脐血造血细胞的体外扩增：2.造血细胞生长因子和培养液更换的作用

研究了造血干细胞生长因子、白介素-3、白介素-6、粒-巨噬细胞集落刺激因子、粒细胞集落刺激因子及红细胞生成素对脐血造血细胞体外培养的影响及其剂量关系,考察了造血细胞因子单独与联合作用对造血细胞体外培养的影响,证实细胞因子组合使用比细胞因子单独使用效果更好,发现SCF+IL-3+IL-6+GM-CSF+G-CSF+EPO组合对总细胞扩增最佳,SCF+IL-3+IL6+GM-CSF组合对CFU-GM扩增最佳。实验发现培养液更换可大大提高脐血造血细胞总数和祖细胞数产出。在每天更换50%培养液下,脐血总细胞数在第三周扩增了27倍,祖细胞数扩增了21倍。     

转基因骨髓基质细胞系对人脐血CD34+细胞的体外扩增作用

为探讨转染FL和/或TPO基因骨髓基质细胞系对脐血CD34+细胞的体外扩增效应, 建立了转基因骨髓基质细胞系共培养体系. 采用免疫磁珠法分离人脐血CD34+细胞, 在CD34+细胞不同体外培养体系中取样测试细胞总数、CD34+细胞百分率和CFC(包括CFU-GM 和BFU-E). 结果表明, 在8种不同组合的培养体系中, 转基因基质细胞共培养体系较无基质液体培养体系对细胞总数, CFC, CD34+细胞均具有明显的扩增效应, 其中以SCF + IL-3 + HFT扩增效果最好, 分别扩增了(893.3±52.1), (74.5±5.2)和15.7倍. CFU-GM和BFU-E在第2周时达扩增高峰, 扩增倍数分别为(78.1±5.5)和(57.0±19.7). LTC-IC测定结果显示, 只有SCF + IL-3 + FL + TPO和SCF + IL-3 + HFT组有LTC-IC的存在, 统计学检验无显著性差异. 上述结果提示, 转基因骨髓基质细胞系可通过细胞间的接触协同其他细胞因子增强对脐血CD34+细胞的体外扩增作用.     

脐血造血细胞体外保存及扩增的研究

研究了脐血造血细胞在4℃冰箱保存过程中单核细胞活力、造血性能的变化以及细胞因子种类、组合、不同培养基添加成分对造血细胞扩增的影响。研究表明脐血在4℃冰箱保存应不超过3d;细胞因子组合SCF IL-6 FL TPO扩增CFU—C的效果最佳;培养基体系中添加脐血混合血浆对扩增CFU—C作用明显,脐血混合血浆的最佳浓度为25％。     

体外培养脐血单个核细胞与CD34+富集细胞

对比MNC和CD34 +富集细胞在SCF +IL 3+IL 6 +FL +Tpo细胞因子组合下的体外扩增特性 ,发现 :CD34 +富集细胞具有很高的扩增潜力 ,在本实验条件下其总细胞持续扩增了 8周 ,扩增倍数达 312 70 9± 86 40 5倍 ;而MNC在培养至第 4周扩增就已呈现下降趋势 ,最大仅扩增了 5 3 3± 6 2倍。对比集落和CD34 +细胞的扩增发现 ,MNC的集落密度和CD34 +细胞含量由第 0天至第 7天有一个上升的过程 ,而CD34 +富集细胞在培养过程中 ,集落密度和CD34 +细胞含量却始终呈下降趋势。在体外培养过程中 ,CD34 +富集细胞的CFU GM和CD34 +细胞最大分别扩增了 185 7± 14 1和 191 7± 188 8倍 ,明显高于MNC的 12 4± 3 2和 5 0 6± 33 2倍 ;而CD34 +富集细胞和MNC的BFU E则只实现了少量扩增 ,分别为 7 2± 5 2和 10 1± 3 4倍。结果显示 ,从CD34 +富集细胞出发扩增造血干 祖细胞 ,可以得到更多的CD34 +细胞和CFU GM集落形成细胞     

FL对脐血造血细胞长期液体培养的影响

用脐血进行干细胞移植有许多优点,但有一个主要的缺点是可获得的细胞数量有限,因此脐血干细胞的体外扩增对于其临床应用具有重要意义。考察了Ｆｌｔ－３配体（ＦＬ）和干细胞因子（ＳＣＦ）,白介素３（ＩＬ－３）,ＩＬ－６,粒细胞集落刺激因子（Ｇ－ＣＳＦ）,粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（ＧＭ－ＣＳＦ）的组合对脐血细胞扩增和分化的影响,培养４２ｄ,总细胞最多扩增了３８５．３０±１６３．５１倍（ＦＬ＋ＳＣＦ＋Ｇ－ＣＳ     

FDA批准了Leukine

四月份,根据一个咨询委员会所提的建议,美国食品和药物管理局(FDA)批准了Immunex Corp.(Seattle, WA)的重组粒细胞一巨噬细胞集落刺激因子(GM—CSF)译本.GM—CSF能够治疗患有急性髓细胞性自血病(AML)的成年患者。AML是一种非常普通的且能致死的急性白血病。     

体外培养脐血单个核细胞与CD34+富集细胞

对比MNC和CD34⁺富集细胞在SCF+IL-3+IL-6+FL+Tpo细胞因子组合下的体外扩增特性,发现：CD34⁺富集细胞具有很高的扩增潜力,在本实验条件下其总细胞持续扩增了8周,扩增倍数达31270.9±8640.5倍;而MNC在培养至第4周扩增就已呈现下降趋势,最大仅扩增了53.3±6.2倍。对比集落和CD34⁺细胞的扩增发现,MNC的集落密度和CD34⁺细胞含量由第0天至第7天有一个上升的过程,而CD34⁺富集细胞在培养过程中,集落密度和CD34⁺细胞含量却始终呈下降趋势。在体外培养过程中,CD34⁺富集细胞的CFU-GM和CD34⁺细胞最大分别扩增了185.7±14.1和191.7±188.8倍,明显高于MNC的12.4±3.2和50.6±33.2倍;而CD34⁺富集细胞和MNC的BFU-E则只实现了少量扩增,分别为7.2±5.2和10.1±3.4倍。结果显示,从CD34⁺富集细胞出发扩增造血干/祖细胞,可以得到更多的CD34⁺细胞和CFU-GM集落形成细胞。      

白细胞介素18的生物学作用

白细胞介素 18(IL - 18)是新近发现的细胞因子 ,具有诱导 IFN-γ的产生 ,促进 T细胞的增殖 ,促进 Th1细胞的发育和增殖 ,增强 NK细胞及 Th1细胞的细胞毒性 ,增强粒细胞 -巨噬细胞集落刺激因子 (GM- CSF)的产生 ,抗肿瘤效应 ,抑制 Ig E的生成以及破骨细胞的形成等多种生物学活性和作用     

用悬浮搅拌培养体系体外大量扩增人脐血造血干/祖细胞

目的 :建立一种简便、有效的脐血造血干 /祖细胞体外大量扩增培养体系。方法 :淋巴细胞分离液分离的脐血单个核细胞在SCF ,IL - 3,IL - 6三种细胞因子的作用下 ,于悬浮搅拌培养体系中培养 ,分析其总细胞数、CFU -GM、CD34+ 细胞的扩增倍数。结果 :脐血单个核细胞在悬浮搅拌培养体系中培养 12天后 ,其总细胞数、CFU -GM、CD34+ 细胞的扩增倍数分别为 6 .31± 1.5 2 ,2 0 .6 3± 1.5 4和 7.11± 1.12。结论 :悬浮搅拌培养体系是脐血造血干 /祖细胞体外大量扩增的有效培养体系。     

微重力培养条件对造血干祖细胞分化为功能成熟的中性粒细胞的影响

该文采用旋转培养方式研究微重力培养条件对造血干祖细胞向中性粒细胞分化的效率和功能的影响。脐血CD34+细胞用扩增体系[Stem Span SFEM培养基、干细胞因子(stem cell factor,SCF)、Fms相关酪氨酸激酶3受体(Fms-related tyrosine kinase 3 ligand,Flt3)、血小板生成素(thrombopoietin,TPO)、白细胞介素-3(interleukin-3,IL-3)]静置培养7 d后,再分成静置培养(static culture,SC)组和旋转培养(rotate cell culture system,RCCS)组,并换为分化培养体系[Stem Span SFEM培养基、IL-6、粒细胞集落刺激因子(granulocyte colony stimulating factor,G-CSF)、SCF、Flt3、IL-3]再培养9 d。培养过程中用流式细胞术检测CD34、CD38、CD11b、CD16b、CD66b比例,第16 d收集细胞进行中性粒细胞功能检测。结果表明,RCCS组和SC组均能形成形态正常和功能成熟的中性粒细胞,RCCS组CD16b~+的中性粒细胞比例显著增多(29.82%±2.48%vs 15.01%±0.62%,P0.01),且细胞产生活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)的能力显著增强(P0.05),具有趋化运动能力的细胞增多(50.430%±3.275%vs 34.000%±0.700%,P0.05)、运动速度增快(8.100±0.404μm/min vs 5.850±0.050μm/min,P0.05)。该文结果提示,微重力培养条件能促进造血干祖细胞分化为形态正常和功能成熟的中性粒细胞。     

低能量激光对造血细胞的增殖作用

激光能刺激造血细胞增殖,促使粒-巨噬细胞集落形成单位(GM—CFUc)增多。从人脐带血中分离制备的有核细胞,加入集落刺激因子(CSF)后,形成的GM—CFUc为18.6±12.6/10~4;如果加入的CSF是经激光照射后的细胞制成的,其GM—CFUc为40.5±20.2/10~4;若先用激光照射脐带血的有核细胞,在培养时加入的是未经激光处理细胞制成的CSF,也有增殖效应,GM—CFUc为36.5±18.5/10~4;如果脐带血有核细胞和制备CSF的细胞都用低能激光照射,就可以见到GM—CFUc明显地增多,其值为57.4±41.2/10~4是未经激光处理者的三倍。表明激光照射脐带血有核细胞及制备CSF的细胞均可使GM—CFUc增殖。     

脐血造血细胞的体外扩增：1.生长规律的研究

考察了在添加细胞因子和未添加细胞因子培养条件下的造血细胞群体的生长和代谢,研究了长期培养条件下造血祖细胞生长规律。在静态培养条件下,脐血造血细胞群体的比生长速率为0.34d^-1,倍增时间为2d。培养后期,造血细胞消耗了大部分葡萄糖,乳酸浓度可达40 mmol/L。在造血细胞长期培养条件下,CFU-GM产出最高峰在培养第2周与第3周之间。BFU-E产出最高峰在培养第1周。每天换50%培养液,造血细胞总数扩增了14倍,CFU-GM扩增了13倍,BFU-E扩增了5倍。     

人粒细胞－巨噬细胞集落刺激因子在大肠 杆菌中的克隆与表达

利用基因重组技术构建人粒细胞－巨噬细胞集落刺激因子(bGM—CSF)的高效表达菌株E．Coli HB101／pZw．GM47,经酶切电泳、DNA测序、SDS—PAGE、Western印迹及生物活性测定等分析鉴定,证明能特异性表达有生物活性的14kDaGM—CSF,表达水平达40％以上,比活性高达5×10⁷u／mg．具有良好的开发应用前景。     

人粒细胞集落刺激因子(G-CSF)基因克隆

粒细胞集落刺激因子G-CSF是能使中性粒细胞系(lineage)造血细胞增殖、分化和活化的一种细胞因子。本课题首先用人胚胎cDNA为模板进行PCR,扩增出G-CSF全长的编码序列。再进行琼脂糖凝胶电泳,胶回收试剂盒回收目的片段,连接PMD18载体,然后转入DH5α感受态细胞中,在LB固体培养基和液体培养基中培养,从LB液体培养基中的菌液提取质粒,最后进行酶切和PCR鉴定。经过电泳检测确定通过PCR成功扩增了G-CSF全长645bp的编码序列,转入感受态细胞后,在固体和液体培养基中均生长良好,酶切和PCR鉴定结果明显。由PCR成功扩增了全长的G-CSF编码序列,经酶切和PCR鉴定,对结果进行分析得知成功完成对G-CSFcDNA的克隆。     

重组人GM—CSF／MCAF融合蛋白的变性、复性及纯化研究

医学科学院生物工程研究所 北京 100071)摘 要 人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)和单核细胞趋化激活因子(MCAF)融合蛋白在大肠杆菌中高效表达后,表达产物以包涵体形式存在。包涵体经分离和洗涤后,探索了rhGM—CSF／MCAF变性和复性的合适条件。复性后的样品经Sephadex G-75凝胶过滤和CM—Sepharose FF离子交换两步层析,得到了具有生物学活性的SDS—PAGE纯的rhGM-CSF／MCAF。Western blot检测表明,纯化的rhGM—CSF／MCAF能分别与GM—CSF和MCAF抗体发生特异反应。     

粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子微球制剂治疗肿瘤的研究

目的：评价粒细胞－巨噬细胞集落刺激因子（GM—csF）微球剂型在肿瘤动物模型治疗作用。方法：建立肿瘤动物模型,微球剂型对该肿瘤模型治疗效果考察及毒性评价,同时与市售的注射水溶液剂型进行比较。结果：微球剂型和市售水溶液注射剂型同剂量对肿瘤模型治疗效果,微球剂型的效果明显好于市售的;同时微球剂型的毒性也小于市售的。结论：粒细胞－巨噬细胞集落刺激因子微球能提高GM—CSF治疗效果,同时降低毒性。     

脐带间充质干细胞联合UM171对脐血源CD34~+细胞的扩增效果研究

目的研究脐带间充质干细胞联合UM171对脐血来源CD34~+细胞的扩增效果。方法脐血来源CD34~+细胞及脐带来源间充质干细胞分为以下4组进行体外扩增培养10 d:对照组、UM171培养组、间充质干细胞共培养组、UM171联合间充质干细胞共培养组,采用方差分析比较不同组别间细胞扩增倍数及流式表型和集落培养情况。结果脐带间充质干细胞CD105,CD73,CD90,不表达CD14,CD34,CD19,CD45,HLA-DR,经过诱导可以向成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞分化。CD34~+细胞在不同条件下体外培养10 d后,UM171培养组总有核细胞数扩增14倍,CD34~+细胞扩增13.5倍;MSCs共培养组总有核细胞数扩增11倍,CD34~+细胞扩增10倍;联合培养组总有核细胞数扩增达22倍,CD34~+细胞扩增21倍。联合培养组扩增后细胞CD34~+CD38~-比例达(91.49±2.67)﹪,较间充质干细胞培养组(78.11±2.35)﹪及UM171培养组(91.49±2.68)﹪相比差异具有统计学意义(P均0.01)。扩增后细胞集落培养14 d后,各系集落形成良好,UM171扩增组细胞较MSCs扩增组在红系及粒系形成能力方面存在优势。结论脐带血间充质干细胞作为细胞滋养层可提高CD34~+细胞体外扩增效果,UM171在扩增过程中可较好的保持细胞干性,二者联合应用扩增效果最佳,建立的脐带间充质干细胞联合UM171对脐血源CD34~+细胞的扩增方法可用于CD34~+细胞体外扩增培养。     

冻存时间对脐血造血细胞体外增殖潜能的影响

目的研究冻存时间对脐血造血细胞增殖潜能的影响.方法在所分离的脐血有核细胞中加入联合低温保护剂Dextran-40+10%DMSO,经梯度降温后置液氮深低温保存.采用无血清造血细胞扩增液对冻存不同时间的脐血造血细胞进行体外扩增,动态监测扩增潜能.结果将冻存1个月、4个月脐血造血细胞体外扩增5周,其总有核细胞分别被扩增了(1499.0±115.6)倍和(1513.0±110.4)倍,FCs均于体外扩增的第3周达到高峰,分别扩增了(53.8±6.3)倍和(54.8±6.7)倍,D34+造血细胞于体外扩增的第2周均达到高峰,分别扩增了(63.8±6.1)倍和(62.4±5.7)倍;统计分析冻存1个月与4个月后造血细胞扩增结果,不存在显著性差异,>0.05.结论在适宜深低温条件下冻存脐血造血细胞,在一定时间内,冻存时间的长短不会导致其增殖潜能下降.     

人脐血CD34+细胞来源的树突状细胞疫苗在SCID小鼠体内的抗肿瘤免疫作用

目的观察脐血CD34 干细胞来源的树突状细胞(dendritic cells, DC)疫苗在严重联合免疫缺陷(severecombined immunity deficiency,SCID)小鼠体内对人肝癌细胞的免疫治疗和免疫保护作用.方法采用微磁珠分选系统(Mini MACS)从脐血单个核细胞中分离CD34 干细胞.重组人粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(recombined human granulocyte-macrophage colony-stimulating factor, rhGM-CSF)、重组人肿瘤坏死因子(recombined human tumor necrosis factor,TNF)-α诱导脐血CD34 细胞向DC分化,相差显微镜下观察DC分化过程中细胞的形态及数量变化.用人肝癌细胞BEL-7402裂解物冲击DC制备DC疫苗.在SCID小鼠体内观察DC疫苗致敏的淋巴细胞对人肝癌细胞的免疫治疗和免疫保护作用.结果脐血CD34 细胞在细胞因子诱导下,细胞形态由小变大、由圆形逐渐变为不规则形;细胞分裂扩增过程中,数量逐渐增多,形成细胞集落.经过细胞因子联合诱导2周的DC胞质突起丰富,具有典型的树枝状形态.在体内的抗肿瘤实验中,经DC疫苗致敏的人外周血淋巴细胞治疗荷瘤小鼠,肿瘤生长速度、瘤体积和重量明显小于未致敏淋巴细胞治疗组(P<0.05).与未致敏淋巴细胞免疫组和DC疫苗致敏的淋巴细胞治疗组比较,经DC疫苗致敏的淋巴细胞免疫SCID小鼠,肝癌细胞攻击后,肿瘤的发病率降低(P<0.05),发病潜伏期延长(P<0.01),肿瘤体积和重量减小(P<0.05).结论人脐血CD34 细胞来源的DC疫苗能在一定程度上抑制人肝癌细胞在小鼠体内的生长,抵抗肿瘤细胞的攻击,对机体具有相应的抗肿瘤免疫治疗和免疫保护作用.     

大肠杆菌表达的重组人粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子的纯化

对重组人粒细胞一巨噬细胞集落刺激因子(rhGM—csF)高效表达克隆pzw．GM的表达产物进行了纯化,并对纯化的人GM—CSF进行了N端氨基酸序列分析。人GM—CSF基因表达产物在大肠杆菌中以不溶性包涵体形式存在,经过超声破菌、包涵体抽提、凝胶过滤层析、复性、离子交换一系列纯化步骤,终产物纯度达99％,按蛋白总量计算回收率达10％,比活性达1×10⁷／mg蛋白质。通过测定纯化人GM—csF的N端l 6个氨基酸序列,与由其DNA序列推导的氮基酸序列完全一致,为大批量重组人GM—CSF的生产创造了条件。