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间充质干细胞表面标志物(间充质干细胞细胞形态)

充质干细胞 2023年03月11日 14:21 im

在这篇文章中,我们将重点介绍间充质干细胞表面标志物和间充质干细胞细胞形态的概念,以帮助你更好地理解学习中的知识。

mesenchymal stem cell的标志物有哪些

干细胞(stem cell)是一类具有自我更新和分化潜能的细胞,可以分化产生一种以上的“专业” 细胞。按照干细胞的生存阶段可分为胚胎干细胞和成体干细胞。干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响。目前人类胚胎干细胞已可成功地在体外培养。研究发现,成体干细胞可以横向分化为其它类型的细胞和组织,为干细胞的广泛应用提供了基础。按照干细胞的分化潜能可将其分为全能干细胞(totipotent stem cell)、多能干细胞(pluripotent stem cell)、专能干细胞{multipotent stem cell}以及单能干细胞(unipotent stem cell)。所谓全能干细胞是具有受精卵全能性的细胞,可分化为胚胎和胎盘的滋养层细胞,进一步分化形成一个完整的个体。在人的发育过程中,精卵受精后产生了一个单细胞的受精卵,受精卵经几次分裂发育成相同的全能细胞(totipotent cells),其中每一个细胞都可以发育成一完整的人体;多能干细胞是受精9天后,这些细胞经数次分裂发育成囊胚,囊胚具有外层细胞和内细胞团(inner cell mass,ICM),外层细胞形成胎盘和支持组织,内细胞团可以分化成三个胚层,即可形成各器官系统。虽然内细胞团可以形成每一中组织, 但它不能形成完整的胎儿,因为它不能形成胎盘和支持组织。这类内细胞团称为多能干细胞;多能干细胞进一步特化产生具有特殊功能的细胞群体,即专能干细胞,专能干细胞分化潜能较之多能干细胞分化潜能低,但也具有多项分化功能,如造血干细胞分裂分化产生红细胞、白细胞、血小板,皮肤干细胞产生各种类型的皮肤细胞;单能干细胞分化潜能最差,仅能产生一种类型细胞,例如表皮干细胞(epidermal stem cell)和睾丸中的精原干细胞(spermatogonial stem cell)。

干细胞的特点包括:①干细胞本身不是处于分化途径的终端,具有多项分化的能力;②干细胞具有无限的增殖分裂能力,能够进行自我更新;③干细胞可连续分裂几代,也可在较长时间内处于静止状态。

一、干细胞的形态和生化特征

干细胞为圆形或椭圆形,体积较小,核质比相对较大。均具有较高的端粒酶(telomerase)活性。不同的干细胞具有不同的生化标志,这对于确定干细胞的位置、寻找、分离和鉴定干细胞有重要意义。然而,干细胞的生存环境可影响其形态和生化特征,因此不能仅根据干细胞的形态和生化特征来寻找干细胞。具有增殖和自我更新能力以及在适当条件下表现出一定的分化潜能才是干细胞的本质特征。

一般而言,干细胞是相对未分化的细胞,在大多数组织中不具备其后代分化细胞的特殊功能。现已发现干细胞存在于多种器官组织中,但目前尚未发现心脏中存在干细胞。

二、细胞的增殖特性

(一)干细胞增殖的缓慢性

干细胞具有无限的增殖分裂能力。但是干细胞分裂较慢,这有利于其对特定的外界信号做出反应,以决定是进入增殖还是进入分化程序,同时有利于减少干细胞内基因突变的危险。实际上,在干细胞进行分化的时候,干细胞并非直接分化成为有功能的分化细胞,其必须经过一个快速的增殖期,产生过渡放大细胞(transit amplifying cell),又称快速自我更新细胞(rapidly self-renewing cells, RS cells)。过渡放大细胞是介于干细胞和分化细胞之间的过渡细胞,过渡放大细胞分裂较快,经若干次分裂后产生分化细胞,其作用是可以通过较少的干细胞产生较多的分化细胞。

(二)干细胞增殖自稳定性

生物体器官组织的自我更新必须通过干细胞的增殖来完成。对于许多干细胞而言,其寿命可伴随生物体个体发育整个过程。在生物体个体发育的漫长的一生中,干细胞不断自我更新并可维持自身数目恒定,这就是干细胞的自稳定性(self-maintenance),这是干细胞的基本特征之一。干细胞通过两种分裂方式来维持其自稳定性,即对称分裂和不对称分裂。

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相关热词:干细胞 stem-cell生物学特性

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世界抗癌日|一文读懂细胞科技与癌症的较量

2月4日是世界抗癌日,今年的活动主题是“关爱患者,共同抗癌”。癌症已经并将持续成为威胁人类安全 健康 的“杀手”。世界抗癌日发起于2000年,目的是加快癌症研究、预防及治疗领域的进展。

2020年新发癌症病例1929万例

世界卫生组织国际癌症研究机构 (International Agency for Research on Cancer, IARC)发布数据显示,2020年全球新发癌症病例约1929万例,全球癌症死亡病例996万例。其中,中国新发癌症病例457万例,癌症死亡病例300万例,新发病例和死亡病例均为全球第一,而发病率和死亡率最高的癌症类型分别是乳腺癌和肺癌。

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近年来,细胞 科技 在抗癌道路上取得了很大的进展,基于免疫细胞的CAR-T疗法被认为是人类攻克癌症的新里程碑。在过去,说到细胞 科技 与癌症的治疗,人们最先想到的可能是造血干细胞治疗白血病。 随着 科技 的发展,人们发现,除了造血干细胞,其他类型的干细胞以及免疫细胞也能用来对付癌症,细胞 科技 给癌症治疗带来了更多的可能性。

干细胞的较量--多种癌症的新突破口

在过去的几十年中,干细胞生物学的不断发展,为治疗癌症患者提供了新的潜在方法。

干细胞具有独特的生物学特性,包括自我更新,定向迁移,分化和对其他细胞的调节作用,这些作用可用作再生医学、治疗载体、药物靶向和免疫细胞的产生。

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在以往的报道中,研究人员通过移植骨髓来源的干细胞使骨髓损伤或免疫系统受损的骨癌患者恢复正常的骨髓造血功能[2]。对于癌症患者来说,诱导多能干细胞所产生的T细胞能够特异性的杀灭癌细胞。

另一方面,由于干细胞的定向迁移能力,干细胞可作为载体将治疗药物递送到肿瘤部分,实现对肿瘤细胞的精准、定点清除。目前,间充质干细胞移植已成为一种有前景的治疗骨癌的方法。

除了干细胞在癌症治疗过程中的直接治疗作用之外,近年来,干细胞外泌体成为癌症治疗中另外一个热点。

间充质干细胞来源的外泌体作为其胞内信号的重要组成部分,在肝癌等疾病治疗的研究中具有与间充质干细胞相似的作用:克服复杂的体内传送障碍而被受体细胞吸收、无免疫排斥反应和致瘤性且易于存储。

动物实验研究发现在大鼠肝癌模型中,静脉注射间充质干细胞外泌体后,MRI检测结果显示肿瘤逐渐缩小,血清中的自然杀伤细胞表面标志物含量升高。更多间充质干细胞外泌体在肝癌及肝脏转移性肿瘤中的应用如下表所示。

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免疫细胞的较量--癌症治疗的新里程碑

基于免疫细胞的疗法被认为是主动免疫疗法,它利用患者自身的免疫系统来治疗癌症。

免疫细胞疗法通常需要从患者血液中提取淋巴细胞,“训练”特定的免疫细胞以在体外识别癌细胞,然后将经过“训练”的细胞输回患者体内。然后,注入的细胞可以直接杀死患者的恶性细胞,或者激活其他免疫细胞进行癌细胞的杀灭。

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这些细胞是通过称为白细胞分离术的过程从患者体内分离出来的,而将其输回患者体内的过程称为过继细胞转移(ACT)。

最常用于癌症免疫治疗的淋巴细胞是自然杀伤(NK)细胞,细胞因子激活的杀伤细胞(CIK),细胞毒性T淋巴细胞(CTL)和树突状细胞(DC)。这些细胞可能来自患者(自体)或供体。目前,自体治疗比基因治疗更受欢迎,因为自体细胞减少了移植物抗宿主病的发生。

近年来,最为火热的肿瘤免疫疗法莫过于CAR-T细胞治疗。CAR-T免疫疗法是一种利用基因工程技术修饰患者T细胞使其能够表达嵌合抗原受体,以特异性识别并杀死癌细胞发挥抗肿瘤作用,是目前ACT治疗的研究热点。CAR-T细胞疗法已在血液系统肿瘤中获得成功,靶向CD19的CAR-T细胞已在多个地区获批应用于急性B淋巴细胞白血病及某些B细胞淋巴瘤的治疗。

这种疗法开启了人类癌症治疗的新纪元。那么对于实体肿瘤,免疫细胞疗法的较量又将是如何呢?

不久前,全球首个靶向性的CAR-T细胞治疗晚期肝癌的Ⅰ期临床研究结果公布,治疗的安全性和有效性均获得了令人欣喜的结果。接受该治疗后患者耐受性良好、安全性基本可控,罕见严重毒副反应,并初步显示出较好的临床获益[4]。

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胃癌是高发病率的癌症之一,现有的放化疗及手术治疗方法对于晚期胃癌患者的效果欠佳。一些化学药物疗法可通过促进免疫细胞浸润到肿瘤中并通过诱导肿瘤细胞的免疫原性死亡来促进肿瘤抗原的释放而增加免疫疗法的效果。

所以,化疗和CIK疗法联合治疗似乎可以增强疗效。治疗性胃切除术后的Ⅱ/Ⅲ期胃癌患者CIK疗法联合化疗作为辅助治疗的疗效评估显示,与单纯的化疗组相比,患者OS明显延长[5]。在晚期的胃癌病例中, 一些临床研究也证实了化疗加CIK疗法对患者的生质量有很大的提高。

细胞 科技 的整体较量--人类抗癌的一把利剑

肿瘤的形成是一个极其复杂的过程,在多种致癌因素作用下和长期处于不良的组织微环境中,细胞发生癌变并产生肿瘤,严重威胁人类生命 健康 。

近年来,细胞疗法在癌症的临床前和临床治疗中取得了一系列较为可观的结果,不过依然面临着众多挑战,未来仍需开展更大规模的临床研究,进一步探讨抗癌机理,进一步探讨细胞 科技 在实体肿瘤中的效果等等。

干细胞和免疫细胞疗法的发展开辟了癌症治疗的新途径,对癌症的发生机制的深入发掘和药物制造与筛选提供更多可能。

参考文献:

[1] Chu D T, Nguyen T T, Tien N L B, et al. Recent progress of stem cell therapy in cancer treatment: Molecular Mechanisms and Potential Applications. Cells, 2020, 9(3): 563.

[2] Morishita T. 2006. Tissue engineering approach to the treatment of bone tumors: three cases of cultured bone grafts derived from patients' mesenchymal stem cells. Artificial Organs.

[3]朱丹,李汛.间充质干细胞来源的外泌体在肝癌治疗中的研究进展.中国肿瘤临床,2020,47(20):1055-1060.

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[4] Shi D, Shi Y, Kaseb A O, et al. Chimeric antigen receptor-glypican-3 T-cell therapy for advanced hepatocellular carcinoma: Results of phase I Trials. Clinical Cancer Research, 2020, 26(15): 3979-3989.

[5] Zhao H, Fan Y, Li H, et al. Immunotherapy with cytokine-induced killer cells as an adjuvant treatment for advanced gastric carcinoma: a retrospective study of 165 patients. Cancer Biotherapy and Radiopharmaceuticals, 2013, 28(4): 303-309.

[6]索晓敏. 胰腺癌干细胞外泌体激活树突细胞用于癌症免疫治疗的研究.河北大学,2020.

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大鼠骨髓间充质干细胞的分离及培养

骨髓间充质干细胞(Bone Mesenchymal Stem Cells, BMSCs)是骨髓内除造血干细胞之外的另一类非常 重要的成体间充质干细胞,是骨髓造血微环境的重要组成部分,具有支持和调控造血的作用,能被诱导分化为成骨细胞、软骨细胞、心肌细胞等多种细胞类型。

大鼠骨髓间充质干细胞的分离及培养技术

  一、实验前准备 

实验开始前,将眼科剪刀、眼科镊子、培养皿,15ml 离心管、移液管、移液枪、枪头等放入无菌超净工作台,以紫外线照射 30min。

1. 选取 SPF 级,体重 100~150g 左右的SD 大鼠,断颈处死。将大鼠置于体积分数为 75%的乙醇中浸泡 5 min。

2. 工作台紫外消毒后,采用通风机通风 3min。以 75%酒精擦拭操作台和双手。

3. 无菌条件下,准备好大剪刀、止血钳、眼科剪刀、眼科镊子、干净培养皿。将大鼠仰卧在超净台内的干净培养皿上。

 二、全骨髓提取  

1. 眼科镊沿腹股沟处提拉大鼠皮肤,眼科剪刀剪开腹股沟皮肤,暴露腿部肌肉,从关节处将大鼠大腿剪下。除去骨表面附着的软组织,置于另一无菌培养皿中。

2. 假如在平时操作中,剪刀不易将骨表面肌肉组织剔除干净,可采用无菌纱布擦拭,可方便的将肌肉组织剔除干净,提高所分离细胞的纯度。

3. 用无菌PBS 浸泡清洗。眼科剪剪断两端骨骺,显露骨髓腔,放置于 10ml 含体积分数为10%胎牛血清的新鲜DMEM 完全培养液的无菌培养皿中,取出 1mL 注射器,用镊子钳起骨头的一端,并用注射器吸取完全培养液冲洗骨髓腔至另一培养皿中,由一段骨髓腔冲出骨髓, 重复 3 次,再反方向冲出骨髓,重复 3 次。直至骨髓腔冲洗液变清亮后停止。

  三、细胞制备

吹打细胞悬液,以便分散细胞,收集骨髓悬液于 15 mL 离心管中,1000 r/min 室温离心5 min。

 四、接种培养  

1. 离心后去上清,用 6mL 完全培养液重悬,轻轻吹打,制成单细胞悬液,转移至 25 cm

2. 培养瓶中,轻轻摇匀;置于 37 ℃、体积分数为 5%的 CO2饱和湿度培养箱中培养。

3. 24 小时后,镜下观察,可见细胞浓度极大,全为球形的大鼠骨髓中的血红细胞,如堆积的沙粒状,悬浮于培养液中并有少量血红细胞相互聚集发生。换液,去除漂浮的血细胞, 以后每两三天换液 1 次,直到增殖达到融合。4. 约 7 天后,倒置显微镜下观察细胞形态与生长情况,可见贴壁细胞数量明显增加,融合达 80%~90%,可进行细胞传代。

  五、细胞传代

待细胞融合至 80%~90%开始传代,吸去培养液,以预热的 PBS 轻轻冲洗后,吸去 PBS。采用消化液消化 1-2 分钟,骨髓干细胞贴壁特性强,比较难于消化,消化液可采用提高EDTA 浓度的方法,镜下可见细胞皱缩变圆,终止消化。本实验的消化液配方可以很好地消化,并不会损伤细胞。除消化液特殊外,其他方法同本光盘内的细胞传代方法。

本实验以 1:2 进行传代。

  六、细胞观察  

细胞传代到第 3 代时,生长融合后,细胞形态均一,呈长梭形集落样分布,并可重叠生长,细胞纯度可达 95%以上。此时细胞可用于后续实验,或采用表表面标志物进一步验证其纯度:验证标准为CD34 阴性,CD44 阳性。

从本实验结果中可见:全骨髓培养法可分离培养出纯度高、活力旺盛的骨髓间充质干细胞。

  七、注意事项   

1. 缓慢冲洗骨髓腔:

冲洗骨髓腔时为了避免冲起许多气泡损伤细胞,应缓慢冲洗。

2. 严格无菌:

取骨髓间充质干细胞的整个过程都需要谨慎,保证无菌操作

3. 培养基中血清浓度:

过多的血清中细胞因子可以促进细胞增殖,但细胞老化也快。而且一般来说,选择质量好 10%的胎牛血清有利于 MSCs 的培养

4. 原代细胞静置培养:

原代细胞置于培养箱 24~48h 内,应处于静置状态,不宜取出培养瓶观察生长状况,这将使原代分离细胞难以贴壁。

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。

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。

什么是间质干细胞?什么是脐带血干细胞?与胚胎干细胞有什么不同?

间质干细胞解释如下:

间充质干细胞是干细胞家族的重要成员,来源于发育早期的中胚层和外胚层,属于多能干细胞,间充质干细胞最初在骨髓中发现,因其具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自我复制等特点而日益受到人们的关注。

脐带血干细胞解释如下:

脐带血的采集是在新生儿出生以后,取婴儿端3-8cm脐带储两把止血钳结扎、断脐,婴儿被抱走处理,贴近母端止血钳处消毒并将针头插入脐静脉,采集脐血。脐带血里头含有大量的干细胞,称为脐带干细胞;而干细胞其实是人体的主要细胞,人的身体可以说是由干细胞所组成。

脐带血干细胞与胚胎干细胞的区别如下:

1.

胚胎干细胞是早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,脐带干细胞是脐带血里头含有的干细胞。

2.

进行胚胎干细胞研究就必须破坏胚胎,而胚胎是人尚未成形时在子宫的生命形式,而脐血采集是在胎盘、脐带与母体和胎儿完全分离以后进行的,因此对母亲和孩子没有任何不良影响。

间充质干细胞表面标志物的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容,更多关于间充质干细胞细胞形态、间充质干细胞表面标志物的信息别忘了在本站进行查找喔。

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