Sca-1^＋造血干/祖细胞重建致死剂量辐射小鼠造血功能的作用

背景：近年来,造血干细胞移植在国内外已广泛开展,移植的造血干细胞能否有效重建造血成为造血干细胞移植领域的研究热点问题之一。目的：观察Sca-1＋造血干/祖细胞（hematopoietic stem/progenitor cell,Sca-1＋HSC/HPC）对造血衰竭小鼠造血功能重建的作用。方法：雌性C57BL/6受体鼠给予致死剂量60Coγ射线照射后分2组,对照组：输注无菌PBS;移植组：移植免疫磁性分选法分离纯化的同系雄性C57BL/6小鼠Sca-1＋HSC/HPC;检测受体鼠生存时间;外周血白细胞、红细胞比容、血小板的变化;脾湿质量及脾集落数;PCR检测Y染色体（Sry基因）表达确定受体小鼠重建造血的细胞来源。结果与结论：移植组受体鼠30d存活率、白细胞、红细胞比容、血小板、脾湿质量及脾集落数均明显高于对照组（P〈0.05）;Y染色体PCR分析,证实雌性受体小鼠重建造血的细胞来源于雄性供体。提示Sca-1＋HSC/HPC移植后能重建造血衰竭小鼠造血功能。     

诱导性多能干细胞移植重建造血衰竭小鼠模型造血功能的研究

目的探讨诱导性多能干细胞对造血衰竭小鼠模型进行造血重建的作用。方法建立雌性小鼠造血衰竭模型,移植经天然活性物质诱导的雄性小鼠脾细胞,检测受体小鼠生存时间、外周血WBC、脾湿重及脾集落(CFU-S)数,进行G带染色体分析受体小鼠是否有Y染色体。结果经天然活性物质诱导的雄性小鼠脾细胞5×106个输注给致死剂量照射后的雌性小鼠,可明显延长其存活时间,提高受体小鼠外周血WBC数,也能增加脾湿重,提高脾集落数,经G带染色体分析进行Y染色体检测,受体小鼠骨髓检测可观察到20%的Y染色体。结论经天然活性物质诱导的小鼠脾细胞含有多能干细胞,回输注入造血衰竭的小鼠能重建小鼠造血功能。     

不同氧浓度培养对小鼠骨髓造血干细胞生物活性的影响

本研究模拟人外周血造血干细胞(HSC)移植中HSC所经历的氧环境,研究不同氧浓度对小鼠骨髓HSC生物功能的影响及可能机制。采用体外扩增实验、定向分化实验、细胞周期分析、活性氧测定及亚致死量射线照射小鼠骨髓原始Lin-c-kit+Sca-1+HSC移植等方法,分别检测了Lin-c-kit+Sca-1+HSC的扩增能力,细胞周期,活性氧水平及造血重建能力。结果表明:低于常氧浓度,特别是乏氧的氧环境能降低活性氧的产生,增强原始骨髓HSC体外扩增能力,增加红系集落(BFU-E)、粒单集落(CFU-GM)、红系粒单系巨核系集落(CFU-GEMM)的数量,维持较多的HSC处于G0/G1期,进而明显促进移植后小鼠的脾集落(CFU-S)生长及提高移植小鼠存活数量。而暴露于常氧、不恒定且氧浓度变化剧烈的氧环境中的骨髓HSC能产生较高水平的活性氧,上述功能指标都较低。结论:骨髓HSC的活性氧水平与周围氧环境中氧浓度水平及稳定性密切相关,高水平的活性氧损害骨髓HSC的功能。在恒定的较低浓度的氧环境下培养及应用抗氧化剂对于骨髓HSC移植可能更有益。     

小鼠脂肪源间充质干细胞在重型再生障碍性贫血中的应用

背景:骨髓间充质干细胞联合造血干细胞移植是最有希望解决造血重建缓慢的策略之一,但临床实施中,抽取骨髓进而分离、扩增间充质干细胞尚不能为大部分健康供者所接受。目的:探讨小鼠脂肪源间充质干细胞对异基因重型再生障碍性贫血模型鼠造血功能的影响。设计、时间及地点:细胞学体内实验,于2007-05/11在河南省肿瘤医院中心实验室完成。材料:雄性6~8周龄BALB/c(H-2Kd)小鼠20只,雌性7~8周龄C57BL/6(H-2Kb)小鼠50只,均购于河南省实验动物中心。方法:贴壁法体外分离培养20只雄性BALB/c小鼠脂肪源间充质干细胞;反复吹打20只雌性C57BL/6(H-2Kb)小鼠骨髓细胞,加入EDTA-NH4Cl液去除红细胞,即为骨髓有核细胞。剩余30只雌性C57BL/6(H-2Kb)小鼠均给予一次全身3.0Gy60Co-γ照射,照射后第4,5,6天皮下注射环磷酰胺及氯霉素,建立重型再生障碍性贫血模型。模型鼠随机分为3组,联合组经尾静脉输入骨髓有核细胞2×107个 脂肪源间充质干细胞3×106个,骨髓有核细胞组单纯输入骨髓有核细胞2×107个,对照组输入生理盐水0.2mL,10只/组。主要观察指标:定期检测外周血和股骨有核细胞数以及巨噬细胞/粒细胞集落形成单位数的变化,PCR法鉴定Y染色体,流式细胞仪检测移植小鼠骨髓及脾脏CD3和H-2Kd阳性表达情况。结果:细胞移植后第2周,联合组外周血有核细胞数、股骨有核细胞数、巨噬细胞/粒细胞集落形成单位数均明显高于骨髓有核细胞组(P<0.05),且随移植时间的延长,各种细胞数量逐渐恢复(P<0.05)。细胞移植后第4周(即造血恢复期),联合组外周血可特异性地扩增Y染色体的SRY基因片段,移植小鼠骨髓及脾脏中CD3和H-2Kd双阳性细胞达6.66%,提示在受体小鼠体内有供体细胞的存在。结论:脂肪源间充质干细胞能够重建重型再生障碍性贫血小鼠的造血功能,促进小鼠造血系统的恢复。     

按造血发育程序诱导小鼠胚胎干细胞为造血干细胞重建体内造血的实验研究

为研究小鼠胚胎干细胞(ESC)定向诱导分化为造血干细胞(HSC)在体内重建造血的功能,将小鼠E14ESC诱导为拟胚体(EB),EB细胞利用Transwell非接触共培养体系在人主动脉-性腺-中肾(AGM)区、胎肝(FL)及骨髓(BM)基质细胞饲养层上依次诱导,收获各阶段EB细胞,以流式细胞仪检测Sca-1+c-Kit+细胞含量,并接种于NOD-SCID小鼠以检测体内致瘤性。再将不同诱导阶段的EB来源细胞移植到经致死量60Coγ射线照射的BALB/c雌鼠,将受鼠随机分为5组:①AGM组,②AGM+FL组,③AGM+FL+BM组,④照射对照组,⑤正常对照组。观察各组生存率、造血重建和植入状况。结果显示:EB细胞经人AGM区和FL基质细胞共培养后Sca-1+c-Kit+细胞达到峰值(21.96±2.54)%;NOD-SCID小鼠在接种经人AGM区基质细胞诱导的EB细胞后可出现畸胎瘤,而接种经人AGM区+FL基质细胞诱导EB细胞后未见肿瘤形成;AGM组及照射对照组动物全部死亡,而AGM+FL组及AGM+FL+BM组生存率分别为77.8%、66.7%,移植后21天外周血象基本恢复,在存活受鼠检测到供体来源Sry基因。结论:按胚胎造血发育程序,体外经人AGM区、FL及BM基质细胞连续诱导小鼠ESC分化的HSC可安全、有效地重建体内造血。     

三丁基过氧化氢体外诱导造血干/祖细胞衰老中的SIRT6/NF-κB信号轴

背景：SIRT6/NF-κB信号轴是细胞衰老的调控通路,但其在造血干/祖细胞（hematopoietic stem and progenitor cel ,HSC/HPC）衰老中的作用尚不清楚。目的：探讨SIRT6/NF-κB信号通路在三丁基过氧化氢体外诱导造血干/祖细胞衰老中的作用。方法：免疫磁性分选法分离、纯化小鼠Sca-1＋ HSC/HPC。用100μmol/L三丁基过氧化氢体外诱导Sca-1＋HSC/HPC构建体外衰老模型,通过衰老相关β-半乳糖苷酶细胞化学染色、流式细胞术分析细胞周期、造血祖细胞混合集落培养确定三丁基过氧化氢诱导 Sca-1＋HSC/HPC 衰老的生物学作用。荧光定量 PCR 及Western blotting检测衰老调控分子SIRT6、NF-κB mRNA及蛋白的表达。结果与结论：与对照组比较,衰老组Sca-1＋ HSC/HPC β-半乳糖苷酶染色阳性细胞数、G0/G1期细胞比例增高,形成造血祖细胞混合集落数量减少;SIRT6 mRNA及蛋白表达下调,NF-κB mRNA及蛋白表达上调。结果表明三丁基过氧化氢可能通过调控SIRT6/NF-κB信号通路发挥诱导Sca-1＋HSC/HPC衰老作用。     

rhTPO对异基因造血干细胞移植模型造血重建的作用

目的：探讨重组人血小板生成素（rh TPO）对异基因造血干细胞移植模型造血重建的作用。方法：以C57BL/6小鼠为供鼠，BALB/c小鼠为受鼠，分离供鼠骨髓单个核细胞，预处理后，给予受鼠尾静脉注射供鼠骨髓单个核细胞5×106/只，建立异基因造血干细胞移植模型，移植后d 28用流式细胞术检测受鼠骨髓造血干细胞植入情况。将建模成功后的受鼠随机分为两组，实验组于移植后d 1开始注射rh TPO，对照组注射生理盐水，两组均连续注射14 d。移植后d 1、3、7、14、21观察两组受鼠外周血及骨髓造血情况。结果：移植后28 d，受鼠骨髓H-2Kb表达率为43.85%(>20%)，受鼠嵌合成功。移植后d 3、7、14、21，实验组受鼠血小板数高于对照组，比较差异具有统计学意义（P<0.05）。两组小鼠在移植后d 1、3、7均出现骨髓造血功能抑制，但实验组骨髓造血增生较对照组好。移植后d 14、21，两组小鼠骨髓造血功能均较前有所恢复，且实验组恢复明显。结论：rh TPO能有效刺激异基因造血干细胞移植后血小板生成，并促进移植后骨髓造血恢复及造血重建。     

人主动脉-性腺-中肾区基质细胞诱导胚胎干细胞分化为造血干细胞及体内造血重建

背景:研究证实多种造血生长因子、基质细胞饲养层及其条件培养液可促进胚胎干细胞向造血干细胞分化.目的:以人主动脉-性腺-中肾(aorta-gonad-mesonephros,AGM)区基质细胞为饲养层体外诱导小鼠胚胎干细胞分化为造血干细胞,并比较不同移植途径对造血干细胞体内造血重建能力的影响.方法:将小鼠E14 胚胎干细胞诱导为拟胚体,采用Transwell非接触共培养体系在人AGM区基质细胞饲养层上诱导6 d,接种NOD-SCID小鼠检测体内致瘤性.再将诱导后的拟胚体细胞移植经致死量60Co γ射线辐照的BALB/C雌鼠,受鼠随机分为静脉移植组、骨髓腔移植组、照射对照组及正常对照组.结果与结论:拟胚体细胞经人AGM区基质细胞诱导后Sca-1+c-Kit+细胞占(13.12±1.30)%.NOD-SCID小鼠皮下接种经人AGM区基质细胞诱导的拟胚体细胞可出现畸胎瘤,经骨髓腔接种未见肿瘤形成.静脉移植组动物全部死亡,骨髓腔移植组生存率为55.6%,移植后21 d外周血象基本恢复,存活受鼠检测到供体来源Sry基因.提示小鼠胚胎干细胞经人AGM区基质细胞诱导分化的造血干细胞通过骨髓腔移植安全并具有一定的造血重建能力.     

外周血干细胞骨髓腔内输注对移植物抗宿主病的影响

本研究建立髓腔内外周造血干细胞输注(IBM-PBSCT)动物移植模型并观察该方法对移植物抗宿主病(GVHD)的影响。选取雌性C57BL/6小鼠为移植受鼠,于第0天接受全身照射(TBI)4Gy后,输注经rhG-CSF动员的雄性BABL/c小鼠外周血造血干细胞(1×107),2天后腹腔注射环磷酰胺(CTX),观察各组小鼠GVHD发生情况。结果显示:髓腔内PBSCT组的受鼠GVHD发生率较尾静脉输注组明显减低(p<0.05),移植后在受鼠体内观察到供鼠来源的Y染色体存在。结论:与尾静脉输注比较,髓腔内输注外周血造血干细胞不仅能减少GVHD的发生,而且更有利于干细胞植入。     

骨髓腔输注异基因间充质干细胞对移植后大鼠骨髓间充质干细胞重建的作用

为了研究骨髓腔内注射（IBM）异基因间充质干细胞（MSC）对造血干细胞移植后大鼠骨髓MSC重建的作用，研究供体MSC植入状态以探讨MSCs的作用机制，将雌性F344胎鼠及新生鼠外周血（FNPB）及雄性F344大鼠BrdU标记骨髓MSC共移植入经致死量^60Coγ射线预处理的雌性Wistar大鼠，其中FNPB均由IBM输注，MSC则通过IBM或尾静脉注射。观察受鼠存活状况、供体HSC植入水平及骨髓MSC恢复情况，并以PCR检测Y染色体和免疫荧光法检测受鼠骨髓MSC的来源。结果显示：两个FNPB＋MSCs共移植组大鼠移植后60天均100％存活，两组比较生存率和供体HSC植入水平无统计学差异，但明显优于单纯FNPB移植组；移植后30天时各移植组受鼠骨髓MSC的增殖能力均未达正常水平，但MSC骨髓腔共移植组集落数（66．0±10．6）明显优于MSC骨髓腔和静脉共移植组及单纯FNPB移植组（P〈0．01）；移植后60天时，免疫荧光法检测供体BrdU标记的MSC显示仅在少部分受体发现供、受体源性MSCs嵌合，但两个共移植组存活受鼠均检测到供体MSC来源Y染色体。结论：异基因MSC输注可促进造血干细胞移植受者骨髓MSC恢复，尤以IBM输注为佳。