人脐带间充质干细胞的应用

背景^[1-3]

人脐带间充质干细胞是从人脐带组织中分离出来的一种具有自我更新能力和多向分化潜能的细胞类型。这些细胞位于脐带的华通氏胶（Wharton's Jelly）中，是脐带血管周围的一种特殊间质组织。由于其独特的生物学特性和广泛的应用前景，hUCMSCs已成为再生医学和细胞治疗领域的热点研究对象。

人脐带间充质干细胞具有多种生物学特性，包括自我更新、免疫调节、抗凋亡和旁分泌功能等。它们可以分化为多种细胞类型，如成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、心肌细胞和神经细胞等。此外，hUCMSCs还具有较低的免疫原性，不易引起免疫排斥反应，因此被视为一种理想的细胞来源用于细胞治疗和再生医学。

在细胞培养方面，人脐带间充质干细胞通常需要特定的培养基和条件来维持其生长和活性。这些条件可能包括适当的温度、湿度、二氧化碳浓度以及含有必要生长因子的培养基。在传代培养过程中，hUCMSCs可以保持稳定的生长速度和分化能力。

人脐带间充质干细胞在生物医学研究中有广泛的应用。它们可以用于研究细胞分化、发育和再生机制，以及评估不同药物或治疗方法对细胞的影响。此外，hUCMSCs还可以作为细胞治疗的种子细胞，用于修复受损组织或器官，如治疗心肌梗死、脑损伤、糖尿病等疾病。

然而，需要注意的是，人脐带间充质干细胞作为一种细胞治疗产品，在临床应用前需要进行严格的安全性和有效性评估。同时，在实验过程中也需要遵守相关的生物安全规定和操作规程，确保科研人员和患者的安全。

Human Umbilical Cord mesenchymal Stem Cells（人脐带间充质干细胞）

人脐带间充质干细胞培养操作

1)复苏人脐带间充质干细胞：以下细胞培养冻存处理仅供参考，具体操作步骤以随货产品说明书为主。

将含有1 mL细胞悬液的冻存管在37℃水浴中迅速摇晃解冻，加4 mL培养基混合均匀。在1000 rpm条件下离心3 min，弃去上清液，加1-2 mL培养基后吹匀。然后将所有细胞悬液加入含适量培养基的培养瓶中培养过夜（或将细胞悬液加入10 cm皿中，加入约8 mL培养基，培养过夜）。第二天换液并检查细胞密度。

2)人脐带间充质干细胞传代：如果细胞密度达80%-90%，即可进行传代培养。

a、弃去培养上清，用不含钙、镁离子的PBS润洗细胞1-2次。

b、加1 mL消化液（0.25%Trypsin-0.53mM EDTA）于培养瓶中，使消化液浸润所有细胞，弃去消化液，将培养瓶置于37℃培养箱中消化1 min，然后在显微镜下观察细胞消化情况，若细胞大部分变圆并脱落，迅速拿回操作台，轻敲几下培养瓶后加少量培养基终止消化。

c、按6-8 mL/瓶补加培养基，轻轻打匀后装入无菌离心管中，1000 rpm离心4 min，弃去上清液，补加1-2 mL培养液后吹匀。

d、将细胞悬液按1:2比例分到新的含8 mL培养基的新皿中或者瓶中，置于培养箱中培养。

3)人脐带间充质干细胞冻存：待细胞生长状态良好时，可进行细胞冻存。下面T25瓶为例；

a、收集细胞及细胞培养液，装入无菌离心管中，1000 rpm条件下离心4 min，弃去上清液，用PBS清洗一遍，弃尽PBS，进行细胞计数。

b、根据细胞数量加入无血清细胞冻存液，使细胞密度5×106~1×107/mL，轻轻混匀，每支冻存管冻存1mL细胞悬液，注意冻存管做好标识。

c、将冻存管放入-80℃冰箱，24 h后转入液氮灌储存。记录冻存管位置以便下次拿取。

应用^[4-5]

人脐带间充质干细胞可以用于脐带间充质干细胞及其来源外泌体修复皮肤损伤的机制研究

利用微载体结合生物反应器,建立了三维立体培养、规模化扩增人脐带间充质干细胞的专利技术。该技术操作简单,效率高,短时间内扩增的种子细胞高达109以上,避免了因细胞反复传代而导致的间充质干细胞老化、甚至恶变。细胞生物学、分子生物学和生物化学检测发现:三维立体培养的人脐带间充质干细胞具有与平面培养的人脐带间充质干细胞相同干细胞表面标志物的表达水平和增殖能力以及成脂肪、成骨及成软骨分化潜能。

动物实验研究表明:三维立体培养的人脐带间充质干细胞具有与平面培养的人脐带间充质干细胞相类似的促进皮肤创伤愈合的能力。在干细胞移植修复小鼠皮肤损伤实验中,我们将人脐带间充质干细胞移植到正常小鼠的皮肤创面上。由于异种移植存在强烈的免疫反应,因此移植到小鼠皮肤创面上的人脐带间充质干细胞将会被小鼠自身的免疫反应排斥掉。但与对照组比较,移植人脐带间充质干细胞小鼠皮肤创面愈合率显著好于对照组,推测人脐带间充质干细胞可能通过旁分泌作用促进创面愈合。于是开展了人脐带间充质干细胞）修复皮肤创伤的分子机制研究。

外泌体(Exosomes,Ex)是细胞通过出芽方式而分泌的纳米级细胞膜包裹的囊性小泡,含有丰富的m RNA,micro RNA及蛋白质等成分。外泌体通过与靶细胞融合,将其中的内含物m RNA,micro RNA和蛋白质等成分注入到靶细胞中,调控靶细胞的增殖、迁移、凋亡。本实验首先采用超高速离心法从人脐带间充质干细胞的条件培养基中分离出外泌体。透射电镜检测显示该外泌体直径约为40-100nm,呈圆形或卵圆形。Western blot显示该外泌体表达表面标志蛋白CD9及CD63。至此成功地获得了Human Umbilical Cord mesenchymal Stem Cells（人脐带间充质干细胞）的外泌体(human unbilical cord mesenchymal stem cell exosomes,huc MSC-Ex)。为了检测外泌体是否通过改变表皮细胞的生物学行为促进皮肤创伤愈合。

参考文献

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