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脐带间充质干细胞表型检测方法(脐带间充质干细胞用什么培养基)

充质干细胞 2023年03月14日 14:10 im

本文重点介绍了脐带间充质干细胞表型检测方法和脐带间充质干细胞用什么培养基的概念,以帮助你在学习中更好地理解这些信息。

刚关于干细胞提取,你想知道的都在这

干细胞在医学界被誉为“第三医疗手段”,是区别于传统手术治疗和药物治疗的革命性医疗手段,在治疗各种难治性疾病、罕见病方面具有自己独特的优势。

随着年龄的增长,人体免疫力会逐步下降,此时身体开始出现各种疾病,体内细胞的活性以及数量也会相应减少,身体器官以及机能的修复再生能力下降,此时给身体补充干细胞,组织器官就能得到及时修复,疾病也会很快痊愈。

干细胞是一类具有多项分化潜能和自我复制能力的未分化起源细胞,也被医学界称为“万用细胞”。生老病死的各个阶段都是由细胞所决定的,当体内的细胞数量与质量逐步降低,无法及时有效的替换补充体内衰老病变的功能细胞时,疾病与衰老就会到来。

而干细胞可以利用自身的分化作用修复受损的组织器官,能够分化为身体所需要的组织器官细胞来补充损失的细胞,代替那些衰老受伤的细胞恢复受损组织器官的功能。

干细胞能再生各种人体组织,可以分化成牙周组织、神经等组织细胞,将来还可以用于器官组织的再生,并且还有抗衰老的功效,补充干细胞可以有效去除皱纹,恢复肌肤光泽弹性,有着显著的美容护肤效果。

有哪几种干细胞值得我们提取储存?它们又分别有什么区别和作用?

一、脐带干细胞

脐带干细胞已经成为了具有共识性的,安全有效的间充质干细胞样本来源。脐带干细胞一般指脐带间充质干细胞。

脐带间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells)是指存在于新生儿脐带组织中的一种多功能干细胞,它的增殖能力比较强,能分化成许多种组织细胞,做异基因移植的时候,也很少出现排斥的反应,能攻克许多难治性慢性病,还可以修复衰老的组织器官,抵抗人体衰老。

提取并储存脐带干细胞相当于给新生儿及其父母上了一份保险。

二、骨髓、脂肪干细胞

如果在出生时没有储存脐带干细胞,成年后再想储存自己的干细胞就要抽取骨髓干细胞或脂肪干细胞,这两种干细胞是成年人干细胞的最佳来源,其中脂肪干细胞的活性要强于骨髓干细胞。

脂肪干细胞提取过程容易,只需要通过微创在腹部提取20cc的脂肪。先将样本放在–80 °C冰箱过夜,第二天再转移到液氮进行长期储存。脂肪干细胞在体外扩增技术成熟,可以保管30年左右。

干细胞在生命科学、新药试验和疾病研究这三大生物医药领域都有着广泛的运用,不仅在疑难杂症上初露锋芒,也在常见病、医美方面崭露头角。近年来,我国干细胞产业发展迅猛,相信随着生物医学的不断发展

知识科普_脐带血干细胞的生物学和免疫学特性_郑大中科博生

   脐带血中含有较丰富的HSC和MSC,脐带血中的T淋巴细胞比较原始,缺乏T细胞活化生长因子,所以,其免疫功能相对不成熟,脐带血接触的抗原,记忆细胞较少,淋巴细胞对异种抗原反应差,B细胞不能转化为浆细胞,细胞间信号转导通路不完善,NK细胞活性较弱等特点使其在应用时较少发生移植物抗宿主病(GVHD)。下面分别介绍脐带血中各主要干细胞的特征。

   脐带血源造血干细胞生物学和免疫学特征 CB-HSC是脐带血中含量较高的一类干细胞,具有多向分化潜能和很强的增殖分化以及形成集落的能力,CB-HSC对生长刺激较敏感,能迅速脱离Go/G1期而进入细胞周期,脐带血有自分泌造血因子的能力,自分泌产生的造血因子可赋予脐带血干细胞高增殖和扩增能力,CB-HSC分为CD34+细胞群和CD34-细胞群,目前公认CD34是造血干细胞筛选的主要标志,CD34+,细胞是非均质性的细胞群,其中既含有造血干细胞也存在不同分化阶段的各系造血祖细胞, CD34+细胞是一种处于静息状态下的细胞,经过特定的细胞因子活化后,可以转化为CD34+细胞。CD34表面抗原的检测对造血干细胞的确认、计数、分离和控制具有重要价值。D34+是与造血干/祖细胞相关的一个阶段特异性抗原,也是HSC/HPC分离纯化的主要标志,CD34+细胞群约占HSC/HPC的90%以上,所以目前通常所说HSC/HPC是CD34+细胞群。脐带血可分离的CD34+细胞群约占脐带血单个核细胞2% ,其数量比例与骨髓来源的CD34+细胞群接近,但明显高于外周血。脐带CD34+ CD33-和CD34+,CD38-细胞群较骨髓来源的数量更多,更为原始,体外的增殖分化能力明显高于骨髓。这些都为少量脐带血代替大量骨髓和外周血满足临床移植治疗提供可能。脐带血中BFU-E水平高于骨髓;脐带血和骨髓中BFU-GM水平相当,但脐带血中更幼稚的双能粒-单核祖细胞含量高于骨髓;脐带血中高增潜能集落形成细胞(HPP-CFC)比骨髓中高8倍,且不成熟巨核祖细胞集落较多。大量研究表明,脐带血的自我复制、增殖能力、受刺激后进入细胞周期的速度及体外扩增的潜能均高于骨髓,尤其是对造血调控因子的反应明显高于骨髓和外周血细胞,表现为加入各种细胞因子后,CFU-GEMM和BVU-E集落数量明显升高。因其有着较长的端粒和较高的端粒酶活性,且不表达CD95/Fas,故不宜发生凋亡,有较高端粒酶活性可能是其自有更新内部因素之一。CD34 细胞体外长期培养中初始细胞CD34CD45 RO,细胞在脐带血中明显高于骨髓,且不成熟表型T细胞(CD45RO,)以抑制性亚群为主,经过继发性免疫刺激后产生较长期无反应状态,这可能是脐带血移植后超越HLA屏障,GVHD发生较少生车的原因之一。学者研究发现CD34, HSC可以分化为心肌细胞、血管内皮细胞和平滑肌细胞,并且具有

一定的心肌细胞收缩功能。HSC移植和造血生长因子治疗心肌梗死能促进心肌的再生修复,改善心功能。

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.

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。

肝病:成效显著的干细胞疗法

肝脏的功能:

肝(Liver)是人体最大的腺体,其功能极为复杂和重要,具有分泌胆汁、分解糖与储存糖原、解毒及吞噬防御等功能。

肝脏是人体以代谢功能为主,类似加工厂,其主要生物学功能包括以下几点:

解毒功能:人体内大部分毒性物质均在肝脏被分解代谢为无毒或低毒性物质,其方式包括氧化、水解、还原等。如果肝脏严重受损或慢性肝病,如肝硬化、肝炎等,导致肝功能下降,毒性物质会在肝脏累积,进一步加重肝脏损伤并引起其他功能器官代偿性受累。

分泌功能:主要分泌胆汁,肝脏细胞生成胆汁,储存在胆囊中,当小肠内食物需要消化时,胆囊自动收缩,排入肠道以帮助食物消化吸收。肝功能减退或胆管阻塞时,消化功能会受此影响,胆管阻塞致使胆汁回流血压会出现黄疸,表现为皮肤黏膜变黄。除此之外,干细胞还分泌肝细胞生长因子等促进肝细胞分裂增殖。

代谢功能:主要包括分解代谢、合成代谢、能量代谢三方面。人体摄入的碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素等,吸收后输送到肝脏,在肝脏组织被分解为氨基酸、脂肪酸、葡萄糖等小分子化合物,再根据人体需要合成所需蛋白质、碳水化合物和脂肪,从而调节人体代谢与能量平衡,是三大代谢物转化利用的场所,如果肝功能受损,代谢平衡就会失调,引发代谢异常性疾病。

免疫防御功能:除肝脏的解毒功能外,肝脏还有一些具有吞噬功能的吞噬细胞,其主要是吞噬、消化处理血液颗粒物,后经免疫进一步清楚;除此之外肝脏内淋巴细胞也十分丰富,在机体产生炎症反应时,一部分可被运到肝脏。

肝脏具有强大的再生能力,小鼠实验中切除其三分之二肝脏,约在两个月会成长为原来大小,其功能得到恢复。肝脏如此惊人的再生能力与肝脏干细胞有关,目前已证实其涉及肝细胞、肝脏干细胞、骨髓干细胞等。

正常组织更新的肝脏更新是靠肝脏原位干细胞分裂介导,在肝脏受到轻微损伤时便可由自身经多种生长因子和转录调控参与,激活肝细胞再生,使肝脏体积和功能得到恢复。当肝脏损伤十分严重,如肝脏大部分 肝组织切除、严重肝坏死等,其肝脏的再生则需要肝肝细胞及肝外循环的造血干细胞等进入肝脏,后进一步分化为肝细胞。

肝损伤是一种临床上常见的疾病,全球约有17亿人患有不同类型的肝病,因各种理化因素均可导致肝损伤,严重或持续性肝损伤最终可导致肝功能衰竭,甚至危及生命。肝病主要包括机械性肝损伤、病毒性肝炎、酒精性肝病、脂肪性肝病、自身免疫性肝病、肝硬化和肝癌等,尤其是病毒性肝病、肝硬化、肝癌和自身免疫性肝病的治疗,现代医学手段往往治疗效果有限,很难取得理想的治疗效果。

肝硬化(Liver cirrhosis,LC)是临床上常见的慢性进行性肝病,是由一种或多种病因长期或反复作用造成的弥漫性肝脏损害。引起肝硬化的病因很多,主要是由病毒性肝炎所致,如乙型肝炎、丙型肝炎等,另外还有酒精肝、脂肪肝、胆汁淤积、药物、营养等方面的因素长期损害所致。每年死于肝硬化的患者达数十万人。

中晚期肝病通常累积广泛肝细胞,其再生能力下降,造成肝功能失代偿并最终导致肝功能衰竭,也是肝脏疾病的终末表现。目前对于中晚期肝病的治疗,主要有内科综合保肝治疗,但效果欠佳,病死率很高;生物人工肝系统治疗、但干细胞来源不足、存在免疫排斥反应;原位肝移植是唯一有效办法,但肝源有限,价格昂贵,极少部分可接受移植治疗。与这些治疗方案相比,因此进行干细胞移植能使受损肝脏细胞得以补充,因 其具有很强的自我更新能力、独特的免疫调节作用和跨胚层多向分化潜能,可以使组织功能得以恢复,安全可靠,价格低廉,逐渐成为肝病的又一治疗手段。

疗效与机制

迄今为止,国内外已对间充质干细胞修复肝损伤的作用和机制进行了部分研究,证明其对肝损伤均有疗效并在临床上取得一些显著的进展。其作用机制主要包含以下三个方面:

定向分化为肝细胞: 体外实验已证实间充质干细胞可被诱导分化为肝细胞,并且具有分泌细胞生长因子和抑制肝脏炎症的作用。诱导后的细胞表达肝细胞部分表型标记,且能够合成白蛋白。动物实验已证实通过静脉回输脐带间充质干细胞会归巢到已损伤的肝脏部位,表达肝细胞表型,使肝功能得到改善。

实验证明持续性肝损伤可以显著提高脐带间充质干细胞的归巢性。其归巢性作用机制研究表明,趋化因子家族及其受体是操控脐带间充质干细胞向肝组织迁移的重要因子,基质细胞衍生因子等对于脐带间充质干细胞动员、有效定植于受损组织起到重要作用。

旁分泌作用 :在研究发现移植脐带间充质干细胞在动物模型中的分布情况时,一直以为其直接参与了肝损伤的修复,并且认为这可能是唯一机制。但随着研究的深入,人们发现,在损伤修复方面,脐带间充质干细胞分泌的多种生长因子和外泌体不仅参与促进损伤修复,而且其作用比直接转化为肝细胞更为重要。其作用主要表现在以下方面:促进自体干细胞动员及肝细胞再生,促进胆管、毛细血管生成,抑制肝纤维化,低免疫源性。对移植后的体内跟踪实验显示,移植后的脐带间充质干细胞主要分布于肝脏结缔组织中。通过分泌生物活性因子恢复肝功能并促进肝再生。在肝脏再生通路中会起到促进肝细胞样细胞、胆管细胞、血管内皮样细胞分化、成熟中起到重要作用,有助于胆管的形成和解耦维持、新生血管形成及肝细胞增值。

炎症调节: 无论什么原因导致的肝损伤,其病变发展过程中大概率始终伴随着肝脏的炎症反应,而炎症反应本身也是肝脏的基本病理过程,是导致肝细胞坏死、凋亡及肝功能退化的继发因素。炎症反应是肝脏受到理化和生物因素引起的疾病发展因素,特别是在慢性肝病发展过程中起至关重要的作用,因此抑制其 病变过程中的炎症反应也在治疗肝损伤中有重要作用。脐带间充质干细胞能够分泌细胞因子及细胞间接阻扰抗原呈递细胞的功能,阻止B细胞分化,抑制T细胞和NK细胞炎性反应,上调抗炎因子,分泌拮抗剂从而减轻炎性反应。

治疗方法:

脐带间充质干细胞治疗急性肝炎、自身免疫性肝病的疗效确切,可以有效控制该病的发展和缓解效果,部分发病早期的患者甚至可以治愈,但不同类型的肝病或同种类型肝病处于不同状态的患者疗效差异较大,因此选择合适的适应症和治疗时机尤为重要。对于严重肝硬化患者,脐带间充质干细胞治疗可显著提高生活质量,其内在机制可能是可提高白蛋白的合成,关于是否可以延长患者生存期目前尚无定论。

因此,在实施细胞治疗过程中,确诊和正确评估肝病发展过程,选择合适的治疗方案极为重要,目前主要的方案有以下几种:

肝门动脉介入: 此技术临床上常用语肝癌化疗药靶向注射,技术相对成熟。其方法是在CT、血管造影等引导下,行股动脉穿刺,通过穿刺通道将导管直接插入肝损伤组织附近的动脉血管内,然后将脐带间充质干细胞注射 到肝动脉内。这种方法理论上讲脐带间充质干细胞进入肝脏时间短、作用更快,发挥作用机会更多,疗效更明显,目前临床数据较少,尚不具统计学意义,其疗效差异可能与输注细胞数量、时机和肝损伤程度及进展有一定关系。

皮下静脉注射: 此方法与普通的静脉输液相同,是通过外周静脉穿刺回输脐带间充质干细胞,简单易行,患者容易接受。现已有报道此方法治疗酒精性肝硬化患者,其肝功能得到改善,真实其移植途径是切实可行的。在治疗其他肝损伤报道中,其肝功能改善,炎症坏死减轻,炎症细胞浸润数量减少,证明将外周静脉输注作为治疗肝损伤移植途径是较为简单易行的有效方法。

肝门静脉注射: 此方法实在影像学引导下,穿刺注射针直接插入肝门静脉,将脐带间充质注射,学者推测此方法是最理想的治疗手段,因肝门静脉直接与肝窦相连,血流相对缓慢,在肝组织停留时间长,但此种方法技术要求比较高。临床上有研究用此种方法治疗肝切除再生情况,效果显著,是一种新的治疗方法选择。

肝组织内注射:该方法在影像学引导下治疗局部肝损伤,将脐带间充质干细胞直接通过套管针芯直接注射进入肝组织。该方法靶向明确、直达病灶,缺点是操作难度较高,易引起出血,临床报道较少采用。

除此之外,还有基因修饰脐带间充质干细胞或联合肝细胞生长因子治疗肝病,其可以加强疗效并且针对性更强,理论上优于单纯的脐带间充质干细胞治疗。目前针对肝脏主要是导入促肝细胞生长因子基因,这种方法还可用于体外培养,诱导使脐带间充质干细胞转化为肝细胞样细胞之后,再用于肝病治疗。

目前临床上采用较多的 移植方法为肝动脉注射法和肝静脉注射法,主要是因为可操作性强,患者容易接受,可反复多次治疗。通过静脉回输的方式导致到达肝损伤 的数量相对较少,但可随血液循环进入全身受损伤的组织,是一种整体治疗方案。

注意事项

针对脐带间充质干细胞移植治疗肝病应避免患者有细菌、病毒等感染并发症,如患有此类因素 ,应对症治疗后再进行移植治疗。一些免疫抑制药物、化疗药物、抗生素对脐带间充质干细胞活性有明显影响,在治疗过程中应避免或减少此类药物的使用。治疗后应使用易消化的食品,避免 酒精及辛辣食品刺激类食物,以清淡食物为主,尽量减少油腻食物,适当补充维生素及保肝利胆类药物的治疗。避免剧烈运动,注意痛风保暖和静养休息,积极进行心理疏导,缓解患者紧张、忧虑的情绪。注意观察和收集治疗过程中及治疗后患者的临床表现和心理变化,结合相关复查结果分析治疗效果。

脐带间充质干细胞能干什么

脐带间充质干细胞是一种尚未发育成熟的细胞,正因为不成熟,所以才具备多向分化潜能,可以分化为多种类型的细胞。也正是因为这种不成熟,细胞表面的很多蛋白都没有发育完全,所以不会刺激到机体的免疫系统,引起免疫系统的异常攻击,从而不会引起免疫排异反应,干细胞的这种特性被称之为低免疫原性。

事实上,干细胞在进入人体之后,会被机体当成是自身的细胞,而不会引起免疫系统的攻击,之后随着干细胞在身体里面定向分化成各个系统的功能细胞,干细胞被彻底同化,成为各个组织器官的细胞,从而发挥其修复替代作用。

                                 

脐带间充质干细胞的作用和功效:

1、改善内分泌

脐带间充干细胞通过修复内分泌系统,调节激素和代谢水平,改善女性内分泌失调会引起皮肤恶化,脾气暴躁,妇科疾病、肥胖等症状。

2、调节免疫力

脐带间充质干细胞具有免疫调节作用,可以抑制异常的免疫反应,恢复免疫系统的平衡状态,从而改善自身的免疫功能,极大提高对抗疾病的抵抗力。

3、调节三高

脐带间充质干细胞能提高机体的脂代谢、糖代谢以及能量代谢水平,具有减少血脂、降低血糖等功效,对原发性高血压、高血糖、高血脂有明显的改善效果。

4、淡化皱纹和色斑

脐带间充质干细胞可以明显改善皮肤粗糙、肌肉松弛、皱纹增多,还可以祛斑美白,使皮肤滋润细腻,恢复青春弹性。

5、推迟女性更年期,改善女性更年期综合征

脐带间充质干细胞可以补充并修复卵巢受损组织,同时可以分泌多种细胞因子,激活卵巢组织的活力,从根本上解决卵巢早衰的问题,从而延缓衰老,改善女性更年期的症状。

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