毒对人脐血CD34+造血干/祖细胞的转导效率研究

为探讨 2型重组腺相关病毒 (rAAV 2 )载体能否有效地转导脐血CD34+造血干 /祖细胞 ,采用rAAV 2 /GFP感染经免疫磁珠法分离的脐血CD34+造血干 /祖细胞 ,在荧光显微镜下观察GFP的表达。结果显示 ,转导 19小时后感染复数 (MOI)为 2× 10 5时 ,CD34+细胞GFP基因的表达率为 4 3%。结论 :rAAV 2能有效地转导脐血CD34+造血干 /祖细胞。     

混合脐血血浆对脐血CD34^＋细胞体外扩增的作用

采用两步法分离出脐血CD34~ 细胞,比较研究了混合脐血血浆联合IL-3,IL-6,GM-CSF,Epo 4种中、晚期造血因子和单纯的4种造血因子情况下脐血CD34~ 细胞的体外扩增。结果表明,混合脐血血浆联合造血因子对粒-巨噬细胞集落形成单位(granulocyte-macrophage colony-forming unit,CFU-GM),红系爆式集落形成单位(burst-forming unit of erythriod,BFU-E),混合集落形成单位(minxed colony-forming unit,CFU-mix)3种集落的扩增效果明显优于单纯的4种造血因子联合组,差异具有统计学意义(P<0.01),但单纯混合脐血血浆扩增效果较差。脐血造血细胞扩增对子成人脐血移植有重要意义。上述结果提示,混合脐血血浆的扩增成功,可代替或弥补早期造血生长因子的作用,用于脐血造血细胞的体外扩增。     

人脐血CD133+细胞体外短期培养中生物学特性的变化

为了解脐血CD133+细胞的生物学特性及其在体外短期扩增培养中的变化 ,探讨其体外扩增的可行性 ,初步观察了脐血CD133+细胞的免疫表型、细胞周期、端粒酶活性以及粘附分子的表达等生物学特性及其在体外扩增中的动态变化并与CD34+细胞进行比较。结果显示 ,新鲜脐血CD133+和CD34+细胞的含量分别为 ( 1.0 5±0 73) %和 ( 1.4 0± 0 .5 6 ) % ,CD34+细胞中 79.6 2 %为CD133+CD34+细胞 ,而CD133+细胞中 97%以上为CD133+CD34+细胞。短期扩增培养结果显示 ,CD133+细胞组扩增第 10天 ,CD133+,CD133+CD34+和CD34+CD38-细胞以及第 6天的CFU mix ,HPP CFC和CD34+CD38-细胞的扩增倍数要高于CD34+细胞组 ( P <0 .0 5 ) ;扩增中 ,CD133+CD34+细胞的比例逐渐下降 ,而CD133-CD34+和CD133-CD34-细胞的比例则逐渐上升。新鲜脐血CD133+和CD34+细胞的端粒酶活性较低 ,但高于CD34-细胞。扩增 1周后 ,端粒酶活性明显上调 ,15天以后又逐渐下降 ;90 %以上脐血CD133+细胞表达CD11a ,CD4 9d和CD5 4 ,约 5 0 %表达CD6 2L。扩增早期 ,CD4 9d表达上调 ,CD11a表达无明显变化 ,而CD5 4和CD6 2L则有下调趋势 ,随着扩增时间的延长 ,各种粘附分子的表达均有不同程度的下调。在整个扩增过程中 ,大部分CD34+细胞仍然表达CD11a,CD4 9d和CD5 4     

人脐带间充质干细胞与肝细胞共培养可分化为肝样细胞

背景：文献报道,从骨髓与脐带中分离获得的间充质干细胞可在体外连续传代培养,仍保持干细胞的特性,并在多种细胞因子的＂鸡尾酒式＂诱导下分化为肝细胞样细胞。目的：进一步验证人脐带间充质干细胞在体外正常人肝细胞共培养体系下是否可分化为肝细胞并探讨其分化方法。方法：采用贴壁法,从脐带中分离培养间充质干细胞,流式细胞仪检测脐带间充质干细胞表面标志。人肝细胞LO2细胞与人脐带间充质干细胞建立共培养体系,不添加外源诱导因子,分别于第7,14,21天,通过RT-PCR法检测肝细胞特异标志物甲胎蛋白、白蛋白、人细胞角蛋白19mRNA的表达,糖原染色进行功能鉴定。结果与结论：从人脐带中可分离得到贴壁生长的间充质干细胞,其中CD29＋细胞比例为96.02%,CD105＋细胞比例为96.6%,CD34-细胞比例为99.65%,CD105＋CD29＋双阳性细胞比例为94.84%。与LO2细胞共培养后第7天仅有甲胎蛋白阳性表达;第14天表达白蛋白、人细胞角蛋白19,第21天时,LO2与人脐带间充质干细胞共培养组未出现甲胎蛋白表达;人细胞角蛋白19和白蛋白的表达比第14天略有增强。共培养21d后,糖原染色呈阳性。结果证实,无需额外添加外源诱导因子,脐带间充质干细胞可在人正常肝细胞共培养的微环境中,向正常肝细胞分化。     

脐带血干细胞制备的检测分析

目的对脐带血干细胞制备进行检测,为临床安全、有效地应用提供依据。方法测定母体和脐带血标本的人类免疫缺陷病毒(HIV)、乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)、丙型肝炎病毒(HCV)、梅毒螺旋体(TP)、巨细胞病毒(CMV)、内毒素、支原体和病原微生物。应用体外分离纯化试剂盒,分离干细胞,计数提取后单个核细胞数,经台酚兰染色检测干细胞活力。应用流式细胞仪检测CD34干细胞、淋巴细胞亚群。结果提取后有核细胞数为(5.4±1.09)×107,脐血的量和提取干细胞数成正相关。干细胞活力检测分离的活性率为(98.7±1.3)%。流式细胞仪测得脐血干细胞CD34+为(1.55±0.67)%(n=19)。淋巴细胞亚群检测结果显示,脐血CD3细胞数较少,CD4和CD8细胞数之和明显高于CD3细胞数,且选择脐血CD4/CD8小于1.3,这也是脐血移植时GVHD表现轻微的一个重要原因。结论脐血干细胞制剂的制备,符合细胞治疗的相关安全性指标。