人脐带间充质干细胞研究进展及应用前景

人脐带问充质干细胞（hUCMSC）是来源于发育早期中胚层和外胚层、存在于脐带沃顿胶和血管周围组织中的一类具有自我更新、增殖和多向分化潜能的干细胞。当前主要通过分离、扩增传代培养,然后超低温保存的方法提取保存hUCMSC。与其他来源的干细胞相比,hUCMSC具有来源广泛、可塑性强、对供者无不利影响、无伦理争论限制等优势,并且具有很强的向多组织分化的潜能,因此hUCMSC成为在组织工程、造血干细胞移植及基因治疗等研究领域具有巨大潜力的种子细胞,在临床应用方面有十分广阔的前景。     

IL-17对人脐带间充质干细胞体外免疫调节特性的影响

目的:研究白细胞介素17(IL-17)对人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)的免疫调节能力的影响。方法:采用组织块贴壁法从健康足月胎儿脐带中分离培养hUC-MSCs,并对其进行鉴定。然后在培养基中加入不同浓度IL-17,采用EdU细胞增殖法检测hUC-MSCs增殖情况,流式细胞术(FCM)检测h UC-MSCs表面标记及细胞周期,RT-qPCR检测免疫调节相关基因表达水平,ELISA检测上清中免疫调节相关因子分泌水平,免疫学反应检测其免疫调节能力。结果:①倒置显微镜下观察可见hUC-MSCs呈现较均一漩涡状、梭形生长,细胞体积较小;细胞表面表达CD44、CD73、CD90、CD105,不表达CD34、CD19、CD11b、CD45、HLA-DR;具有成脂、成骨、成软骨诱导分化能力。②FCM检测结果显示IL-17处理后,hUC-MSCs免疫表型未发生变化,而IFN-γ处理后,hUC-MSCs表面标记HLA-DR表达明显上调。③与对照组相比,IL-17处理组的hUC-MSCs活性更好,且能促进细胞增殖。④与空白对照组相比,IL-17处理组h UC-MSCs的TGF-β、IL-10、IDO、PGE2、TSG-6、PD-L1基因表达均显著上调(P<0.001)。⑤ELISA检测结果显示,与空白对照组相比,IL-17处理组上清中TGF-β、IL-10、IDO、PGE-2、TSG-6、PD-L1分泌水平明显增高(P<0.001)。⑥与空白对照组相比,IL-17处理组的CD3+CD4+T细胞、CD3+CD8+T细胞、B细胞的比例降低,Treg细胞比例增高(P<0.001)。结论:IL-17在不影响hUC-MSCs免疫表型的条件下,可促进细胞增殖,上调免疫相关基因表达,提高TGF-β、IL-10、PGE-2、IDO、TSG-6、PD-L1分泌水平,增强hUC-MSC免疫调节能力。因此,本研究将为预处理的hUC-MSCs防治免疫炎症性疾病提供理论依据。     

慢病毒重组同源盒基因HOXA4表达载体的构建及其感染人脐带间充质干细胞的实验性研究

目的 构建携带同源基因HOXA4的慢病毒表达载体,并测定其对人脐带间充质干细胞的感染效率.方法 使用酶切及PCR技术从含有HOXA4基因的质粒克隆模版HOXA4-MSCV逆转录载体中获取目的 基因HOXA4,并将HOXA4基因重组到慢病毒载体表达质粒上Lenti-GFP-CTB,通过酶切、测序验证HOXA4基因后,将Lenti-GFP-HOXA4质粒、和辅助包装质粒pRsv-REV、pMDlg-pRRE、PMD2G共同转染人胚胎肾上皮细胞系293T细胞,获得携带HOXA4基因的重组慢病毒Lentiviral-HOXA4;然后感染人脐带间充质干细胞,通过荧光显微镜及流式细胞术检测其感染效率.结果 成功构建携带HOXA4基因的慢病毒表达载体Lentiviral-HOXA4,并获得高纯度的慢病毒浓缩液.经检测病毒滴度达2.11×108 TU/ml.成功转染HOXA4基因的脐带间充质干细胞表达绿色荧光蛋白,当病毒感染复数（MOI）值为60时转染效率最高,达（95.4±4.3）%.结论 成功构建携带人HOXA4基因的慢病毒,并可以在体外有效转染人脐带间充质干细胞.     

脐带间充质干细胞牙向分化的可行性研究

再生医学近年来受到越来越多的重视。它开启了治疗由于老化,损伤及一些先天性缺陷所造成的缺损畸形的新途径。其临床应用已涉及到各种组织的修复,包括血液,皮肤,角膜,软骨和骨等。在口腔领域,目前治疗牙缺失主要依靠修复体,种植体和牙移植。然而这些方法都存在一定的缺陷。而通过再生医学的原理和方法实现牙再生治疗可以为机体提供有生命的,有功能的,相容性好的组织结构。种子细胞是牙再生的基础与关键。在牙再生研究中,牙髓间充质干细胞,牙乳头细胞,牙周膜间充质细胞,牙囊细胞及牙源性上皮细胞等牙源性干细胞常通过诱导分化为成釉细胞或成牙本质细胞来作为种子细胞应用,在临床上却难以获取,近来研究也有用骨髓间充质干细胞或脂肪间充质干细胞细胞等非牙源性干细胞者,但其牙向分化能力及分化调控机制还不明确。跻带间充质干细胞在新近的研究中较其它非牙源性干细胞表现出更大的优势,脐带间充质干细胞更原始、具有更高可塑性、更大扩增分化潜能。在此,本文就脐带间充质干细胞向牙细胞系分化的可能性做一论述,并对其可能实现的牙向分化给出可能的方法和策略,为牙再生种子细胞的选取提供新的思路。     

低温保存脐带和胎盘组织的效果研究

目的:建立脐带和胎盘组织的低温保存方法,为自体化基因治疗和细胞治疗提供丰富的细胞储备。方法:取离体的脐带和胎盘,冲洗干净,以体积比20kg/m~3、15kg/m~3、10kg/m~3、5kg/m~3共4组浓度的DMSO作为抗冻剂,采用程序降温,至-80℃后转入液氮中保存,采用细胞培养与电镜扫描进行效果评估。结果:10kg/m3组组织低温保存效果最好,15kg/m~3组次之,5kg/m~3组效果最差,培养所得的胎盘组织来源的基质样细胞具有间充质干细胞的某些生物学特性。结论:低温保存脐带和胎盘组织切实可行,为自体基因治疗和细胞治疗提供了细胞储备。     

人脐带间充质干细胞在急性肾小管坏死模型犬的体内分布及趋化性

目的 观察人脐带间充质干细胞在家犬急性肾小管坏死模型的体内分布及归巢.方法 健康家犬18 只随机分为3 组.模型1 组:肌注新鲜配制的0.2﹪二氯化汞溶液7 ml/kg建立急性肾小管坏死模型,采用经外周静脉注射法输注体外分离培养并用4',6- 二脒基-2- 苯基吲哚(DAPI)标记的人脐带间充质干细胞.模型2 组:造模...     

慢病毒载体系统介导hUC—MSC绿色荧光蛋白和荧光素酶共表达技术体系的建立

目的建立慢病毒载体系统介导的人脐带间充质干细胞（hUC-MSC）绿色荧光蛋白（GFP）和荧光素酶共表达技术体系。方法 GFP和荧光素酶共表达慢病毒载体与相应包装质粒psPAX2和pMD2.G经聚乙烯亚胺介导共转染HEK293T细胞以包装病毒;病毒感染P4代hUC-MSC 12 h后,再行嘌呤霉素筛选24 h,普通光学显微镜观察细胞形态,荧光显微镜下观察GFP的表达情况,IVIS Kinetic成像系统拍照以观察和记录慢病毒感染后hUC-MSC荧光素酶的表达情况;MTS法行细胞生长曲线作图,同时,普通和实时定量RTPCR法检测细胞周期调控相关蛋白Cyclin D1、Cyclin E1和p21WAF1/CIP1的表达。采用方差分析和t检验进行统计学分析。结果慢病毒感染并不会造成体外培养hUC-MSC形态的明显改变,而荧光显微镜和IVIS Kinetic成像系统的观察结果则分别证实,GFP和荧光素酶经慢病毒载体系统的介导可在hUC-MSC中成功地共表达。此外,细胞生长曲线作图结果表明,对照和GFP及荧光素酶共表达慢病毒感染后hUC-MSC的生长增殖速率相仿（P〉0.01）;实时定量RT-PCR法检测结果则显示,与对照慢病毒感染相比,GFP和荧光素酶共表达慢病毒感染后其细胞周期调控相关蛋白Cyclin D1、Cyclin E1和p21WAF1/CIP1mRNA表达水平分别是对照组的1.11倍（P=0.130）、0.54倍（P=0.000）和0.78倍（P=0.005）,表明外源GFP和荧光素酶共表达对体外培养的hUC-MSC生长增殖等表型无显著影响。结论慢病毒载体系统可有效介导外源基因在hUC-MSC中的表达;同时,GFP和荧光素酶在hUC-MSC中的共表达也将极大地方便其体内转归的示踪。     

白细胞介素4降低脐带间充质干细胞对造血干细胞分化潜能的维持能力

目的探讨白细胞介素4（IL-4）对脐带间充质干细胞（UC-MSC）维持造血干细胞分化的影响。 方法将UC-MSC与脐带血CD34⁺造血干细胞按照造血支持能力常用的方案共培养,实验分为对照组和IL-4组,IL-4处理组加入IL-4（20 ng/ml）培养14 d。收集细胞并计数,使用流式细胞仪检测表达CD34的细胞比例。取3×10³个细胞,加入到半固体培养基,培养14 d后,通过倒置显微镜观察比较各种集落的形成,并使用流式细胞仪分析其中巨噬细胞和粒细胞表面特异性蛋白CD11b、CD14和CD15的表达。对两独立样本进行t检验统计学分析。 结果加入IL-4后,共培养体系中细胞数量（1.31±0.05）×10⁵个/孔与对照组（2.80±0.28）×10^5?个/孔相比下降,差异有统计学意义（t = 7.31,P < 0.05）,并且流式细胞分析显示其中的CD34⁺细胞比例也有降低。3×10³个IL-4组得到的细胞形成巨噬细胞集落形成单位的能力（9.33±1.53）?个/孔较对照组（17.67±0.58）个/孔有明显下降,差异有统计学意义（t = 8.84,P?< 0.001）;形成粒-巨噬集落形成单位的能力（15.67±3.22）个/孔较对照组（29.33±4.04）?个/?孔有明显下降,差异有统计学意义（t = 4.58,P < 0.05）;形成总集落单位的能力（39.33±9.07）个/?孔较对照组（62.67±6.66）?个/?孔也有下降,差异有统计学意义（t = 3.59,P < 0.05）。IL-4组得到的细胞分化出的细胞总数（3.67±1.71）×10⁵个/孔与对照组（9.50± 3.13）×10⁵个/孔相比也明显下降,差异有统计学意义（t = 2.83,P < 0.05）,而流式细胞术分析发现分化成的细胞中CD14⁺细胞比例也下降。 结论IL-4可以降低UC-MSC对造血干细胞分化潜能的维持能力,提示在Ⅱ型辅助T细胞相关体液免疫疾病中使用间充质干细胞治疗时,也需要兼顾机体造血相关功能。     

人脐带干细胞来源的外泌体促进体外培养雪旺细胞迁移的研究

目的:外泌体是活细胞分泌的来源于多囊泡体的膜性囊泡,其主要作用包括携带与运输。雪旺细胞是周围神经再生中非常优秀的种子细胞,但其迁移能力较差,影响修复效果。本文旨在探讨外泌体和雪旺细胞共培养是否可以促进雪旺细胞迁移。方法:本实验通过分离纯化人脐带干细胞外泌体和大鼠坐骨神经雪旺细胞并鉴定,随后将其共培养于Transwell小室观察雪旺细胞迁移率。结果:通过人脐带干细胞超高速离心法得到的外泌体高表达干细胞标志物CD44(92.2±3.6%)、CD73(99.1±0.6%),并且低表达单核细胞表面抗原CD14(0.5±0.06%)以及造血干细胞表面抗原CD34(0.4±0.07%),外泌体鉴定高表达CD81和CD9;雪旺细胞培养鉴定纯度达(92.3±2.7)%;均符合实验要求。通过Transwell小室实验发现外泌体可以明显促进雪旺细胞的迁移,并且具有一定剂量关系。结论:外泌体可以提高雪旺细胞的迁移能力,从而使雪旺细胞在组织工程领域中的应用产生巨大突破。     

脐带华通胶间充质干细胞向Flkl阳性细胞分化的研究

目的：诱导脐带华通胶间充质干细胞向Flk1阳性细胞分化。方法：胶原酶法分离培养脐带华通胶间充质干细胞,第3代细胞以含2-巯基乙醇的分化培养基培养,应用RT-PCR和流式细胞仪从mRNA和蛋白水平检测Flk1阳性细胞分化水平。结果：脐带华通胶间充质干细胞Flk1mRNA及蛋白表达极低,分化培养基培养后表达上调,48h达高峰（P〈0.05）,之后表达降低。结论：2-巯基乙醇可诱导脐带华通胶间充质干细胞向Flk1阳性细胞分化,为从中分选Flk1阳性细胞进行进一步研究提供了依据