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间充质干细胞表面标记物(间充质干细胞是什么颜色)

充质干细胞 2023年03月25日 15:34 im

本文重点讨论间充质干细胞表面标记物和间充质干细胞是什么颜色的概念,以帮助你在学习中更好地理解这些信息。

间充质干细胞的研究是从什么时候开始的

Friedenstein教授于1968年发现骨髓中存在一群干/祖细胞能支持造血和分化为骨细胞,在1974年体外培养获得成果,这类贴壁培养的干细胞呈漩涡状生长;1988年将这类干细胞命名为“骨髓基质干细胞”。Caplan教授在1991年进一步把这类干细胞命名为“间充质干细胞”。“间充质干细胞”的命名逐渐被广泛接受和使用。也有学者认为间充质干细胞的英文名称为mesenchymal stromal cell,但是更多学者习惯采用mesenchymal stem cell。

1995年Caplan教授从恶性血液病患者骨髓抽取并分离培养出这些贴壁的基质细胞,然后回输到患者体内,观察临床效果并证明这些基质的安全性。这是一个足以载入史册的研究,是间充质干细胞研究史上的第一个里程碑式的事件,使间充质干细胞的研究从实验室跨入到实际的临床应用。

第二个里程碑式事件是1999年Pittenger等在science发表文章,首次证明间充质干细胞具有多向分化能力,能分化为脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞。这个研究成果激发了众多研究者对间充质干细胞的分化潜能的研究,比如分化为肝细胞、神经细胞、胰岛β细胞、血管内皮细胞等。

第三个里程碑式事件在于2002年发现了间充质干细胞有强大的免疫抑制能力。随后发现MSC本身具有低免疫原性,即使异体或跨种属使用,均难于引起免疫排斥反应。动物实验和临床研究发现间充质干细胞能促进调节性T淋巴细胞的增殖,使得免疫系统恢复免疫平衡状态。间充质干细胞的这些免疫特性,非常有利于用于治疗免疫性疾病,包括移植排斥反应和自身免疫性疾病。

第四个里程碑式事件在于定义标准的统一。2006年国际细胞治疗协和(ISCT)统一了间充质干细胞的定义(也是鉴定标准),使得间充质干细胞有了全球范围的最低鉴定标准。只有同时符合这些标准的细胞,才能称之为间充质干细胞。这个定义包括三方面的内容:①,贴壁生长;②,细胞表面表达一些特异性抗原(标记物);③具有向脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞分化的能力。

间充质干细胞成为药品上市为第五个里程碑式事件。2012年Osiris公司申报MSC作为药品上市得到加拿大FDA的批准,适应症为儿童急性激素抵抗的移植物抗宿主病(GVHD),随后适应症扩大为成年人GVHD,并在新西兰、瑞士等国上市。MSC的临床应用达到一个历史性高度!虽然韩国在2011年就已经批准间充质干细胞作为药物上市,但由于韩国曾经出过一个很著名的干细胞学术丑闻,导致干细胞行业名誉受损,故不把韩国2011年的干细胞药物视为全球第一个干细胞药物。

总之,间充质干细胞被各国政府批准为干细胞药物上市,就是对间充质干细胞安全性和有效性的认可。上市,并不意味着对间充质干细胞研究的终止,反而是一种激励和推动,鼓舞着众多学者加深对间充质干细胞本身的研究和治疗疑难杂症的临床研究,更好地造福患者。

大鼠小鼠间充质干细胞区别

MSC的细胞表面标志物鉴定常采用流式细胞仪来进行。MSC属混杂细胞群,其表面抗原也具有非专一性, 它可同时表达间质细胞、内皮细胞和表皮细胞的表面标志,如粘附因子、生长因子和细胞因子受体以及整合素家族等。

MSC的细胞表面标志物鉴定标准为:

① CD105、CD73和CD90阳性率≥90%;

② CD45、CD34、CD14或CD11b、CD79α或CD19、HLA-DR呈阴性,阳性率≤5%。

不同组织来源的MSC可共享相同的细胞表面标记,如CD29和CD44。

03 多向分化潜能鉴定

MSC具有在体外分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、肝细胞等定向分化的能力,所以鉴定MSC的多向分化潜能也是重要的鉴定方法之一。MSC成骨诱导分化最常用的染色方法是茜素红染色法,成脂诱导分化最常用的染色方法是油红O染色法,而成软骨诱导分化最常用的方法是阿利辛蓝染色、悬浮培养。

干细胞示踪技术主要包括哪些标记方法

目前标记干细胞的MRI 对比剂主要有两类: 一类是以Gd3+对比剂即所谓顺磁性对比剂,主要产生T1 正性对比效应,目前有关的应用报道不多,主要是因为在目前MRI 场强下Gd3+的量需要达到相当程度,这在技术上尚有难度。

当然也有几项研究成功地应用Gd3+复合物通过胞饮作用或细胞内吞作用进入细胞内而后行MRI 的报道。Modo 等应用右旋糖酐聚合物连接的Gd-DTPA 与若丹明颗粒(gadolinium rhodamine dextran,GRID )可同时提供MRI 和荧光组织显像,将之标记永生化小鼠神经干细胞MHP36 细胞后移植至脑缺血大鼠的海马后进行4.7 T MR 离体成像, 证实MRI 能可靠分辨移植细胞以及示踪细胞迁移。

另一类是通过葡聚糖生物高分子包裹Fe3O4 晶体形成核壳式结构的超顺磁性氧化铁(superpara-magnetic iron oxide,SPIO) 纳米材料对比剂, 主要产生较强的T2 负性对比效应。其特点是粒径小、穿透力强且弛豫率约为同样 564 国际医学放射学杂志International Journal of Medical Radiology 2009 Nov; 32(6) 条件下Gd3+的7~10 倍,在很低浓度(nmol)时即可在 MRI 上形成对比且具有生物可降解性,能被细胞代谢后进入正常血浆铁池与红细胞血红蛋白结合或用于其他代谢过程。

以上特点使氧化铁类对比剂更受关注,是目前较理想的磁共振示踪剂。近年来,间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)磁标记后MRI 示踪已成功应用于中枢神经系统和心脏等器官。Jendelova 等[21]将SPIO 和BrdU 双重标记的MSCs 经对侧脑半球局部移植入大鼠脑皮质损伤模型, 术后28 d 常规1.5 T MRI 显示MSCs 从注射点向对侧脑损伤区域迁移,脑损伤区域内见特异性低信号分布持续至术后50 d。

切片BrdU 免疫组化分析显示移植的MSCs 分化为神经元细胞,术后大鼠的神经功能改善,因此认为损伤组织可产生丰富的化学因子促使移植的MSCs 进行靶向迁移性修复。Kraitchman 等[22]利用Feridex 标记MSCs 经导管注入犬心肌梗死模型周边区域, 术后持续8 周,1.5 T MRI 明确观察到移植部位发出一条低信号线指向心肌梗死区域,心肌梗死面积逐渐减小。活体MRI 示踪磁标记MSCs 在骨关节领域也显示出重要的应用前景。

Mayer-Kuckuk 等应用与荧光基团结合的氧化铁粒子标记7F2 细胞和MC3T3-E1#4 细胞, 从股骨干骨骺端注射30 μL 含1×105 个磁标记细胞的磷酸盐缓冲液(PBS)至小鼠股骨髓腔,7 T MR 活体成像显示骨髓腔内见特异性低信号持续至术后第9 天,此后髓腔内信号增高,提示移植MSCs 在股骨髓腔内部分丢失。

居等应用磁性氧化铁纳米粒子和多聚赖氨酸(Poly-L-Lysine, PLL) 的偶联物 Fe2O3-PLL , 有效地标记了人脐血间充质干细胞,成功地进行了磁共振标记细胞成像, 且对细胞的活力、凋亡等生物学特性无明显影响。

国内一些研究者进行的实验室结合前期间充质干细胞的磁标记工作,正在进行肝干细胞、神经干细胞的磁探针标记, 评价其对细胞活力增殖与凋亡代谢分化的影响,评价MRI 不同序列上不同浓度标记细胞的信号特点,并将标记后的肝干细胞进行正常及肝衰大鼠体内移植,神经干细胞标记后进行正常及大脑半球缺血大鼠体内移植,用MRI 动态示踪移植细胞分析移植细胞的生存状态,总结MRI 示踪干细胞的理论依据、技术方法及影像学表现特征,达到活体下追踪干细胞存活迁移的目的[24-27]。虽然MRI 示踪干细胞已经显示出了良好的应用前景,但磁标记会随着细胞分裂而稀释,在监测移植后干细胞的分化方面尚存在不足[28],有待进一步改进。

综上所述,有关干细胞标记和活体示踪方面的研究虽然取得了重要进展,但尚有许多问题需要解决,目前应用的各种标记示踪方法都有自己的优缺点, 但是随着科技的发展以及相关实验的不断深入,各种标记示踪方法目前存在的问题必定能够得到解决,其中尤其以MRI 活体示踪磁标记干细胞技术值得期待。利用无创伤性影像学技术活体示踪干细胞的研究将会取得重大突破。

什么叫间充质?

间充质,mesenchyme,在胚胎时期由中胚层细胞分化而来。间充质由间充质细胞和无定型的基质构成。不含纤维。间充质细胞呈星状,细胞间以突起相互连接成细胞网。

细胞核大,核仁明显,细胞质弱嗜碱性。间充质细胞分化程度低,有很强的增殖分化能力。在胚胎时期分化成多种结缔组织细胞、内皮细胞、平滑肌细胞等。

主要特性:

间充质干细胞(MSC)是属于中胚层的一类多能干细胞,主要存在于结缔组织和器官间质中,以骨髓组织中含量最为丰富,由于骨髓是其主要来源,因此统称为骨髓间充质干细胞。骨髓间充质干细胞具有以下特性:

一、具有强大的增殖能力和多向分化潜能,在适宜的体内或体外环境下具有分化为肌细胞、肝细胞、成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞、基质细胞等多种细胞的能力。

二、具有免疫调节功能,通过细胞间的相互作用及产生细胞因子抑制T细胞的增殖及其免疫反应 ,从而发挥免疫重建的功能。

三、具有来源方便,易于分离、培养、扩增和纯化,多次传代扩增后仍具有干细胞特性,不存在免疫排斥的特性。

四、面目模糊,表面抗原不明显,异体移植排异较轻,配型要求不严格。

正是由于间充质干细胞所具备的这些免疫学特性,使其在血液病治疗方面具有广阔的临床应用前景。通过自体移植可以重建组织器官的结构和功能,并且可避免免疫排斥反应。

求助人脐带间充质干细胞提取方法

方法:

无菌条件下截取流产胎儿双侧四肢骨,PBS冲洗髓腔,离心去脂肪及上清液,L-DMEM重悬细胞,沿管壁缓慢滴加至底部有等量1.073 g/mL Percoll分离液的离心管中,离心后吸取中间界面白膜层,加入含体积分数为10%的胎牛血清、青霉素钠、链霉素的L-DMEM完全培养基,接种后置于37℃、体积分数为5%的CO2饱和湿度孵箱内培养.48 h后换液,去除未贴壁细胞,以后每2d换液一次.待细胞达到80%~90%融合时,胰酶-EDTA消化传代.

主要观察指标:

倒置显微镜及Giemsa染色观察细胞形态;透射电镜观察细胞超微结构;流式细胞技术检测其表面标记物;碱性磷酸酶染色检测成骨分化能力;Ⅱ型胶原免疫细胞化学染色检测成软骨分化能力.结果:原代及传代培养的胎儿骨髓间充质干细胞呈梭形外观,具有较强的增殖能力.胞体较小,细胞核/浆比例大,胞核呈圆形或椭圆形,胞浆少,染色质较疏松,表现出早期细胞的特点,传至第20代细胞超微结构仍无明显改变.细胞表面抗原CD29,CD44,CD105呈阳性表达,CD34,CD45呈阴性表达.骨髓间充质干细胞诱导分化后,碱性磷酸酶染色及Ⅱ型胶原均呈阳性.

结论:

利用密度梯度离心+贴壁筛选法可成功分离培养胎儿骨髓间充质干细胞,所获细胞能够向成骨细胞及软骨细胞分化,该方法为体外培养扩增胎儿骨髓间充质干细胞的简单、稳定、高效的手段.

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