如何用癌细胞的细胞分泌外液中提取外泌体
小胶质细胞(microglia)是神经胶质细胞的一种,相当于脑和脊髓中的巨噬细胞,是中枢神经系统(CNS)中的第一道也是最主要的一道免疫防线。小胶质细胞大约占大脑中的神经胶质细胞的20%。小胶质细胞不停地清除着中枢神经系统中的损坏的神经,斑块及感染性物质。无数临床上和神经病理学研究表明激活的小胶质细胞在神经退化类疾病的发病机理中起到十分重要的作用,如帕金森病,多发性硬化和阿兹海默症等。但是过多激活或失控的小胶质细胞会引起神经毒性。他们是促炎因子和氧化应激的重要来源,如肿瘤坏死因子(TNF),一氧化氮,白介素等有神经毒性的物质
提取外泌体时如何去掉核糖体污染
(1)细菌是原核生物,不具有内质网、高尔基体等具膜结构的细胞器,因此不能完成图示的生理过程;图中物质①表示翻译的模板RNA,②是翻译的场所核糖体.(2)分析题图可知,③的作用是识别信号分子,为受体,本质是糖蛋白;受体位于细胞膜上,因此。
绝大多数培养基是建立在平衡盐溶液(BSS)基础上,添加了氨基酸、维生素和其它与血清中浓度相似的营养物质。最广泛应用的培养基是Eearle`s MEM 的混合物,其中含有13种必须氨基酸、8种维生素。而Ham`s F12 也包括非必须氨基酸,维生素的范围亦很广,另外常规含有无机盐和代谢添加剂(例如核苷酸)。MEM/F12 这两种培养基各取1/2,形成神经生物学最通用的培养基。Dulbecco`s改良培养基——DMEM,现应用于快速生长的细胞,同MEM含有相同的营养成分,但浓度高出2~4倍
脑损伤与神经退化疾病就目前科学所知是不可逆的症状,而多数神经退化疾病与脑损伤会引起失智,在台湾估计已经有超过27万的失智人口。近日国卫院使用干细胞的「外泌体」,找到治疗相关疾病的新方法。研究人员指出,外泌体不具有细胞,不会有异体排斥的问题,可说是再生医疗的一大新希望。
近年来,因为高龄、慢性病的原因,脑损伤问题越来越严重。各种程度的碰撞、不正常的生活习惯、高血压、糖尿病、长期的压力及心理疾病等,都是造成脑损伤或退化的可能因素。
不过国卫院细胞与系统医学研究所李华容副研究员团队研究发现,若对大脑受损的小鼠注射干细胞的「外泌体」,观察到受损的神经细胞可以长出突触,神经细胞的数量可以恢复到原本的6成。也就是说,这项技术颠覆了以前「神经受损无法治来喔」的困境。
有生医界贾伯斯之称的维克森林再生医学研究所所长(the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine) Dr. Anthony Atala对这项研究表示高度期许:「期待看到这项技术在治疗脑损伤和神经退化疾病的成功发展」。
外泌体 3 大优势,再生效果不输干细胞
什么是外泌体?阳明大学生化所博士张薏雯解释,在培养干细胞的过程中,科学家就在培养基中发现了许多的外泌体在其中,就像是小泡泡一样充满在其中。
过去以为是外泌体只是细胞代谢的废弃物,不过张薏雯表示,外泌体其实有3大好处。
分子小:外泌体的平均大小,大约是在 30 ~ 100nm,属于柰米等级,因为分子小,所以有容易被吸收的特性。 脂质双层:因具有脂质双层的构造,所以与其他细胞容易相容,可对身体带来一些再生修复的作用。 传递细胞间的讯息:外泌体存在的最大功能,就是传递细胞与细胞之间的传令者,举例来说,像是当皮肤细胞出现异常情形时,就会释出外泌体,去跟其他的细胞传达需要救援的讯息,让健康的细胞到有问题的地方进行再生修复的作业。 外泌体不是细胞,好保存、不怕「异体移植」
李华容表示,近年来虽然已经有很多研究指出,干细胞有希望能修复神经系统损伤,但是根据目前的《特管办法》,病人只能用自己的细胞治疗,而且治疗方式要透过手术,还要担心身体对植入的细胞有排斥的问题。
「不过外泌体不是细胞,所以就可以避免身体排斥细胞的风险。」李华容指出。而且,细胞不容易保存,外泌体在这方面更具有优势。
外泌体是对抗发炎利器,未来有望治疗多种「不治之症」
李华容表示,身体的过度发炎反应导致身体损害,不过「抗发炎」就是外泌体的专长。这个研究显示干细胞外泌体较间质干细胞更具有促进组织再生的能力,又能避免细胞植入手术的风险及副作用,对再生医疗带来新的突破。
此系列研究已分别于2019、2020年发表于国际再生医学权威期刊《STEM CELLS Translational Medicine》,并获得国外媒体专栏报导。
李华容表示,目前干细胞外泌体的研究范围虽然仅限于治疗神经相关疾病,但未来可望用于治疗退化性疾病、组织或器官损伤、细胞缺陷、神经退化性疾病、脑与脊髓创伤、中风、学习障碍、巴金森氏症、心肌梗塞、肌肉萎缩症等疾病。
在生活中,有很多人因为一时不慎而落得终身瘫痪的后果,给自身和家人都带来巨大的痛苦。如果说不久的未来,发达的医学就能够通过移植神经干细胞的手术,有希望让长期坐在轮椅上的张海迪、桑兰重新站立起来,你会相信吗?
也许又有人会对此提出疑问,已经瘫痪了那么久的人真的还能重新站起来吗?不用怀疑,确实有可能。对于移植神经干细胞能够创造出神奇的效果,是全军神经医学研究所所长、珠江医院神经外科的主任徐如祥教授通过不断研究之后再一次研讨会上透露给外界的。
也许很多人并不知道神经干细胞移植是怎么一回事,因为就目前来说这个领域对大部分的人来说还十分陌生,但是它在世界上已经有了一定的发展。神经干细胞移植是国际医学界的一个前沿学科,研究前景十分看好。
在人的大脑内发现神经干细胞距离现在只有十多年的时间,由于神经干细胞在临床应用方面具有很广泛的前景,所以全世界现在几乎都在把它作为一个热点来进行研究。神经干细胞的研究领域,不管是从技术上来说还是临床应用,目前所处的都是比较前沿的位置。
传统观念一直以来都认为,中枢神经系统的细胞在出生前或者出生以后就会停止生长,这就意味着人类或者高级的哺乳动物在成年以后,神经细胞就会不断的减少而且不能被更新或者代替,而对于后天发生的中枢神经系统损伤是无法进行修复的,神经功能的恢复只能依靠其附近或者其他部位的中枢结构来代偿。但是,后来却有研究者发现,成年的哺乳动物脑内一些部位的细胞具有再生的功能,而人脑内也同样存在这样的细胞,也就是我们现在所说的神经干细胞。
据有关的研究专家介绍,只要抽取一点患者的骨髓,并在体外培养并诱导成神经干细胞,然后再移植入患者的神经系统,从而使受损的神经功能得到修复。一旦这项研究能够在临床上获得成功,那些脑外伤、偏瘫、脊髓损伤等神经功能受损的患者,尤其是对植物人来说,实在不失为一个福音。
但是神经干细胞移植的早期研究通常只能以动物活体来做实验。实验之前,研究人员会先用来做实验的白鼠第8、9根胸椎之间的神经完全切断,使其后腿失去自主移动的功能,也不能自动排尿,这只白鼠就相当于是一个高位截瘫的病人。接着,研究者用从人体胚胎中分离出来的神经干细胞,加入各种诱导因子,并在试管中培养了近9个月,干细胞指数一直呈现增殖状态,研究者终于克服了人体胚胎干细胞在体外一段时间后容易分化或者凋亡的这一难题。而后研究人员会将人胚干细胞移植于高位截瘫的白鼠体内,不久之后,研究人员就惊奇地发现白鼠的后腿开始逐渐恢复运动功能,逐渐的已经能够自主支撑身重、缓慢的移动和爬坡,并开始自动排尿。经过更深入的检查证实,神经干细胞在白鼠体内的存活状况良好,装逐渐的向病变部位迁移并分化成熟的细胞。白鼠脊髓损伤处的神经细胞正处于明显的再生过程,而且没有出现明显的排异反应。一旦时机成熟,研究人员就将着手进行神经干细胞移植的临床治疗研究。
神经干细胞移植已经是国内外医学学术界公认的修复神经功能受损最有效方法。而获取神经干细胞只有三个途径,一种是通过胚胎提取,也就是从流产的胎儿身上抽取获得干细胞;二是通过克隆,通过抽取动物的细胞注入卵母细胞,培植成干细胞;三则是从自身抽取骨髓,然后加入各种诱导因子,在进行一些基因的改造和修饰,定向诱导分化成神经干细胞。而前两种获取方式会带来伦理道德方面的置疑,而且从技术层面上来说难度也太大。所以从骨髓中进行神经干细胞的培养,不仅技术方面相对比较成熟,实验的效果和可靠性也比前两种要更明显。
后来应脑瘫、脑外伤和脑血管瘤三位志愿者患者的家属强烈要求,研究人员对他们进行了神经干细胞移植手术,疗效目前还正处于观察之中。如果一切顺利的话,不久之后就可以在临床中普通的推广应用了。
神经干细胞移植是国际上的一种研究方向,很多研究神经干细胞移植领域的专家、学者,对“神经干细胞移植”目前的研究的状况以及发展前景都抱有很大的期望,都希望在短时间内能有更大的突破。而对于发病率居高不下的偏瘫患者来说,如果神经干细胞移植获得突破并用于临床,实则算得上一项造福人类的研究成果。
关键词:神经干细胞外泌体提取