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人脐血源干细胞的应用

发布日期:2019/9/9 10:32:04

背景[1-6]

人脐血源干细胞是分离自人脐带血中干细胞。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,为胎儿制造血液和免疫细胞的主要来源;干细胞是人体重要细胞,分布于多种器官组织中,具有再生各种组织器官的潜在功能。

相对于骨髓内的干细胞,进行脐带血干细胞移植所引发的后遗症更低,而且干细胞的排斥机率也低。换言之,脐带血的干细胞与人体的配对率很高,与父母的配对机率是50%,兄妹则是25%;即使使用非亲属的干细胞来移植,成功率也是比骨髓来得高。同时,脐带血干细胞的浓度十分高而且品质优良,约骨髓细胞浓度的10到20倍,细胞的增生能力也比较高。

移植脐带血干细胞也比移植骨髓或周边血干细胞带感染到病毒的可能性也较低,因为胎盘拥有很好的过滤能力同时脐带血干细胞拥有极高的纯度。脐带血中的造血干细胞可以用来治疗多种血液系统疾病和免疫系统疾病,包括血液系统恶性肿瘤(如急性白血病、慢性白血病、多发性骨髓瘤、骨髓异常增殖综合症、淋巴瘤等)、血红蛋白病(如海洋性贫血)、骨髓造血功能衰竭(如再生障碍性贫血)、先天性代谢性疾病、先天性免疫缺陷疾患、自身免疫性疾患、某些实体肿瘤(如小细胞肺癌、神经母细胞瘤、卵巢癌,进行性肌营养不良等)。

应用[7][8]

可用于脐血源性间充质干细胞的生物学特性、向神经样细胞的分化及细胞移植治疗颅脑损伤的研究:

干细胞区别于其他细胞系的显著特征是其自我更新能力和多向分化潜能。源于胚胎组织的神经干细胞(NSC)曾被认为是治疗中枢神经系统疾病的希望,包括神经变性疾病、外伤性脑损伤和中风,但它的利用因来源的缺乏和伦理道德的约束而受到明显的限制。

近期文献报道,一些干细胞较以往的认识存在更大的可塑性,尤其是骨髓间充质干细胞在体外的成功培养以及向骨、肌肉、肝脏、神经胶质细胞和神经元细胞的分化。不过,骨髓来源的间充质干细胞因其有被病毒污染的可能和随着年龄的增长,细胞数量及扩增和分化的能力均明显下降,它作为种子细胞用于移植治疗的能力也因此受到极大的限制。

故寻找一种具有良好扩增能力和分化潜能的能替代这些细胞且来源充分以满足自体和异体移植需要的干细胞是非常必要的。“人的脐带血(HUCB)”是胎儿出生后存留在胎盘和脐带内的血,含有丰富的造血干细胞/祖细胞(HSCs)和间充质干细胞(MSCs)。脐血中的造血干细胞/祖细胞已成功的用于了临床的异体细胞移植中。临床前期实验研究表明,与骨髓来源的造血干细胞相比,脐血中的CD34~+和CD38~-的细胞比例更高,从而支持在新生儿的血液中含有丰富的更为原始的细胞。

因此可以推测在脐血中的间充质干细胞或前体细胞也更为原始。不过,从以往国内外的文献报道中看,在正常足月生产的婴儿脐带血中分离MSCs的实验或以失败告终,或认为在足月分娩的脐带血中MSCs的含量极低,而不能满足实验和临床的需要。因此,本实验研究的目的首先需要论证在足月正常生产的脐带血中是否可分离出MSCs,并摸索在体外培养、纯化和扩增脐血源性MsCs。

参考文献

[1]Characterization of the signaling interactions that promote in survival and growth of developing retinal ganglion cells in culture.Meyer-Franke A,Kaplan MR,Pfrieger FW et al.Neuron.1995

[2]Mesenchymal stem cells derived from Human umbilical cord blood cultures conditioned by traumatic brain tissue extracts:growth factor production.Chen X,Li Y,Katakowski M,Wang L.Journal of Neuroscience Research.2002

[3]Cells derived from human fetal cord blood express markers for neurons,astrocytes and oligodendrocytes.Bicknese AR,Henderson V,Sinclair-Goodwin HS,et al.Experimental Neurology.2001

[4]Redifferentiation of dedifferentiated chondrocytes and chondrogenesis of human bone marrow stromal cells via chondrosphere formation with expression profiling by large-scale cDNA analysis.Imabayashi H,Mori T,Gojo S et al.Experimental Cell Research.2003

[5]Purification and ex vivo expansion of postnatal human marrow mesodermal progenitor cells.Reyes M,Lund T,Lenvik T et al.Blood.2001

[6]Sequence and structure organization of the human gene encoding ciliary neurotrophic factor.Lam A,Fuller F,Miller J,et al.Gene.1991

[7]Intravenous administration of human umbilical cord blood reduces neurological deficit in the rat after traumatic brain injury.Dunyue Lu,Paul R.Samberg,Asim Mahmood,et al.Cell Transplantation.2002

[8]黄伟.脐血源间充质干细胞生物学特性及其向神经样细胞分化的实验研究[D].苏州大学,2005.