脐血CD34+细胞体外扩增和分化调节的研究

目的：探讨脐血体外扩增的最佳造血生长因子组合及时间。方法：脐血CD34^ 细胞培养于含不同造血生长因子组合的无血清培养液。对其有核细胞数（NC）、表面抗原以及集落形成能力进行监测。结果：同对照组相比，扩增组的NC和CD34^ 细胞均有不同程度的扩增，扩增高峰分别为第10d和第6d；其中含SCF、IL-3、IL-6、TPO、Flt3-L、G-CSF及Epo的E组扩增的细胞数最多。第6d，CD34^ 细胞、NC及CFC总数分别扩增了9.90、101.80和31.18倍，第10d分别累积扩增了3.56、357.42和73.11倍。而D组（含SCF、IL-3、IL-6、TPO及Flt3-L）扩增的细胞中CD34^ 及CD34^ CD38^-含量最高。提示E组细胞分化较D组明显。结论：体外扩增可望解决单份脐血造血干/祖细胞数量不足的问题，但扩增中应注意其过度分化，扩增时间以6-10d为宜。     

高增殖潜能内皮祖细胞促进脐血造血祖细胞体外扩增

目的：研究脐血来源高增殖潜能内皮祖细胞支持脐血造血干／祖细胞体外扩增的能力。方法：利用第3代的HPP—EPC联合细胞因子培养脐血造血干／祖细胞,分因子组、非接触培养组和接触培养组。体外培养脐血CD34＋细胞10d后,从细胞总数,CD34＋细胞数,各系造血集落形成细胞数等比较各组的扩增效率。结果：接触组细胞总数扩增倍数（44．6±8．7）倍和非接触组（39．5±7．3）倍均高于因子组（24．8±5．6）倍,P〈0．01。接触组CD34＋细胞数扩增倍数（8．8±2．1）倍高于因子组（2．9±0．6）倍和非接触培养组（3．3±0．6）倍,P〈0．01。接触组集落扩增倍数和非接触组均分别高于因子组,P〈0．05,且接触组各造血集落扩增数均分别高于非接触组,各P〈0．05。接触组扩增后CD34＋CD38＋细胞（10．8％±2．7％）明显高于因子组（4．1％±0．9％）和非接触培养组（3．8％±0．8％）,P〈0．01。结论：脐血来源高增殖潜能内皮祖细胞能支持脐血CD34＋细胞体外扩增。     

人脐血免疫学细胞的生物学特性

目的：由于脐血比骨髓含有更原始、更强的增殖、分化能力，能重建长期造血的干／祖细胞，这些细胞可在体外大量扩增，使脐血移植有望取代骨髓移植；方法：利用脐血中包含某些细胞，如CD8^ T细胞能在小鼠体内产生细胞因子或者CD34^ 细胞具有内在性增殖潜能或NOD／SCID基质是一种特别的环境来支持外源干细胞移植；结果：脐造血细胞作为基因治疗的理想靶细胞；结论：随着国际上对脐血免疫细胞的生物学特性与功能研究不断深入，进一步确证CBSCT的有效性及巨大应用价值。     

多种细胞因子组合对脐血CD34+细胞的体外扩增

目的 探讨不同细胞因子组合在无血清、无基质条件下对脐血干／祖细胞的调控作用。方法 将SCF、Flk2／Flt3配体(FL)、TPO、IL-6及IL-6受体的可溶性形式(sIL-6R)进行不同组合扩增脐血CD34^ 细胞。结果 ①SCF FL ／-TPO组合能有效快速扩增脐血CD34^ 、CD34^ Thy-1^ 、CD34^ CD33^ 及长期培养启始细胞(LTC—IC)；②该组合同时加入IL-6及sIL-6R后，脐血干／祖细胞显著增殖；单独加入IL-6(不含sIL-6R)时，早期CD34^ 细胞和LTC—IC含量无明显增加，而且CFU-Mix、BFU—E的扩增不如CFU—GM明显；③通过细胞凋亡早期膜变化标记FITC—Annexin—V检测细胞凋亡率，加入Flt3L和／或IL-6 sIL-6R后Annexin-V阳性细胞由15．2％～19．1％降至2．8％～3．5％。结论 在SCF TPO Flt3L IL-6 sIL-6R组合的无基质、无血清悬浮体系中，脐血既能产生大量定向祖细胞，又能保持一定数量的早期造血细胞，这一体外培养体系具有重要的临床意义。     

造血细胞生长因子对脐血CD34+细胞短期体外扩增的作用

目的 探讨造血细胞生长因子(HGF)的不同组合对脐血CD34 细胞短期体外扩增的作用．方法 用免疫磁珠法分高纯化脐血CD34 细胞，培养于无血清培养液中。加入不同的细胞因子，于第4，7，10，14天检测CD34 细胞百分率和有核细胞(NC)总数。结果 和对照组相比，各组的NC扩增倍数随着培养时间的延长虽不同程度的增加，干细胞在FL、TPO，GM-CSF、SCF、IL-6、G-CSF、EPO和IL-3等因子作用下，NC扩增倍数在培养第14天达高峰，为328．96倍；而CD34 细胞扩增倍数在培养第7天达最高峰，但在FL、TPO、GM-CSF、SCF，IL-6、G-CSF等因子作用下，CD34 细胞扩增倍数最大，7d后达25．23倍，而后随着培养时间的延长而逐渐下降。结论 脐血CD34 细胞在HGF作用下，扩增时间以7-10d为最佳。     

层流流体剪切力对脐血CD34＋细胞体外扩增的影响

目的本实验系在考察层流剪切力对脐血CD34＋细胞体外扩增的影响作用。方法从脐血中分离出CD34＋细胞,接种入实验室自制的层流剪切力实验装置中,在不同大小的层流流体剪切力（0.5,1,2,4dyn/cm2）加载下进行体外扩增培养。结果较小的层流剪切力（0.5,1dyn/cm2）可促进造血干/祖细胞扩增,有利于早期造血干/祖细胞的维持,并能促进更多的细胞由G0/G1期进入S期 较大的层流剪切力（2,4dyn/cm2）抑制了造血干/祖细胞的扩增,导致其迅速分化 并使S期细胞的比例减小。结论在生物反应器体外扩增培养脐血CD34＋细胞时,其层流流体剪切力应控制在1dyn/cm2范围内。     

体外扩增对脐血CD34+细胞粘附特性和趋化功能的影响

目的 探讨在体外扩增过程中,脐血(UCB)干／祖细胞(HSPC)的粘附特性和趋化功能的变化。方法 从新鲜UCB标本中纯化的CD34^ 细胞接种于无血清无基质悬浮扩增体系,分别于培养7、10和14d从扩增细胞中再次纯化CD34^ 细胞,比较扩增前后CD34^ 细胞的几种与归巢密切相关的功能特性,包括归巢相关粘附分子(CAM)的表达,粘附功能和趋化功能。结果 (1)表达各种粘附分子的CD34^ 细胞亚群的数量在扩增过程中明显增加(15～72倍),而且扩增后CD34^ 细胞表面粘附分子CD44、CDlla、CD49e和CD49d的表达与原代CD34^ 细胞持平或升高,CD62L、CD54和CD31的表达则有不同程度的下调;(2)在前10d的扩增中,CD34^ 细胞与FN间的自发粘附率和SDF-1诱导粘附率均呈上升趋势,0、7和10d分别为28％和63％、60%,和70％、63％,和90%,;(3)扩增1周后,CD34^ 细胞的体外迁移能力无明显变化。结论 所建立的短期培养体系可以支持扩增1周的UCB HSPC保持原有粘附和趋化功能,而继续扩增则可能在某种程度上不利于细胞这些能力的保持。     

中晚孕期与足月胎儿脐血干/祖细胞功能特性研究

目的　对比研究中、晚孕期和足月胎儿脐血造血干 /祖细胞的表型及功能特性 ,为造血干细胞宫内移植和基因治疗先天性疾病提供新的思路。方法　采用免疫磁珠分离法、流式细胞术、液体培养、半固体甲基纤维素培养等对中、晚妊期及足月胎儿脐血造血干 /祖细胞比例、对细胞因子的反应性、体外增殖及自我更新能力进行了测定。结果　未足月脐血中CD34+ 、CD34+ CD38- 细胞及CD34+ 细胞中CD34+ HLL DR+ 、CD34+ CD38- 细胞比例较足月脐血高 (平均 3 1 4 %、0 76 %比 0 78%、0 1 8%及 9 8%、2 0 4%比 3 9%、1 4 6 % ) ,产生的集落形成单位量 (CFU)较足月脐血高 ,且与CD34+ 细胞比例成正相关 (r =0 83) ,长期培养启动细胞 (LTC IC)约是足月脐血的 3倍 (5 7± 1 2 / 1 0 5细胞比1 7± 0 8/ 1 0 5细胞 ,P <0 0 5)。在短期液体培养体系中 ,不同胎龄脐血干 /祖细胞具有相似的扩增潜能 ,体外细胞因子支持下培养 7天 ,CFU C、细胞总数、CD34+ 细胞数、CD34+ CD38- 细胞数达高峰 ,之后逐渐下降 ,其中以SCF +FL +TPO +IL 3 +IL 6组合条件下效果最显著。结论　未足月胎儿 (尤其是中妊期 )脐血与足月胎儿脐血相比 ,含有较高的造血干 /祖细胞 ,有较强的集落形成能力 ,对细胞生长因子刺激敏感 ,在体外能有效地扩增和     

用胚胎干细胞诱导的造血干/祖细胞重建小鼠造血功能研究

目的 胚胎干细胞体外诱导分化出现CD34^ 造血干/祖细胞，然后将其注射入致死量照射小鼠体内，以研究其重建造血功能。方法 胚胎干细胞自由分化形成胚胎体后，加入造血刺激因子混合液以诱导产生CD34^ 造血干／祖细胞，将这些造血干／祖细胞注射入经致死剂量照射的小鼠，观察小鼠存活率的改变，并取存活2个月的小鼠骨髓和脾脏，PCR检测嵌合体形成。结果 体外分化第13日CD34^ 造血干／祖细胞比例可高达17．36％，将这些细胞注射入致死量照射小鼠后，可提高存活率达86．67％，存活小鼠的骨髓和脾脏均检测到供体来源的细胞。结论 胚胎干细胞体外分化获得CD34^ 造血干/祖细胞，且后者具有其相应的正常生物学功能。     

多种细胞因子组合对脐血干/祖细胞体外扩增的影响

目的　探讨在体外培养液中不同细胞因子组合对脐血 CD34+ 细胞的扩增作用以及扩增后的 CD34+ 细胞的造血功能。方法　用 FL、SCF、TPO、IL - 3、TL - 6组合成不同的实验组 ,对脐血中分离纯化的 CD34+ 细胞经 6d的短期体外扩增 ,扩增后经流式细胞仪分析 ,L TC- IC、祖细胞集落群计数 ,从而求得较好的细胞因子组合组。结果CD34+ 细胞扩增倍数为 3 .1～ 8.6倍 ,16份脐血 CD34+ 细胞数达到 10× 10 6 以上的细胞总数 ;扩增的 CD34+ 细胞再造血功能与原始 CD34+ 细胞无显著差异。FL是扩增组合中不可缺少的细胞因子 ,同时还证实 TPO与其他细胞因子组合有扩增 CD34+ 细胞的作用 ,但单独使用 TPO稍长时间会使 CD34+ 细胞过多向巨核细胞分化。结论　 FST3 6细胞因子组合能使部份单位体积的脐血 CD34+细胞体外扩增达一定数量 ,为干细胞移植于成人提供了一定的实验依据与方法     

小鼠骨髓内皮细胞对脐血造血细胞体外扩增的作用

目的：观察骨髓内皮细胞对脐血造血细胞体外扩增的影响。方法：体外培养骨髓内皮细胞株细胞,收集无血清条件培养液（命名为ECM）。用MiniMACS磁珠法分离脐血CD34+细胞。检测CD34+细胞经ECM体外液体培养24 h后或与骨髓内皮细胞层(ECL)共培养24 h后脐血造血细胞的扩增倍数,并观察在加入bFGF的培养条件下收集的骨髓内皮细胞条件培养液（bFGF-ECM）是否能加强对脐血造血细胞的扩增作用。 结果：ECM,ECL 皆能显著扩增脐血早期或晚期造血细胞,且二者对早期造血细胞的扩增效果是类似的;bFGF-ECM对脐血造血细胞的扩增倍数明显高于用ECM扩增的倍数。结论：小鼠骨髓内皮细胞对脐血造血细胞有明显的体外扩增作用。     

In vitro proliferation, expansion, and differentiation of a CD34+ cell-enriched hematopoietic cell population from human umbilical cord blood in response to recombinant cytokines

BACKGROUND: The conditions and mechanisms that control the in vitro growth of hematopoietic stem/progenitor cells (contained within the population of CD34+ cells) are still not completely understood. METHODS: By using an immunomagnetic system, we have enriched for umbilical cord blood (UCB)-derived CD34+ cells (55% of total cells recovered vs. 0.8% of total cells prior to the enrichment procedure) and analyzed their in vitro growth (proliferation, expansion, and differentiation) in a liquid culture system in the absence or presence of different recombinant cytokine combinations. RESULTS: When the selected cells were cultured in the absence of recombinant cytokines, no proliferation or expansion was observed. In the presence of steel factor (SF) and interleukin-6 (IL-6), total cell number was increased nearly fourfold; however, no progenitor cell expansion took place. When cultures were supplemented with SF and IL-6 together with IL-3 and erythropoietin (EPO), a rapid proliferation of the CD34+ -enriched cell population was observed with a selective stimulation of erythropoiesis. However, this stimulation was only transient, suggesting that there was a rapid exhaustion of erythroid progenitor cells within the first 10 days. Significantly higher levels of proliferation and expansion of progenitor cells were observed in the presence of SF, IL-6, GM-CSF, and G-CSF with preferential stimulation of myelopoiesis. Interestingly, such stimulation of myelopoiesis was sustained for the entire culture period (>30 days). The highest levels of proliferation and expansion were observed in the presence of all six cytokines. Under these conditions, erythropoiesis was also sustained only transiently (10 days), whereas myelopoiesis was sustained for >30 days. CONCLUSIONS: This study indicates that significant proliferation and expansion of hematopoietic progenitors can be achieved in vitro when culturing a cell population in which CD34+ cells comprise only >50% of the total cells. Our results also suggest that myeloid progenitors (those responding to GM-CSF and G-CSF) possess higher expansion potentials in vitro than their erythroid counterparts. The methods described here for the enrichment and culture of CD34+ cells may be relevant in the development of protocols for the ex vivo proliferation and expansion of hematopoietic progenitors for transplantation.     

2型腺相关病毒转导人骨髓CD34+细胞与间充质干细胞

目的:探讨2型重组腺相关病毒(AAV2)载体能否有效转导人骨髓CD34 细胞与间充质干细胞。方法:构建、包装、纯化携带绿色荧光蛋白基因的2型重组腺相关病毒(rAAV22/GFP),转染骨髓CD34 造血干/祖细胞和间充质干细胞,转导后48 h在荧光显微镜下观察GFP的表达,并比较羟基脲(HU)处理前后rAAV2/GFP对CD34 细胞的转染效率。结果:rAAV2/GFP对CD34 细胞的转染效率为5.3%±1.7%。经羟基脲预处理后达13.2%±2.8%,rAAV2/GFP对间充质干细胞的转染效率为23%±3.6%。结论:rAAV2对间充质干细胞的转染效率高于骨髓CD34 细胞,羟基脲预处理可以明显提高rAAV2对CD34 细胞的转染效率。     

氧化应激对铁过载造血干祖细胞造血功能的影响

目的 体外诱导脐血来源的造血干祖细胞铁过载,检测参与氧化应激的活性氧物质(ROS)的水平以及对造血干祖细胞造血功能的影响.方法 通过体外培养脐血单个核细胞(MNC)的过程中添加枸橼酸铁铵(FAC),建立铁过载造血干祖细胞模型.实验分组:对照组、FAC组、FAC+N-乙酰半胱氨酸(NAC)组、FAC+谷胱甘肽(GSH)组.检测各组细胞内ROS水平,并用抗氧化剂处理,检验这一过程中ROS、细胞内可变铁池(LIP)、凋亡水平、造血集落形成和脐血各系造血细胞数目的变化.结果(1)在培养液中加入不同浓度FAC(50、100、200、400μmol/L)培养不同时间(6、12、24 h),发现ROS水平随着FAC的浓度和培养时间变化,且在200μmol/L FAC的培养液中培养24h时ROS水平达到最高.(2)用抗氧化剂(NAC、GSH)联合FAC处理细胞发现,抗氧化剂处理组细胞内总的ROS以及髓系细胞和红系细胞内的ROS明显低于FAC组(均P＜0.05).(3)在200 μmol/LFAC的浓度下,培养脐血MNC 24 h后细胞内总的LIP、髓系细胞和红系细胞内LIP水平均显著高于对照组(均P＜0.05),但抗氧化剂NAC和GSH对铁过载细胞内LIP没有明显影响.(4)对脐血造血干祖细胞造血功能的检测发现:FAC组细胞凋亡比例[(20.90±3.45)％]明显高于对照组[(9.20±1.29)％](P＜0.05);造血集落形成单位(CFU-E、BFU-E、CFU-GM、CFU-mix)计数明显低于对照组(前3项两组间差异具有统计学意义,P ＜0.05);CD34+、CD33+、GlyA+细胞比例及细胞计数均显著低于对照组(均P＜0.05);这些损伤都可以通过NAC或GSH处理部分恢复.结论 氧化应激在铁过载造血干祖细胞的损伤中扮演着重要角色,可以通过升高细胞内ROS水平抑制其造血功能,清除细胞内多余的ROS能减轻这些损伤.研究结果可为治疗铁过载患者因氧化应激诱导的造血功能低下提供新的靶点和研究思路.     

Expansive effects of aorta-gonad-mesonephros-derived stromal cells on hematopoietic stem cells from embryonic stem cells

Background Hematopoietic stem cells (HSCs) give rise to all blood and immune cells and are used in clinical transplantation protocols to treat a wide variety of refractory diseases, but the amplification of HSCs has been difficult to achieve in vitro. In the present study, the expansive effects of aorta-gonad-mesonephros (AGM) region derived stromal cells on HSCs were explored, attempting to improve the efficiency of HSC transplantation in clinical practice.Methods The murine stromal cells were isolated from the AGM region of 12 days postcoitum (dpc) murine embryos and bone marrow（BM）of 6 weeks old mice, respectively. After identification with flow cytometry and immunocytochemistry, the stromal cells were co-cultured with ESCs-derived, cytokines-induced HSCs. The maintenance and expansion of ESCs-derived HSCs were evaluated by detecting the population of CD34+ and CD34+Sca-1+cells with flow cytometry and the blast colony-forming cells (BL-CFCs), high proliferative potential colony-forming cells (HPP-CFCs) by using semi-solid medium colonial culture. Finally, the homing and hematopoietic reconstruction abilities of HSCs were evaluated using a murine model of HSC transplantation in vivo.Results AGM and BM-derived stromal cells were morphologically and phenotypically similar, and had the features of stromal cells. When co-cultured with AGM or BM stromal cells, more primitive progenitor cells (HPP-CFCs ) could be detected in ESCs derived hematopoietic precursor cells, but BL-CFC’s expansion could be detected only when co-cultured with AGM-derived stromal cells. The population of CD34+ hematopoietic stem/progenitor cells were expanded 3 times,but no significant expansion in the population of CD34+Sca-1+ cells was noted when co-cultured with BM stromal cells. While both CD34+ hematopoietic stem/progenitor cells and CD34+Sca-1+ cells were expanded 4 to 5 times respectively when co-cultured with AGM stromal cells. AGM region-derived stromal cells, like BM-derived stromal cells, could promote hematopoietic reconstruction and HSCs’ homing to BM in vivo.Conclusions AGM-derived stromal cells in comparison with the BM-derived stromal cells could not only support the expansion of HSCs but also maintain the self-renewal and multi-lineage differentiation more effectively. They are promising in HSC transplantation. Chin Med J 2005; 118(23):1979-1986     

人脐带血造血干细胞的分离和体外扩增

目的 :通过对人新鲜脐带血造血干细胞的体外分离 ,探讨不同细胞生长因子的体外培养体系对CD34+ 细胞的扩增作用。方法 :用SCF、FL、GM CSF、IL 3、IL 6、G CSF、TPO组合成不同的实验组 ,对脐血中分离的CD34+ 细胞进行 2 1d的体外培养 ,扩增后经流式细胞仪分析 ,从而求得细胞培养较好的细胞因子组合。结果 :不同细胞因子组细胞培养孔CD34+ 细胞比例在培养 7d时已经开始上升 ,10d时继续上升 ,到 14d达高峰 ,继续培养 18d ,CD34+ 细胞比例逐渐下降 ,但仍高于培养前水平 ,培养 2 1d ,CD34+ 持续下降。总细胞数在第一周即扩增 35 .32倍 ,10～ 14d总细胞数扩增 331.7倍 ,2 1d总细胞数扩增 4 2 2 .2倍 ,SCF +IL 3+IL 6 +TPO +FL细胞因子组合对总细胞扩增最多 ,SCF +IL 3+IL 6 +GM CSF +G CSF对总细胞扩增略少 ,其次是SCF +TPO +FL细胞因子组合 ,最少为SCF +IL 3+IL 6 +GM CSF细胞因子组合 ,细胞涂片染色观察 ,体外培养 14d ,细胞胞体小 ,胞浆量少 ,胞核体积大 ,规则 ,为早期造血干细胞。结论 :体外HSC培养 ,细胞因子对细胞的增殖有明显的作用 ,但不同的细胞因子组合对细胞的扩增作用有明显的不同     

脂多糖对脐血CD34^＋细胞体外增殖的影响

目的：研究脂多糖（LPS）对脐血干／祖细胞体外增殖的影响,探寻脐血干／祖细胞体外扩增的新方法。方法：将不同浓度的自制脂多糖和标准脂多糖分别加入含有脐血CD34^＋细胞的液体培养体系中培养,采用MTT测定方法分别测定脐血CD34^＋细胞增殖率。结果：不同浓度的自制脂多糖与标准脂多糖均可出现低浓度促进脐血CD34^＋细胞增殖,高浓度抑制其增殖的作用。最佳效应浓度分别在30U／mL及10mg／L。结论：脂多糖对脐血CD34^＋细胞体外增殖可能具有调节作用。     

脐血CD_(34)~+细胞体外扩增的实验研究

目的　探讨脐血造血细胞体外扩增及其移植的最佳时期。方法　用免疫磁珠法分离纯化人脐血CD+34细胞 ,从CD+34细胞不同体外培养系中取样检测细胞总数、CD+34细胞百分率和CFC(包括CFU -GM和BFU-E)。结果　A组 (加rhSCF、rhIL - 3、rhG -CSF、rhEpo及rhTPO)与B组 (加rhFL、rhIL - 3、rhG -CSF、rhEpo及rhTPO)对各阶段造血细胞扩增效果无显著差异 ,C组 (加rhSCF、rhFL、rhIL - 3、rhG -CSF、rhEpo及rhTPO)各项结果均显著优于A组 (P <0 0 1)和B组 (P <0 0 1) ,rhCSF与rhFL有明显的协调效应 ;培养 7d时开始增多 ,培养 14d进入高峰 ,培养 2 1d开始下降 ,培养 2 8d明显下降。结论　C组能明显扩增人脐血造血细胞 ,培养 7～ 14d造血细胞达高峰 ,为移植最佳时间。