海藻糖深低温保存外周血造血干细胞的可行性

背景:二甲基亚砜是目前造血干细胞深低温保存的经典保护剂,但其对细胞和患者均有一定的毒副作用.海藻糖是一种稳定的无毒副作用的非还原性双糖,已被广泛应用于红细胞、血小板和胚胎等的冷冻保存中.目的:探讨海藻糖作为低温保存造血干细胞保护剂的可行性.方法:外周血造血干细胞经重组人集落刺激因子动员后,用血细胞分离机采集连续单个核细胞,分为0.5 mol/L.海藻糖组、1.0 mol/L海藻糖组、对照组.采用程序降温法液氮保存,冻存7 d后取出,立即置于40℃水浴箱内复苏.锥虫蓝拒染法检测细胞存活率;采用甲基纤维索半固体培养体系进行集落培养,计数粒-巨噬细胞集落形成单位的回收率;采用CD34-PE/CD45-FITC双标法,流式细胞仪检测CD34~+细胞回收率.结果与结论:与对照组比较,0.5,1.0 mol/L海藻糖组细胞存活率、粒巨噬细胞集落形成单位回收率、CD34~+细胞回收率均明显升高(P<0.001),且0.5 mol/L海藻糖组升高幅度尤为显著(P<0.001或P<0.01).证实海藻糖对于短期内低温冻存的外周血造血干细胞有一定保护作用,浓度为0.5 mol/L的海藻糖保护冻存的造血干细胞效果较佳.     

冻存时间对复苏后胚胎大鼠神经干细胞体外诱导向多巴胺能神经元分化的影响

目的:观察应用10%牛血清白蛋白 20%二甲基亚砜联合低温保护剂冷冻保存不同时间的胚胎大鼠中脑神经干细胞复苏后,其体外诱导分化成多巴胺能神经元的能力。方法:实验于2004-02/2005-10在中山大学附属第一医院完成。①应用克隆细胞法在含细胞因子表皮生长因子及碱性成纤维细胞生长因子的无血清培养液中单细胞克隆培养胚胎大鼠中脑神经干细胞。②经传代扩增后,培养于含10%牛血清白蛋白和20%二甲基亚砜的神经干细胞冻存液中,在液氮中分别冷冻保存6,12,及18个月后,重新复苏培养于神经干细胞培养液中,并在含白细胞介素1α、白细胞介素11、白血病抑制因子、胶质细胞源性神经营养因子的诱导分化液中诱导向多巴胺能神经元分化。③分化细胞分别进行免疫细胞化学鉴定和流式细胞仪检测。结果:①胚胎大鼠中脑神经干细胞单细胞克隆系经冷冻复苏后,除少数细胞贴壁死亡外,多数细胞生长良好并克隆形成新的神经干细胞球。②神经干细胞球经诱导分化后,免疫细胞化学染色显示分化细胞中含有胶质纤维酸性蛋白、微管相关蛋白2及酪氨酸羟化酶染色阳性细胞。③流式细胞仪检测冻存6,12,18个月及未冻存组神经干细胞诱导分化的酪氨酸羟化酶染色阳性细胞的分化率分别为(15.3±3.4)%,(16.2±1.8)%,(15.6±2.2)%,(16.7±2.8)%,方差分析显示各组间差异无显著性(F=1.799,P>0.05)。结论:冷冻保存18个月的胚胎大鼠中脑神经干细胞不影响其体外诱导分化成多巴胺能神经元的能力。     

海藻糖保护同种带瓣大动脉的最适浓度

背景:目前液氮低温保护组织和器官技术已经非常成熟,但其保护剂一直以来争论不一。目的:观察不同冷冻保护剂对液氮深低温冻存同种带瓣大动脉组织细胞凋亡和代谢的影响,寻求最佳的冷冻保护剂及冷冻保护剂的最适浓度。方法:取新西兰大白兔带瓣主动脉、肺动脉标本,将其在液氮中冻存12,15,18个月,冻存液分别使用0.1mol/L二甲基亚砜,0.1mol/L海藻糖,0.1mol/L海藻糖+0.1mol/L二甲基亚砜,0.2mol/L海藻糖+0.1mol/L二甲基亚砜,0.3mol/L海藻糖+0.1mol/L二甲基亚砜。标本复温后,免疫组织化学方法检测标本的细胞凋亡情况,葡萄糖消耗量测定法检测组织细胞的代谢水平。结果与结论:免疫组织化学和葡萄糖消耗量测定结果均显示经0.1mol/L海藻糖+0.1mol/L二甲基亚砜,0.2mol/L海藻糖+0.1mol/L二甲基亚砜冻存液处理的标本冻存效果最好,其次是经0.3mol/L海藻糖+0.1mol/L二甲基亚砜处理和经0.1mol/L海藻糖单独处理的标本,单独使用0.1mol/L二甲基亚砜处理的标本冻存效果最差。说明海藻糖对液氮深低温保存同种带瓣大动脉活性有很好的保护作用,单独使用海藻糖优于单独使用二甲基亚砜,联合应用海藻糖和二甲基亚砜效果更好,且联合应用的海藻糖最佳浓度范围是0.10~0.20mol/L。     

不同冻存时间与温度对兔骨髓基质干细胞存活率的影响

目的:以二甲基亚砜作为保护剂,采用慢冻快融法观察不同温度及不同时间冻存的兔骨髓基质干细胞复苏后存活率的变化。方法:实验于2003-09/2005-06在浙江省医学科学院生物工程所完成。①选取清洁级3月龄新西兰大白兔5只,抽取兔髂骨及胫骨的骨髓液,密度梯度离心法结合贴壁培养法分离纯化出兔骨髓基质干细胞,并进行增殖。②取第3代骨髓基质干细胞,经消化后离心重悬,用完全培养液调整细胞浓度为6×109L-1。将质量浓度为250g/L的二甲基亚砜缓慢滴入同体积含骨髓基质干细胞的上述培养液中,混匀,二甲基亚砜的终浓度为125g/L,骨髓基质干细胞的终密度为3×109L-1,1mL/安瓿冻存。③4℃冻存直接将安瓿置4℃冰箱中;-20℃及-60℃冻存,则将安瓿置于有脱脂棉的聚丙烯泡沫盒中,壁厚1.5cm,扎紧密封,各置-20℃及-60℃冰箱过夜,取出后分别直接放于-20℃及-60℃冰箱保存;-196℃液氮冻存,则将置有安瓿的泡沫盒于-60℃冰箱过夜后,取出冻存安瓿直接放于液氮中保存。骨髓基质干细胞分别于4℃、-20℃、-60℃、-196℃条件下进行3d,10d,1,3,8个月以及1年的冻存。④经不同温度及不同时间冻存后,给予复苏。复苏时将冻存安瓿从液氮或冰箱中取出,立即置37℃水浴并轻轻摇动,约1min迅速解冻。含骨髓基质干细胞的冻存液经5倍于冻存液量的完全培养液稀释后,离心重悬,进行骨髓基质干细胞存活率测定。复苏后的骨髓基质干细胞以1×104/cm2用完全培养液再培养,观察骨髓基质干细胞的形态变化及生长活性情况。结果:实验选取3月龄新西兰大白兔5只,全部进入结果分析。①兔骨髓基质干细胞原代培养情况:培养3d时,骨髓基质干细胞数量较少,散在分布,呈短梭形形态。培养1周时细胞形成大量的小集落,细胞变长。此后集落细胞迅速增多,逐渐汇合成片,形态为均一的长梭形,呈旋涡状排列,2周时细胞长成单层。②兔骨髓基质干细胞传代培养情况:刚传代的骨髓基质干细胞呈圆形,数小时后迅速贴壁,重新成为梭形。之后细胞呈长梭形均匀分布生长,形态比原代培养更均一,细胞生长旺盛、增殖迅速。连续传代22代无明显变化。但随传代次数增多,细胞形态出现多样性,逐渐呈老化现象。③不同温度不同冻存时间下复苏后的兔骨髓基质干细胞存活率的比较:兔骨髓基质干细胞液氮保存1年,存活率为79%;-60℃保存1,3,8个月的存活率分别为67%,38%和0%;不宜于4℃及-20℃保存。④复苏后的骨髓基质干细胞再培养情况:复苏后的骨髓基质干细胞细胞形态及生长状况与冻存前无明显差异,呈长梭形生长,增殖旺盛。结论:分离纯化的兔骨髓基质干细胞生长增殖能力强,短期保存可用-60℃冻存,长期需液氮保存,为择期进行骨髓基质干细胞实验和应用提供实验依据。     

-80℃条件下不同时间外周血干细胞冻存效果的观察

目的 观察外周血干细胞在-80℃条件下保存时间与细胞活性的关系.方法 采用一种简便的-80℃干细胞冻存方法,其干细胞保护剂终浓度为5%二甲基亚砜(DMSO),3%羟乙基淀粉(HES)和4%人血白蛋白(HAS),不经程序降温,直接-80℃冰箱冻存,并调整细胞浓度为(2～4)×107/mL,分别对冻存1、3、6、9、12个月干细胞活性进行检测,观察台盼蓝拒染率和MNC、CD34+细胞的回收率.结果 干细胞活性在12个月内均无明显下降,其台盼蓝拒染率和MNC、CD34+ 细胞的回收率都在80%以上.不同时间冻存的干细胞活性比较无明显统计学差异(P＞0.05).结论 5% DMSO、3% HES 和4% HAS作为干细胞冷冻保护剂直接在-80℃冰箱冻存外周血干细胞的方法能有效地保护外周血干细胞活性.     

不同冷冻保护剂对低温冰箱转液氮阶梯降温冷冻保存造血干细胞效果的影响

背景:非程序降温-80 ℃低温冰箱保存方便快捷,程序降温-196 ℃液氮保存可靠长久,将两者合二为一简化流程已成功用于临床.目的:观察不同冷冻保护剂对-80 ℃低温冰箱转液氮阶梯降温冷冻保存造血干细胞效果的影响.方法:分设10%二甲亚砜组、5%二甲亚砜联合3%羟乙基淀粉组、5%二甲亚砜联合0.25 mol/L海藻糖组、5%二甲亚砜联合3%羟乙基淀粉及0.25 mol/L海藻糖组.采用 -80 ℃低温冰箱转液氮阶梯降温法对单采外周造血干细胞进行冷冻保存,通过透射电镜观察细胞超微结构变化,流式细胞仪观察Annexin-V、PI、Caspase-3水平.结果与结论:4组冷冻保存细胞的存活率、凋亡率和死亡率差异均无显著性意义(P > 0.05).透射电镜下各组细胞超微结构变化差异不明显.单个核细胞群落冷冻保存后存活率在90%以上,含成熟细胞较多的CD45+细胞群落凋亡发生率可达50%左右.造血干祖细胞群落中,早期细胞较晚期细胞更能耐受冷冻损伤.提示在基础冷冻保护剂二甲亚砜的基础上,加入羟乙基淀粉和海藻糖并未显示出对冷冻保存效果的增强作用.     

苦参碱对于人肝细胞冻存保护效应的实验性研究

目的:了解苦参碱对人肝细胞液氮冻存复苏后功能的影响,探索一种改善人肝细胞冻存的新方法。方法:将胎肝细胞及常规培养的L-02人肝细胞系分别以5种不同冻存保护体系犤10%二甲亚砜(DMSO)、5%DMSO+0.2mg/L苦参碱、5%DMSO+2mg/L苦参碱、5%DMSO+6mg/L苦参碱、5%DMSO+10mg/L苦参碱犦在液氮中冷冻保存1个月。1个月后快速复苏,进行存活率、形态学及功能检测。结果:不同冻存保护体系保存的人肝细胞存活率、形态学及功能表现均有所不同。其中5%DMSO+6mg/L苦参碱组效果最好,复苏后细胞存活率、24h贴壁率及细胞功能检测优于其他冻存液组。结论:⑴苦参碱对人肝细胞液氮冻存有保护作用,6mg/L苦参碱是最好的浓度;⑵苦参碱与DMSO联合使用降低了冻存保护剂DMSO的浓度,表明两者有协同作用。     

小鼠胚胎神经干细胞的体外生长特性和相关基因的表达

目的:观察小鼠胚胎神经干细胞的体外生长特性并检测其相关基因的表达。方法:实验于2005-02/06在暨南大学医学院中心实验室进行。①取妊娠13.5d昆明小鼠分离胚胎大脑中的神经干细胞,用添加碱性成纤维细胞生长因子的无血清培养基进行体外培养,取培养3d的神经球接种于多聚赖氨酸包被的培养瓶,用含血清的培养基诱导分化。②免疫细胞化学检测细胞表面抗原。③四甲基偶氮唑盐法绘制生长曲线。④流式细胞术检测细胞周期。⑤反转录-聚合酶链反应和免疫细胞化学技术对神经干细胞进行鉴定。结果:①胚胎神经干细胞及其分化细胞的抗原表达:血清诱导8h,分化细胞中(8.9±5.6)%细胞呈Tubulin阳性,(87.5±7.4)%细胞胞浆呈胶质纤维酸性蛋白阳性表达。未诱导细胞近100%呈巢蛋白阳性,仅有极少数细胞Tubulin阳性或胶质纤维酸性蛋白阳性。②胚胎神经干细胞的细胞周期:从小鼠胚胎大脑获取的神经干细胞3d左右进入指数生长期;原代培养细胞83.8%处于静止期/DNA合成前期。③原代与传代细胞均表达巢蛋白mRNA,聚集形成的神经球巢蛋白阳性。血清诱导4h胚胎神经干细胞开始转录神经元相关基因Tau和胶质细胞相关基因胶质纤维酸性蛋白。结论:从小鼠胚胎大脑可成功分离获得大量胚胎神经干细胞,并在含碱性成纤维细胞生长因子的条件培养基中迅速增殖,血清诱导下分化生成神经元和星型胶质细胞。     

海藻糖保护同种带瓣大动脉的最适浓度

背景：目前液氮低温保护组织和器官技术已经非常成熟,但其保护剂一直以来争论不一。目的：观察不同冷冻保护剂对液氮深低温冻存同种带瓣大动脉组织细胞凋亡和代谢的影响,寻求最佳的冷冻保护剂及冷冻保护剂的最适浓度。方法：取新西兰大白兔带瓣主动脉、肺动脉标本,将其在液氮中冻存12,15,18个月,冻存液分别使用0.1mol/L二甲基亚砜,0.1mol/L海藻糖,0.1mol/L海藻糖＋0.1mol/L二甲基亚砜,0.2mol/L海藻糖＋0.1mol/L二甲基亚砜,0.3mol/L海藻糖＋0.1mol/L二甲基亚砜。标本复温后,免疫组织化学方法检测标本的细胞凋亡情况,葡萄糖消耗量测定法检测组织细胞的代谢水平。结果与结论：免疫组织化学和葡萄糖消耗量测定结果均显示经0.1mol/L海藻糖＋0.1mol/L二甲基亚砜,0.2mol/L海藻糖＋0.1mol/L二甲基亚砜冻存液处理的标本冻存效果最好,其次是经0.3mol/L海藻糖＋0.1mol/L二甲基亚砜处理和经0.1mol/L海藻糖单独处理的标本,单独使用0.1mol/L二甲基亚砜处理的标本冻存效果最差。说明海藻糖对液氮深低温保存同种带瓣大动脉活性有很好的保护作用,单独使用海藻糖优于单独使用二甲基亚砜,联合应用海藻糖和二甲基亚砜效果更好,且联合应用的海藻糖最佳浓度范围是0.10~0.20mol/L。     

STO转基因小鼠饲养层细胞的最佳预处理条件

目的:为保持胚胎干细胞的高度未分化状态,饲养层细胞成为胚胎干细胞体外培养中不可缺少的条件。本实验分析STO转染白血病抑制因子小鼠饲养层细胞的最佳预处理条件。方法:实验于2006-09/2006-11在中国医科大学病理生理学教研室完成。实验材料:DMEM、FBS、L-谷氨酰胺、非必需氨基酸、青链霉素、β-巯基乙醇、丝裂霉素C均购于美国Sigma公司;STO转染白血病抑制因子小鼠饲养层细胞和D3系小鼠胚胎干细胞由日本信州大学惠赠。实验方法:将STO转基因小鼠饲养层细胞和D3系小鼠胚胎干细胞分别培养于10%DMEM中,其中含体积分数为0.1FBS、0.1mol/L非必需氨基酸、2mol/LL-谷氨酰胺、100u/mL青链霉素、0.1mol/Lβ-巯基乙醇。向10%DMEM中加入终浓度为100u/mL的白血病抑制因子,保持D3系小鼠胚胎干细胞的未分化状态。用6,10,20,30mg/L丝裂霉素C处理STO转基因细胞,同时设置未经丝裂霉素C处理的STO转基因细胞为对照。将经丝裂霉素C处理过的各组单细胞悬液分别以6×103,7×103,8×103,9×103,1×104,2×104,3×104,4×104,5×104,6×104/cm2细胞密度接种于12孔板内,培养过夜。次日取预处理效果最佳组的STO转基因细胞作为饲养层细胞培养D3系小鼠胚胎干细胞,将D3系小鼠胚胎干细胞以1×104/cm2接种于上述经过丝裂霉素C处理过的STO转基因细胞上,观察D3系小鼠胚胎干细胞附壁、增殖情况及有无分化。结果:①丝裂霉素C对STO转基因细胞生长的影响:不同质量浓度丝裂霉素C均能抑制STO转基因细胞增殖,其中6mg/L处理组STO转基因细胞虽有增殖能力,但较对照组增殖速度明显减慢,10mg/L以上处理组细胞数量不但没有增加,反而稍有下降。②丝裂霉素C对STO转基因细胞形态的影响:6mg/L丝裂霉素C处理组STO转基因细胞形态未见明显变化;10mg/L以上丝裂霉素C处理组STO转基因细胞,随着丝裂霉素C质量浓度的增加,形态变异逐渐明显,以星形细胞和裂解大泡居多。③饲养层细胞密度对胚胎干细胞培养的影响:本实验中10mg/L丝裂霉素C处理组预处理效果最佳,取该处理组作为饲养层培养D3系小鼠胚胎干细胞。次日于显微镜下观察,以不同细胞密度接种的饲养层培养的小鼠胚胎干细胞形态无明显差异,随着饲养层细胞接种密度的增加,形成的干细胞集落逐渐增多、增大,集落细胞排列逐渐紧密,以2×104/cm2密度饲养层组最佳。随着饲养层细胞密度的继续增加,形成的干细胞集落相对减少,集落细胞排列渐疏散。结论:10mg/L丝裂霉素C作用的STO转染白血病抑制因子细胞3h即可达到较好的处理效果,适宜STO转基因小鼠饲养层细胞的接种密度为2×104/cm2。     

二甲基亚砜联合羟乙基淀粉的非程控降温法冻存脐血造血干细胞研究

为了探索有效低温保存脐血造血干／祖细胞的冷冻保护剂和技术，进行了二种方法试验。第一种方法联合使用二甲基亚砜(DMSO)和羟乙基淀粉(HES)(分子量120000)作为冷冻保护剂并用非程控降温冷冻技术；第二种方法只使用DMSO作为冷冻保护剂并用程控降温仪冷冻技术保存脐血。对二种方法的效果进行比较。结果表明：15份脐血冻存后细胞存活率、CFU—GM回收率，无论在使用非程控降温的第一种方法和使用程控降温仪的第二种方法均无显著性差异。183份脐血质量检测结果及21例临床移植结果也显示两种方法无显著性差异。结论：联合使用DMSO和HES作为冷冻保护剂并用非程控降温冷冻的方法对脐血造血干细胞有良好的保护作用，是一种简单易行、省时省力、适合于脐血造血干细胞库大批量冻存脐血的方法。     

不同组织冻存体系对牙周膜干细胞体外扩增的影响

背景：冻存是保证干细胞移植治疗的关键步骤之一。传统的冻存是将细胞直接置于冻存液中进行保存,然而冻存液中二甲基亚砜虽能减少细胞复苏过程中冰晶对细胞膜产生的机械性损伤,但同时又对细胞具有毒性作用,直接影响细胞生存状态,不利于临床移植治疗。目的：寻找适宜牙周膜干细胞体外扩增的牙周周组织冻存的最佳方案。方法：收集健康人牙,刮取牙周组织后将其平均分为3等份,随机分为新鲜组、5%二甲基亚砜组和10%二甲基亚砜组,后2组分别以体积分数5%和10%二甲基亚砜添加冻存1个月后提取牙周膜干细胞。新鲜组直接提取牙周膜干细胞。结果与结论：5%二甲基亚砜组原代细胞游出组织团块所需时间和细胞收获量虽不及新鲜培养组,但却明显优于10%二甲基亚砜组（P〈0.05）。新鲜组、5%二甲基亚砜组和10%二甲基亚砜组第1代牙周膜干细胞克隆形成率、活细胞比率、第3代牙周膜干细胞BrdU细胞增殖能力、MTT细胞生长曲线和牙周膜干细胞表面标志物表达差异没有显著性意义（P〉0.05）。提示5%二甲基亚砜添加冻存体系不仅能比10%二甲基亚砜添加的普通冻存体系明显缩短牙周膜干细胞体外扩增所需时间,增加细胞收获量同时还能保持细胞基本生物学特性,降低二甲基亚砜的总体用量和其在反复冻存复苏细胞过程中对细胞造成的直接损伤,为未来更加安全的实施临床移植治疗提供了保障,是供体组织储存新的选择。     

含人AGM区、胎肝及骨髓基质细胞培养体系程序化诱导小鼠胚胎干细胞向造血干细胞的分化

背景：前期已分别制备人主动脉-性腺-中肾区基质细胞系及胎肝基质细胞系,发现前者可促进小鼠胚胎干细胞定向分化为造血干细胞。目的：模拟胚胎发育过程中永久造血发育的时空顺序,探讨人主动脉-性腺-中肾（AGM）区、胎肝（FL）及骨髓（BM）基质细胞对小鼠胚胎干细胞体外诱导分化为造血干细胞的支持作用,以寻求更佳的诱导条件。方法：将小鼠E14胚胎干细胞诱导为拟胚体（EB）,并利用Transwell非接触共培养体系依次在人主动脉-性腺-中肾区、胎肝及骨髓基质细胞饲养层上进一步诱导分化,按不同诱导阶段分为拟胚体对照、EB/AGM、EB/AGM＋FL和EB/AGM＋FL＋BM共4组。共培养6d后分别收获各组拟胚体来源细胞,以流式细胞仪检测Sca-1＋c-Kit＋细胞含量,进行各系造血细胞集落形成单位分析并观察细胞形态。结果与结论：①EB/AGM＋FL组和EB/AGM＋FL＋BM组收获细胞涂片均发现原始造血细胞。②拟胚体来源细胞经AGM区基质细胞诱导后Sca-1＋c-Kit＋细胞明显升高（P〈0.05）。③拟胚体对照组造血细胞集落形成单位低于其他各组（P〈0.05）,而EB/AGM＋FL、EB/AGM＋FL＋BM组造血细胞集落形成单位计数亦较EB/AGM组明显增高。提示AGM＋FL和AGM＋FL＋骨髓基质细胞微环境对原始造血干细胞的扩增效应均明显高于单纯主动脉-性腺-中肾饲养层。     

人红细胞冻干保护剂配方及浓度的优化

本研究探讨不同红细胞冻干保护剂配方及浓度的变化对红细胞冻干-复水后回收率的影响。应用一系列不同浓度的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、海藻糖及不同渗透性保护剂组成的红细胞冻干保护剂保护冻干红细胞并检测冻干红细胞复冰后红细胞及血红蛋白的回收率．结果显示：荷载海藻糖的红细胞在添加不同浓度保护剂保护下各组的红细胞损失率差异具有显著性（P〈0．05或P〈0．01），其中以有PVP360的保护液组中的细胞损失最大（0．24％），含有PVP40且胞外海藻糖浓度为150mmol／L时，红细胞的损失最小（0．02％）．海藻糖浓度为150mmol／L与海藻糖浓度为50mmol／L的保护剂组之间存在统计学差异（P〈0．01）。冻干红细胞在添加不同PVP40浓度的冻干保护剂作用再水化后红细胞和血红蛋白回收率也不相同。15％PVP40＋150mmol／L海藻糖＋2％BSA在红细胞冻干中的保护效果最好，红细胞和血红蛋白回收率分别为（61．29±4．93）％，（62．49±5．91）％，与其它各组间存在显著差异（P〈0．01）。含有甘油的冻干保护液对红细胞冻干过程中的保护效果最好，红细胞和血红蛋白回收率分别为（65．97±4．52）％和（67．24±5．94）％，与其它渗透性保护剂组相比存在显著性差异（P〈0．01）。结论：红细胞冻干保护剂为0．8mol／L甘油＋15％PVP40＋150mmol／L海藻糖＋2％BSA是最佳保护剂浓度配方。     

不同冻干保护体系对海藻糖负载红细胞冻干保存影响的研究

本研究旨在评价冻干保护剂人血白蛋白、葡聚糖、聚乙烯吡咯烷酮和甘油对海藻糖负载后红细胞冰冻干燥保存的影响,筛选最佳冻干保护体系。将浓缩红细胞在37℃,浓度为800 mmol/L的海藻糖溶液中孵育7 h,经PBS液冲洗3遍后制成海藻糖负载的浓缩红细胞。对照组为海藻糖负载红细胞不添加保护剂,直接冻干;实验组将人血白蛋白、葡聚糖、聚乙烯吡咯烷酮、甘油等组成的冻干保护体系与海藻糖负载浓缩红细胞混合,两组样品在常温下平衡30 min,移入-80℃深低温冰箱,预冻24 h,入冻干机冻干处理24 h。用温度为37℃,6%羟乙基淀粉40注射液快速再水化样品,用氰化血红蛋白试剂盒测定血红蛋白溶血率,计算血红蛋白回收率,同时测定干燥样品含水量。结果表明：当样品含水量在3%-4%时,对照组冻干红细胞血红蛋白回收率为（33.57±2.89）%,白蛋白组血红蛋白回收率为（51.15±1.98）%,差异有显著性意义（P〈0.05）。选用不同浓度的葡聚糖为冻干保护剂,血红蛋白回收率较对照组明显降低,随浓度增加,血红蛋白回收率逐渐升高,当浓度为36%时,血红蛋白回收率为（22.15±4.12）%,差异有显著性意义（P〈0.05）。不同浓度的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）组成的冻干保护体系,当浓度小于40%时,血红蛋白回收率明显低于对照组,差异有显著性意义（P〈0.05）。10%甘油组血红蛋白回收率为（3.93±1.80）%,差异有显著性意义（P〈0.05）。结论：人血白蛋白在海藻糖负载的冻干红细胞中发挥重要保护作用,葡聚糖与浓度小于40%PVP可削弱细胞内海藻糖的保护作用。液态的甘油不宜作为红细胞冰冻干燥保存的保护剂。     

维生素C体外诱导多能干细胞向心肌细胞的分化

背景：诱导多能干细胞治疗缺血性心脏病被认为是极具前景的方法,但目前仍未找到一种理想的诱导方式。目的：观察维生素C作为诱导剂对多能干细胞体外分化为心肌细胞的影响。方法：复苏小鼠诱导多能干细胞,传代培养后,采用直接悬浮培养法使小鼠诱导多能干细胞形成拟胚体,用含10-3,10-4,10-5,10-6mol/L4种不同浓度维生素C的分化培养基对其进行诱导分化,以不添加任何诱导剂作为对照组,观察各组出现搏动拟胚体的数量,计算分化比率。结果与结论：维生素C诱导小鼠诱导多能干细胞分化为心肌细胞的最佳浓度为10-4mol/L,有（57.00±3.20）%的拟胚体出现搏动,显著高于不添加任何诱导剂的对照组（5.13%±0.55）%（P〈0.01）。诱导而来的心肌细胞表达心肌特异性蛋白cTnT以及α-actin。提示最佳的维生素C诱导分化条件能够促进小鼠诱导多能干细胞向心肌细胞分化,提高其分化效率。     

碱性成纤维细胞生长因子对胚胎干细胞来源集落形成细胞的作用

背景:有研究表明,在卵黄囊造血、胎肝造血和在胚胎干细胞向造血干细胞分化过程中,碱性成纤维细胞生长因子可强烈表达.目的:在拟胚体培养阶段施加碱性成纤维细胞生长因子,验证碱性成纤维细胞生长因子对集落形成细胞产生的调控作用.方法:购买小鼠胚胎干细胞D3细胞系,取第3～5代小鼠原代胚胎成纤维细胞,加入新配制含丝裂霉素C的DMEM生长培养基孵育2.5 h,使饲养层细胞失去增殖能力;加入胰酶消化适度,离心后制成单细胞悬液,以10×104/cm2的密度种至用明胶包被的培养瓶中,放入孵箱内培养24 h之后使用.复苏胚胎干细胞D3细胞并将其接种于饲养层细胞之上.在拟胚体培养阶段按培养基成分不同分为2组:对照组(标准培养基+血管内皮生长因子+干细胞因子组)、实验组(标准培养基+血管内皮生长因子+干细胞因子+碱性成纤维细胞生长因子组).各组于培养3,6d时分别计数克隆形成数,通过免疫荧光法检测Flk-1+细胞表达情况,并用IMAGE-PRO PLUS图像分析系统统计阳件细胞数及平均吸光度值.结果与结论:与对照组比较,在拟胚体培养阶段加入碱性成纤维细胞生长因子可显著增加集落形成细胞的数量(P＜0.01),Flk-1阳性细胞数及平均吸光度值也显著增加(P＜0.01).证明碱性成纤维细胞生长因子能够有效地促进胚胎体的扩增以及成血管血液干细胞的产生与增殖.     

人参皂苷Rg1参与诱导小鼠多潜能干细胞的研究

目的:观察人参皂苷Rg1对鼠胚成纤维细胞(MEF)向诱导多潜能干细胞(iPSCs)诱导转化效率的影响。方法:采用经典四因子的逆转录病毒载体感染,在细胞感染后3 d内在MEF培养基里加入人参皂苷Rg1(0、0.3、1、3、10μg/mL),进行iPSCs诱导及鉴定。结果:人参皂苷Rg1(1μg/mL)组可明显提高iPSCs的诱导效率,诱导效率为(0.0450±0.0019)%,人参皂苷Rg1(0μg/mL)组为(0.0100±0.0033)%,所获iPSCs经鉴定为阳性。结论:人参皂苷Rg1可能在提高小鼠iPSCs的诱导效率方面发挥一定作用。     

小鼠胚胎干细胞向成骨样时段性细胞分化的形态学特点

背景:纳米羟基磷灰石具有良好的生物活性和相容性,在体外可与细胞短时间内形成紧密结合,是骨组织工程可植入性的材料。目的:观察小鼠胚胎干细胞分化为成骨样时段性细胞的形态学特点。方法:取C57小鼠胚胎干细胞进行培养,将P3胚胎干细胞制备拟胚体。通过碱性磷酸酶、免疫组织化学OCT-4、SOX2、NANOG对原代胚胎干细胞进行鉴定;通过茜素红S、Ⅰ型胶原、冯库萨染色对成骨诱导后的细胞(L-维生素C、β-磷酸甘油、地塞米松)进行检测;扫描电镜观察与纳米羟基磷灰石材料复合培养时细胞的形态及增殖情况。结果与结论:拟胚体贴壁后7d,各组碱性磷酸酶表达即发生变化,14d后碱性磷酸酶表达逐渐增加,光镜下可见轮廓清晰大小不等的绿色结节。茜素红S染色镜下可见橙红色、边界清晰和直径大小不等的结节。冯库萨染色14d可见细胞团内有黑色沉淀,21d后黑色沉淀面积增大。胚胎干细胞与纳米羟基磷灰石材料体外复合培养1,3,5,7,10d,细胞大部分呈细胞团样生长。提示在维生素C、β-磷酸甘油、地塞米松共同作用下,有效促进了胚胎干细胞成骨细胞的产生,胚胎干细胞与支架材料复合培养结合程度高,可用来构建组织工程骨。     

两步法分离和培养人羊水来源胚胎间充质干细胞的生物学特征

背景:目前对干细胞的体外分离纯化技术大多是建立在对细胞表面标记识别的基础之上,包括单抗贴壁铺展法、流式细胞分选法、免疫磁珠分选法等,但操作复杂,价格昂贵.目的:观察两步法分离和培养人羊水来源胚胎间充质干细胞的生物学特征.设计、时间及地点:开放性实验,于2008-03/2009-03在新疆医科大学干细胞研究室完成.材料:10例羊水标本来自怀孕16～22周行产前诊断或自愿引产的孕妇,在超声引导下行羊膜腔穿刺取得20～40 mL羊水.方法:采用改进的两步培养法分离和培养人羊水间充质干细胞,首先同一步法将羊水标本离心、接种、培养至出现梭形细胞为主、类成纤维细胞的间充质干细胞集落.然后将上清培养液转移至新的25 cm~2培养瓶中继续培养,至出现梭形细胞为主、类成纤维细胞的间充质干细胞集落且达70%汇合后消化,改用α-MEM培养基,同样添加碱性成纤维细胞生长因子,接种培养,记为第1代.主要观察指标:①原代及传代羊水间充质干细胞形态学变化.②羊水间充质干细胞细胞核型、细胞周期、生长曲线和集落形成能力测定.③流式细胞仪、免疫荧光和RT-PCR检测表面抗原和细胞因子.结果:实验成功分离、培养和传代人羊水间充质干细胞.①孕中期羊水细胞原代培养平均7 d可见散在的梭形细胞为主、类成纤维细胞的间充质干细胞集落;传代细胞在12 h内完全贴壁,经过一两天潜伏期后增殖迅速,培养六七天可达90%融合,细胞排列有一定的方向性,呈漩涡状、辐射状排列,细胞为长梭形,相互之间界限不清.②两种方法得到的羊水间充质干细胞染色体核型为正常二倍体核型;生长曲线均呈S形,但两步法在第(6.1±0.5)天就达到高峰,显著快于一步法第(7.2±0.6)天(P=0.035).流式细胞仪检测结果显示两步法羊水P3细胞S期细胞占(14±2.3)%,显著多于一步法(9.0±1.4)%(P=0.031).两种方法获得的羊水间充质干细胞低密度种植7 d后,均可形成散在的细胞集落,但两步法集落形成率为(15.0±2.3)%,显著多于一步法(10.0±1.8)%(P=0.021).③流式细胞仪检测结果显示,羊水间充质干细胞表达CD44、CD29、CD105,而CD34、CD45、HLA-DR阴性;免疫荧光检测表明羊水中含有Oct-4阳性细胞,但两步法羊水间充质干细胞中Oct-4阳性细胞比例为(1.2±0.3)%,显著高于一步法(0.9±0.2)%(P=0.041);RT-PCR分析表明两种方法获得的羊水间充质干细胞均表达Oct-4.结论:人羊水中也存在间充质干细胞,两步培养法是一种高效、简便实用而且不干扰常规产前诊断程序的方法.