脐血间充质干细胞的造血支持

背景:脐血造血干细胞移植价值日益突出,造血干细胞体外扩增已成为干细胞领域的研究热点。目的:复习相关文献,对脐血间充质干细胞支持造血作用研究现状与应用前景进行综述。方法:应用计算机检索CNKI和PubMed数据库中2001至2012年关于脐血间充质干细胞造血支持作用的文章,中文检索词为"脐血间充质干细胞,造血干细胞,CD34+细胞,体外扩增",英文检索词为"Hematopoietic stem cell expansion,CD34+cell expansion,Umbilical cord blood mesenchymal stem cells"。最终选择35篇文章进入结果分析。结果与结论:脐血间充质干细胞支持造血作用的多种作用机制,包括分泌多种具有造血支持作用的细胞因子,表达与造血细胞相互作用的黏附分子等。因此,体外扩增造血干细胞,临床联合移植间充质干细胞和造血干细胞,提高造血重建的能力,具有广阔的研究前景。     

脐血间充质干细胞的造血支持

背景：脐血造血干细胞移植价值日益突出,造血干细胞体外扩增已成为干细胞领域的研究热点。目的：复习相关文献,对脐血间充质干细胞支持造血作用研究现状与应用前景进行综述。方法：应用计算机检索CNKI和PubMed数据库中2001至2012年关于脐血间充质干细胞造血支持作用的文章,中文检索词为＂脐血间充质干细胞,造血干细胞,CD34＋细胞,体外扩增＂,英文检索词为＂Hematopoietic stem cell expansion,CD34＋cell expansion,Umbilical cord blood mesenchymal stem cells＂。最终选择35篇文章进入结果分析。结果与结论：脐血间充质干细胞支持造血作用的多种作用机制,包括分泌多种具有造血支持作用的细胞因子,表达与造血细胞相互作用的黏附分子等。因此,体外扩增造血干细胞,临床联合移植间充质干细胞和造血干细胞,提高造血重建的能力,具有广阔的研究前景。     

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。     

脐带间充质干细胞联合番茄红素的抗衰老作用

背景：研究证实脐带间充质干细胞、番茄红素均有不同程度的抗衰老作用,而关于二者联合抗衰老作用的研究国内外研究甚少,目前基本处于空白状态。
　　目的：观察人脐带间充质干细胞联合番茄红素对D-半乳糖衰老模型小鼠的抗衰老作用。
　　方法：实验选用ICR小鼠,通过颈背部皮下注射D-半乳糖复制亚急性衰老小鼠模型,分为对照组、模型组、干细胞治疗组、番茄红素治疗组和干细胞联合番茄红素治疗组。实验8周后处死,测定各组小鼠血清、肝脏、脑组织中丙二醛含量及超氧化物歧化酶活性及皮肤中羟脯氨酸含量。
　　结果与结论：与对照组相比,模型组小鼠超氧化物歧化酶活性、羟脯氨酸含量降低,丙二醛含量升高,差异有非常显著性意义(P ≤0.01)。与3个治疗组相比,模型组超氧化物歧化酶活性、羟脯氨酸含量偏低,丙二醛含量偏高,且差异有显著性意义(P ≤0.05),但模型组大脑中丙二醛含量与番茄红素治疗组差异无显著性意义(P>0.05)。3个治疗组相比,干细胞联合番茄红素治疗组中超氧化物歧化酶活性、羟脯氨酸含量较高、丙二醛含量较低,差异有显著性意义(P ≤0.05)。提示干细胞、番茄红素具有不同程度的抗衰老作用,且二者联合的抗衰老作用优于单独使用。     

人骨髓和脐带来源间充质干细胞体外支持造血能力的比较研究

本研究分离鉴定人骨髓和脐带来源的间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSC）,比较两种间充质干细胞体外支持长期造血的能力。用密度梯度离心或酶消化方法分离骨髓和脐带间充质干细胞,通过贴壁培养的方法进一步纯化Msc。检测骨髓和脐带MSC的表型以及成脂、成骨分化潜能。通过LTC—IC（long—term culture—initiating cells）实验,检测骨髓和脐带间充质千细胞体外支持长期造血的能力,并在培养的第3、5、7周分析两种MSC组悬浮细胞的表型。结果表明,骨髓和脐带间充质干细胞体外培养时均呈纺锤形、贴壁生长,2种MSC均表达CD90、CD105、CD73、CD29、CD54、CD166和HLA—ABC,不表达HLA—DR、CD34和CD45。化学染色证实,2种MsC体外能分化为脂肪细胞和成骨细胞。LTC—IC实验第5周脐带间充质干细胞组CFC（colony forming cell）的产率与骨髓间充质干细胞组比较无统计学差异（P〉0．05）;第6、7、9周,脐带MSC组CFC的产率均低于骨髓MSC组（P〈0．05）。第3、5、7周悬浮细胞表型检测结果显示,随着培养时间的延长,2种MSC组CD34和CD117的阳性率均明显下降,而CD33、CD13、CD11b的阳性率逐渐上升。结论：从人骨髓和脐带组织中成功分离并鉴定出间充质干细胞,脐带间充质干细胞能够在体外支持长期造血,但其造血支持能力弱于骨髓间充质干细胞。     

脐血单个核细胞与骨髓间充质干细胞滋养层的共培养

背景:骨髓间充质干细胞具有维持骨髓正常造血功能,在造血调控中发挥重要的作用。目的:观察骨髓间充质干细胞的生物学性状和多向分化能力,并检测其在体外支持造血的能力。方法:利用密度梯度培养法分离骨髓单个核细胞进行培养,流式细胞仪检测骨髓间充质干细胞表型;接种脐血单个核细胞于骨髓间充质干细胞滋养层培养板上共培养,观察粒-单系祖细胞集落变化。结果与结论:骨髓间充质干细胞呈典型的成纤维样细胞形态,强表达CD44,CD29,不表达CD34和CD106。可促进脐血单个核细胞扩增并形成造血祖细胞集落。提示骨髓间充质干细具有造血支持作用。     

人脐带间充质干细胞条件培养基体外支持造血的功能

本研究旨在探讨单纯人脐带间充质干细胞(hUC-MSC)的条件培养基对脐血CD34+细胞体外造血支持作用。分离得到的hUC-MSC以2×106接种于75 cm2培养瓶中,48 h后收集培养上清作为条件培养液。用人脐血CD34阳性分选试剂盒分选CD34+细胞。将CD34+细胞接种在3个培养体系中:hUC-MSC条件培养液+不完全甲基纤维素培养基、完全甲基纤维素阳性培养基和含10%胎牛血清的DMEM/F12+不完全甲基纤维素作为阴性培养基。培养14d观察集落的形态特征,统计细胞数≥50的造血集落单位数。流式细胞术检测组成集落形成单位的细胞免疫表型。结果表明:hUC-MSC条件培养基中能够形成集落形成单位,且以粒系和粒-巨噬集落形成单位为主(CFU-G 47.67±0.58、CFU-GM 48.67±4.73、CFU-M 3.00±2.00),未观察到红细胞系相关的集落形成单位。阳性培养基中各种集落形成单位均可见,阴性培养体系中无集落形成单位。流式细胞术检测条件培养基组CD45+细胞比例为(97.43±2.15)%,显著高于阳性对照中CD45+细胞比例(39.69±0.96)%(P<0.05)。结论:在体外hUC-MSC条件培养基能够促进CD34+细胞的发育分化,单纯hUC-MSC条件培养基具有造血支持功能,并促进CD34+细胞向髓系分化,但不能促进向红细胞分化。     

体外模拟干细胞微环境培养扩增脐血及脐带基质源性间充质干细胞

背景：建立稳健的扩增体系,在体外扩增时最大限度地获得治疗剂量的干细胞数,同时保存干细胞的特性是临床实验室亟待解决的问题。目的：建立体外模拟干细胞微环境细胞外基质扩增脐血间充质干细胞及脐带间充质干细胞的方法,并与传统的2-D培养体系比较。方法：建立体外模拟干细胞微环境细胞外基质,体外分离脐血间充质干细胞及脐带间充质干细胞后分别接种到细胞外基质及传统的2-D塑料培养体系,分别从细胞计数及细胞表面标志物的变化,评估两种扩增体系对脐血间充质干细胞及脐带间充质干细胞体外扩增的优劣。结果与结论：使用骨髓源性的细胞外基质培养体系单位时间脐血间充质干细胞及脐带间充质干细胞产量是2-D体系的4～6倍,并且流式细胞仪检测显示细胞外基质体系能更好地保持干细胞的表面标记。因此,3-D较2-D培养系更接近生理环境,已建立的骨髓源性细胞外基质培养体系能保持间充质干细胞的特性,为短时间内快速获取更大数目同质、高活性的间充质干细胞提供了可能。     

骨髓间充质干细胞分化的成骨细胞支持脐血造血干祖细胞的研究

本研究利用骨髓间充质干细胞诱导分化的成骨细胞构建二维培养体系,探讨其体外支持脐血干/祖细胞生存的作用.体外进行人骨髓间充质干细胞（MSC）原代培养后诱导为成骨细胞,构建二维培养体系.将免疫磁珠分选的CD34^＋脐血干/祖细胞接种于其中,在无外源性细胞因子情况下进行体外培养,进行CFU,HPP-CFU和LTC-IC测定并将其分别与MSC、成骨细胞,MSC/成骨细胞（1：2）作为饲养细胞的二维培养体系实验结果相比较.结果发现：在所构建的造血干/祖细胞（HSPC）二维培养体系中,骨髓MSC诱导成骨细胞对于脐血造血干/祖细胞培养的支持作用显著优于其他各组培养体系,尤其对长期造血干细胞（long term-HSC）体外生存有更为明显地支持作用.结论：骨髓间充质干细胞诱导成骨细胞构建的二维体系对于脐血干/祖细胞体外培养具有支持作用,进一步证实成骨细胞对造血干细胞生存与增殖具有重要调控作用.     

无血清培养体系原代培养脐带间充质干细胞

背景：以含血清培养基培养的脐带间充质干细胞,存在着进一步应用的障碍。目的：建立无血清培养体系原代培养脐带间充质干细胞。方法：取脐带华通氏胶(Wharton’s Jel y),采用机械法将组织胶切碎,1-3 mm3大小,分别培养到含胎牛血清完全培养液中以及无血清培养液中。培养第11,14,17天收获细胞并进行相关检测。在符合2006年制定的干细胞最低评估标准的基础上,以集落形成单元指标评估何种培养体系能获得较多高质量的原代细胞。结果与结论：无血清培养体系相对于经典的含血清的培养体系而言,细胞生长速度更快。另外,培养第11天,集落形成实验表明无血清培养体系下能获得更多的集落。因此,无血清培养体系可以保持间充质干细胞的特性,为替代含血清培养体系进行脐带间充质干细胞原代培养提供了可能。     

脐血造血干/祖细胞冷藏效果的比较研究

目的：探讨脐血细胞和1.064g/L ficoll分离的脐血造血干／祖细胞（简称1064脐血造血干／祖细胞）在不同冷藏条件下的效果。方法：21例脐血和12例1064例脐血造血干／祖细胞在4℃保存；16例1064脐血造血干／祖细胞分别冷藏在－80℃和－196℃，观察不同时间造血细胞活性；单个核细胞（MNC）采用自动血细胞分析仪测定，CD34^ 细胞采用流式细胞技术（FCM）测定，体外造血细胞培养技术分析粒－单系祖细胞（CFU－GM）和红系祖细胞（CFU－E)产率，台盼蓝着色法判断造血细胞活率。结果：脐血细胞在4℃保存第1、2d时，MNC、细胞活率、CFU－GM和CFU－E产率均无明显改变，第3d-5d CFU-GM和CFU－E产率明显下降；1064脐血造血干／祖细胞在4℃保存第3d出现CFU－GM和CFU－E的下降，至第5d下降更显著；1064脐血造血干／祖细胞冷藏在－80℃和－196℃，在半年内CFU－GM、CFU－E、CD34^ 细胞及细胞周期无显著变化，在－80℃冷藏一年时，CFU－GM、CFU－E和CD34^ 阳性细胞下降显著，而－196℃储藏一年时，上述指标及细胞周期无明显改变，98％以上的细胞处在G0－G1期。结论：脐血细胞4℃保存时间不宜超过3d；1064脐血造血干／祖细胞于－80℃和－196℃冷藏在半年内效果一致；－196℃长期冷藏脐血造血干／祖细胞是一种最可靠的方法，但－80℃冷藏脐血造血细胞是一种值得会尝试和实用、费用低的有效方法。     

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。     

携带人胰岛素基因腺病毒载体转染人脐带间充质干细胞及其成脂分化

背景：胰岛素是成脂诱导剂的重要组成成分。然而胰岛素存在半衰期,会随着体内代谢不断灭活及降解,植入体内的细胞或材料无法像体外那样以更换培养液来达到目的。实验拟通过转染胰岛素基因,使转染后的干细胞稳定分泌胰岛素,促进其成脂分化。目的：探讨携带人胰岛素基因腺病毒载体转染人脐带间充质=F细胞后对其成脂分化能力的影响。方法：取第3代人脐带间充质干细胞,以感染复数为20转染腺病毒载体。实验分为4组：对照组为第4代人脐带间充质干细胞;实验组1为腺病毒转染的第4代人脐带间充质干细胞;实验组2为第4代人脐带间充质干细胞＋成脂诱导液;实验组3为腺病毒转染的第4代人脐带间充质干细胞＋成脂诱导液。结果与结论：转染48h后实验组1和实验组3的人脐带间充质干细胞在荧光显微镜下显现弱荧光,72h后荧光较强。经脂肪诱导培养液培养14d后,实验组1,2,3油红O染色后显微镜下呈红色,对照组未见脂滴形成,实验组1可见一些细小脂滴形成;实验组3与实验组2相比,脂滴大且多,定量分析显示,实验组3油红0染色阳性的面积和吸光度大于实验组2（P〈0．05）。由此说明携带人胰岛素基因腺病毒载体转染人脐带间充质干细胞后可促进其成脂能力。     

人脐带间充质干细胞诱导分化为心肌细胞的特异性基因表达

背景：脐带来源的间充质干细胞进行自体心肌内移植,修复损伤心肌组织,是心血管研究领域的热点。目的：应用5-氮胞苷诱导人脐带间充质干细胞转化为心肌样细胞后进行鉴定,以确定心肌样细胞的结构、形态和功能。方法：分离培养人脐带间充质干细胞,在第2代细胞中分别加入浓度为2.5,5,10,20,40,80μmol/L 的5-氮胞苷,作用24 h 后除去,继续培养4周。结果与结论：5-氮胞苷诱导前,无细丝样结构、无颗粒,胞浆量均匀且少,核/浆比例高,细胞形态呈现典型的梭形,细胞呈漩祸样或同心圆生长,核内会见到较为明显的核仁;在5-氮胞苷处理24 h 之后,各组细胞都会出现部分死亡,失去典型的梭形形态,成为棍状或者柱状,40,80μmol/L 组细胞形态变化明显。反转录-聚合酶反应检测2.5,40μmol/L 组诱导4周,5,10,20μmol/L 组诱导1,2,3,4周时人脐带间充质干细胞心钠素、α-骨骼肌动蛋白基因表达呈阳性。提示经5-氮胞苷诱导的人脐带间充质干细胞表达心肌细胞的特定基因。     

三种来源于不同围产期组织间充质干细胞的比较

背景：围产期组织作为间充质干细胞的良好来源已经受到广泛关注.目的：比较3种来源于不同围产期组织的间充质干细胞的特性.方法：以“mesenchymal stem cel s, fetal blood, umbilical cord, placenta”为检索词,检索PudMed数据库中2002年1月至2012年4月的文献,纳入与脐血、脐带、胎盘来源的间充质干细胞相关的权威性且具有代表性的文献.结果与结论：计算机初检得到248篇文献,对其中16篇文献进行综述.主要阐述3种来源于不同围产期组织的间充质干细胞的分离培养方法以及生物学特性等方面内容,相对于脐血、胎盘来源的间充质干细胞,来源于脐带华通胶质的间充质干细胞由于其分离方法简单,分离成功率高,扩增潜能较高,分化潜能较高以及致瘤性低而成为相对优越的间充质干细胞来源.     

人脐血单个核细胞和脐带间充质干细胞移植用于大鼠脊髓损伤的实验研究

目的:探讨人脐血单个核细胞和脐带间充质干细胞(MSCs)移植对脊髓损伤功能恢复的影响,寻找一种更适合治疗脊髓损伤的细胞源。方法:采集新鲜人脐带血和脐带,分离培养单个核细胞和MSCs。将脊髓损伤模型随机分成3组:单个核细胞移植组、MSCs移植组和低糖必需培养基(L-DMEM)培养组。采用免疫组化和免疫荧光检测细胞移植后1—4周细胞在脊髓内的存活情况和迁移情况,使用BBB行为学评分评估大鼠脊髓功能恢复情况。结果:L-DMEM培养液组在术后各时间点观察评分无明显差异,而细胞移植组脊髓功能处于逐渐恢复过程,与L-DMEM培养液比较,差异有显著性意义。单个核细胞移植组对损伤脊髓功能的修复作用较MSCs移植组显著,且差异有显著性意义。结论:与MSCs相比较,人脐血单个核细胞更适合作为治疗脊髓损伤的细胞源。     

Human umbilical cord mesenchymal stem cells: an overview of their potential in cell-based therapy

Introduction: Human umbilical cord mesenchymal stem cells (HUC-MSCs) are one of the typical adult stem cells; they have superiorities including low immunogenicity, non-invasive harvest procedure, easy expansion in vitro, and ethical access compared with stem cells from other sources. Therefore, HUC-MSCs are a promising candidate for cell-based therapy.

Areas covered: Here we reviewed the development of stem cell-based therapy, the manufacturing and banking process of HUC-MSCs, the emerging clinical studies in the field of cancer, central nervous system diseases, liver diseases and graft-versus-host disease, the potential therapeutic mechanisms, as well as challenges of HUC-MSCs in clinical translation.

Expert opinion: HUC-MSCs seem to be an optimal choice for stem cell-based therapy. However, before the cells translate from basic to clinical research, some problems still remain to be solved: i) building regulatory guidelines as well as an efficient and safe manufacturing procedure; ii) establishing donor’s genetic testing and long-term closely monitoring system; iii) conducting further clinical trials to determine the optimum and standard dosage, time, route, frequency and many other technical issues of HUC-MSCs transplantation.     

体外定向诱导人脐带间充质干细胞分化为胰岛样细胞

背景：人脐带间充质干细胞具有获取容易、免疫原性低等优点,目前尚缺乏体外诱导其分化为胰岛样细胞的成熟方案。目的：探讨人脐带间充质干细胞在体外一定条件下分化为胰岛样细胞的可能性。方法：无菌条件下分离培养人脐带间充质干细胞,细胞传3代后,采用两步法诱导其向胰岛样细胞分化：第1步,加入含100pg／L13-神经生长因子,4nmol／LActivinA,10mmol/L尼克酰胺,25pg／L表皮生长因子,体积分数为10％胎牛血清的DMEM／F12培养基中培养7d;第2步,将诱导液换为含10mmoI／L尼克酰胺,10pg／L碱性成纤维细胞生长因子,1％胰岛素一转铁蛋白一硒的DMEM／F12培养基,诱导时间为14d。对照组单纯加入DMEM／F12培养基进行培养。结果与结论：诱导2周后脐带间充质干细胞开始聚集成团,诱导3周后,葡萄糖刺激试验阳性、PDX-1和Insulin基因表达。而对照组细胞无胰岛素分泌,胰岛细胞相关基因表达阴性。实验成功地将脐带间充质干细胞诱导成了胰岛样细胞。     

脐带间充质干细胞在不同培养体系条件下的生物学特性

背景：体外培养的脐带间充质干细胞在不同培养体系下生长状态差异显著,因此选取一种更适合的培养基相当必要。目的：对比观察人脐带间充质干细胞在3种培养基中的生长增殖情况,并检测细胞免疫表型以及间充质干细胞的诱导分化能力。方法：在无菌条件下用贴块法收获人脐带间充质干细胞,用T75培养瓶培养传代后,取第3代脐带间充质干细胞分别种入到含体积分数为5%胎牛血清的DMEM/F12培养基、含体积分数为10%胎牛血清的DMEM/F12培养基和Mesen PRO RSTM培养基中,培养第1,3,5,7天进行细胞计数,绘制细胞生长曲线。采用流式细胞仪分析第3代脐带间充质干细胞免疫表型,并检测其成骨及成脂肪诱导分化能力。结果与结论：培养出的第3代人脐带间充质干细胞高表达CD44、CD73、CD90、CD105,不表达CD29、CD31、CD34、HLA-DR。经成脂诱导后,油红O染色可见胞浆中有大量红色小脂滴;成骨诱导后,茜素红染色后镜下可见成骨样细胞团,说明脐带间充质干细胞在体外具有多向分化的潜能。在倒置显微镜下观察可见含体积分数为10%胎牛血清的DMEM/F12培养基中的细胞集落密集,形态均匀,而其他2种培养基中的细胞集落密集程度和形态都不如前者好。在培养传代细胞时,可优先选择含体积分数为10%胎牛血清的DMEM/F12培养基。