GDNF慢病毒载体感染食蟹猴骨髓间充质干细胞

骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是基因工程和细胞治疗的种子细胞之一,本研究利用含胶质源性神经营养因子(glial cell derived neurotrophic factor,GDNF)基因的慢病毒载体感染成年食蟹猴MSCs,探讨转染后GDNF在MSCs中的体外表达水平及其影响因素。首先,通过密度梯度离心法分离食蟹猴骨髓单核细胞(marrow mononuclear cells,MNCs),体外培养食蟹猴MSCs。同时构建表达GDNF的慢病毒载体,并感染食蟹猴MSCs,分别利用酶联免疫吸附(ELISA)方法和Real-time PCR方法,测定感染不同拷贝数病毒和不同转染组细胞GDNF的蛋白分泌水平和基因表达水平。实验结果显示,表达GDNF基因的慢病毒载体成功转染成年食蟹MSCs,体外培养的MSCs持续表达分泌GDNF。感染慢病毒的拷贝数可以影响GDNF分泌水平,相同条件下感染拷贝数越高,GDNF分泌量越多,其基因表达水平越高。     

多模式追踪食蟹猴骨髓间充质干细胞

近年来, 在细胞治疗和再生医学领域, 自体或异体细胞移植治疗疾病正在成为现实. 骨髓间充质干细胞具有分化成多种细胞的潜能, 已被广泛用于各种疾病的研究和治疗. 活体追踪移植细胞, 检测移植细胞的生存及功能状态对于评价移植治疗效果至关重要. 目前, 利用磁共振对比剂超顺磁性氧化铁颗粒(SPIO), 活体追踪和监测标记细胞已被广泛用于动物实验研究和一些临床疾病诊断. 但 MRI 信号不能显示移植细胞在体内的生物学特征. 本研究中, 对食蟹猴骨髓间充质干细胞体外标记Molday ION rhodamine-B^TM(MIRB), 探讨MIRB 标记后cMSCs 的细胞生物学特性, 以及脑内移植后的活体MRI 影像学及组织学追踪. 结果表明, MIRB 具有生物组织相容性, 能高效标记cMSCs, 可用于体内多模式追踪移植细胞, 为利用MIRB 追踪和检测移植细胞, 以及干细胞移植治疗机制的研究提供资料.     

菲立磁标记食蟹猴骨髓间充质干细胞的脑内移植示踪研究

中枢神经系统损伤后的再生修复问题一直是神经科学领域关注的重点之一,骨髓间充质干细胞移植治疗拓宽了人类中枢神经系统损伤的治疗前景,而非侵入性的磁共振成像能活体追踪移植细胞,评价移植效果。应用菲立磁标记食蟹猴骨髓来源的间充质干细胞,在脑立体定位仪引导下,自体脑内移植。结果显示,菲立磁标记间充质干细胞的有效率高达90%以上,移植区磁共振影像呈明显的低信号改变。标记的间充质干细胞移植后在脑内存活,并向周围的脑实质内迁移。移植8周后,发现移植细胞通过血管向对侧脑部迁移,但并未发现移植细胞向神经细胞分化。这些结果提示,菲立磁可用于标记、追踪脑内移植的食蟹猴骨髓间充质干细胞,标记的移植细胞可在脑内存活、迁移。     

食蟹猴胚胎干细胞向间充质前体细胞诱导分化及鉴定

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)可以诱导分化成脂肪、软骨、骨骼和骨骼肌细胞,并可作为骨骼、软骨或肌肉移植中的再生干细胞,广泛应用于细胞治疗和组织工程。胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)具有体外培养无限增殖和多向分化的特性,能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。该研究通过无血清条件下诱导食蟹猴ESCs形成类胚体(embryoid bodies,EBs),然后在血清条件下贴壁分化EBs成间充质前体细胞(mesenchymal precursor cells,MPCs),再经过长期体外培养,纯化和扩增MPCs。结果显示,纯化后的MPCs具有MSCs生物学特征,并能在体外诱导分化成脂肪细胞和骨细胞。将这些细胞皮下注射给SCID小鼠,并未发现形成肿瘤,提示食蟹猴ESCs来源的MPCs具有一定的安全性。     

对比不同年龄段食蟹猴骨髓间充质干细胞的生物学特征

骨髓间充质干细胞因其广泛的临床应用前景而备受关注.非人灵长类动物在基因、生理和代谢等方面与人类相似,在制作疾病模型和疾病治疗研究等方面具有无可比拟的优势.因此,来源于非人灵长类的骨髓间充质干细胞是细胞移植和组织工程研究中的重要工具.本实验对比研究了不同年龄段食蟹猴骨髓间充质干细胞的生物学特征.结果发现,与中年食蟹猴骨髓间充质干细胞比较,青少年食蟹猴骨髓间充质干细胞具有明显高的增殖和分化潜能.长期体外培养的食蟹猴骨髓间充质干细胞能发生自发转变,转变后的细胞具有明显不同于骨髓间充质干细胞的形态特征.端粒酶活性检测显示,各年龄组不同代数的骨髓间充质干细胞端粒酶活性没有明显差别,但与骨髓间充质干细胞比较,转变后的细胞端粒酶活性显著增高.另一方面,随着体外培养时间延长,染色体不稳定性发生频率相应增加.这些结果提示在使用间充质干细胞进行实验或临床研究前,必须全面考虑各种因素,包括供体的年龄等,并且完善各种检测.     

慢病毒载体感染成年食蟹猴骨髓间充质干细胞

骨髓间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)具有增殖和多向分化潜能,临床应用广泛,近年来备受关注。另一方面,MSCs易于转导和表达外源基因,是理想的基因工程细胞。非人灵长类(NHPs)和人类具有非常相近的遗传背景,NHPs模型在评价药物疗效和移植治疗等方面具有不可替代的价值。本研究采用密度梯度离心法分离成年食蟹猴骨髓单核细胞(Marrow mononuclear cells,MNCs),贴壁培养MSCs。同时构建表达绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)的慢病毒载体,感染成年食蟹猴MSCs。结果显示,体外培养的成年食蟹猴MSCs均感染猴泡沫病毒(Simian foamy virus,SFV),体外培养成年食蟹猴MSCs必须添加抗病毒药物Tenofovir。但由于食蟹猴MSCs感染SFV,以及培养中添加了抗病毒药物Tenofovir,慢病毒载体的感染效率明显降低(10%)。本研究通过停用抗病毒药,在细胞复苏后6d转染慢病毒,可大幅提高慢病毒的感染效率(50%)。为成年食蟹猴MSCs作为基因工程细胞应用于实验和临床研究提供了技术保证。