脐血干细胞移植治疗肢体缺血性疾病的研究进展

脐血干细胞具有来源丰富、相对原始、免疫原性较弱、应用无伦理学问题等特点,脐血干细胞移植有助于缺血部位的血管新生,利用此治疗肢体缺血性疾病日益受到关注.免疫反应是脐血干细胞移植治疗肢体缺血性疾病存在的主要问题.与治疗其他疾病相比,脐血干细胞移植治疗肢体缺血性疾病的免疫反应具有特殊性.免疫反应在其中的作用及免疫反应的干预有待进一步深入研究.     

造血干细胞移植与捐献

造血干细胞移植技术在临床上的应用越来越广泛,是目前白血病等难治性疾病的重要治疗方法之一,给广大患者带来了福音,但目前造血干细胞来源不足制约了其在临床上的广泛应用。介绍了造血干细胞移植与捐献的相关知识,包括造血干细胞移植的种类、临床应用、采集的过程、捐献的流程及捐献对供体的安全性等,旨在提高对造血干细胞捐献的认识。     

造血干细胞及其应用研究进展

造血干细胞(hematopoietic stem cells, HSCs)是一类多能干细胞,位于特殊的造血微环境,主要存在于骨髓中。其能自我更新和多向分化为各种功能的血细胞,维持血液系统的建立和动态平衡。造血干细胞的这些重要特性以及造血干细胞移植在临床上的广泛应用,结合基因治疗和基因编辑技术的进步,使得基于造血干细胞治疗多种血液疾病和免疫疾病的基因治疗研究在近年来取得了很大的进展。该文将从造血干细胞生物学特征、来源、造血干细胞微环境的基础研究,以及造血干细胞基因治疗、自体造血干细胞移植治疗β-地中海贫血等方面的临床研究和应用进展进行综述。     

Exo-1基因对端粒酶缺陷小鼠造血干细胞植入效率的影响

目的利用不同的造血干细胞移植方式,探讨Exo-1基因缺失对端粒酶基因敲除小鼠的造血干细胞植入效率的影响。方法以CD45.1小鼠的骨髓细胞或骨髓造血干细胞为供体,以端粒酶基因敲除小鼠或Exo-1基因和端粒酶基因双敲除小鼠为受体,在给予不同剂量X线照射或不照射的情况下,重复进行静脉注射全骨髓细胞或分选的骨髓造血干细胞(c-kit+、Sca-1+、lineage-,KSL),于移植后1个月取外周血,流式分析嵌合率。结果未经X线照射及1 Gy、2 Gy照射情况下,端粒酶基因缺陷受体小鼠的外周血中供体来源的细胞嵌合率较低;6 Gy照射后,供体来源的外周血细胞嵌合率仍低于50%,而且端粒酶基因缺陷受体小鼠在移植后1个月内死亡较多;3 Gy照射可形成较高嵌合率,Exo-1基因缺失对端粒酶缺陷小鼠的造血干细胞植入效率的影响不显著。结论以端粒酶缺陷小鼠作为衰老模型研究造血干细胞植入效率时,3 Gy X线照射能够有效地形成较高的外周血供体细胞的嵌合率,但是Exo-1基因没有进一步提高造血干细胞在端粒酶敲除小鼠的植入效率。     

胚胎干细胞体外分化为造血干细胞

造血干细胞移植已成为治疗白血病、再生障碍性贫血、重症免疫缺陷征、地中海贫血、急性放射病、某些恶性实体瘤和淋巴瘤等造血及免疫系统功能障碍性疾病的成熟技术和重要手段,另外这一技术还被尝试用于治疗艾滋病,已取得积极的效果。但是由于移植需要配型相同的供体,并且过程复杂,使得造血干细胞移植因缺少配型相同的供体来源以及费用昂贵而不能被广泛应用。胚胎干细胞是一种能够在体外保持未分化状态并且能进行无限增殖的细胞,在适合条件下能够分化为体内各种类型的细胞,研究胚胎干细胞分化为造血干细胞,不仅可作为研究动物的早期造血发生的模型,而且可以增加造血干细胞的来源,还可以通过基因剔除、治疗性克隆等方法来解决移植排斥的问题,从而为造血干细胞移植的发展扫除了障碍,因此有着重要的研究价值和应用前景。现对胚胎干细胞体外分化为造血干细胞的诱导方法,诱导过程中的调控机制,并对胚胎干细胞分化为造血干细胞的存在问题和发展前景进行讨论。     

脐带血干细胞移植治疗非恶性血液病进展

异基因造血干细胞移植（allo-HSCT）是治愈多种非恶性病的有效方法。脐带血干细胞（UCB）具有免疫原性低、人类白细胞抗原不合耐受性好、移植物抗宿主反应发生率低以及获取相对快捷等特点,可作为非恶性血液疾病患者allo-HSCT的来源。本文简要综述脐血干细胞移植在原发性免疫缺陷病、遗传性骨髓衰竭、遗传代谢病以及自身免疫性疾病等非恶性血液疾病的治疗效果。     

胎肝造血干细胞的移植特性

胚胎发育中,肝脏是一个重要的造血器官。近年来胎肝移植的临床应用重新引起了人们的关注。本文应用染色体的 C-带染色法研究了小鼠骨髓和胎肝造血干细胞在照射受体小鼠中的增殖能力与相互间的竞争作用。实验结果表明胎肝造血干细胞在成年骨髓中的植入率比较同样条件下的成年骨髓造血干细胞低,但胎肝造血干细胞比较成年骨髓造血干细胞具有更强的自我更新或增殖能力。在同种胎肝造血干细胞移植中,为了降低同种移植抗力,提高移植的胎肝造血干细胞在受体中的耐受性,移植前对受体作适当的免疫抑制处理是必要的。因此,克服个体发育屏障和移植免疫屏障是提高同种胎肝造血干细胞移植效果中两个重要的研究课题。     

造血干细胞移植条件对小鼠造血重建的影响

通过同种基因型小鼠构建造血干细胞移植模型,将预处理的全骨髓单个核细胞或c-Kit⁺造血干细胞移植至致死剂量照射的受体小鼠体内,动态监测移植2～16周后受体小鼠体内供体来源细胞造血重建以及嵌合情况,以期揭示不同群体的供体细胞以及预处理等因素对小鼠造血干细胞移植后造血重建的影响。实验结果显示,移植后早期(2周)全骨髓单个核细胞组髓系比例要高于c-Kit⁺细胞移植组,但全骨髓移植组受体小鼠呈现出较大的移植后不良反应,出现脱毛、食欲不振以及体重减轻的症状。c-Kit⁺细胞移植组在淋系重建上要早于全骨髓移植组,供体细胞的嵌合植入也早于全骨髓移植组,但两组实验组最终均能完成造血重建过程。实验结果表明c-Kit⁺细胞移植组在移植后能够较快地实现供体细胞植入,进而开始造血重建,且c-Kit⁺细胞移植组的不良反应要低于全骨髓移植组。结果说明在整体造血重建效果上c-Kit⁺细胞移植组要优于全骨髓移植组。     

脐血干细胞向不同体细胞分化的研究进展

脐血干细胞是一种具有多分化潜能的原始细胞,具备自我更新和增殖的能力,并能在特定因素的影响或诱导下,向多种细胞或组织分化。脐血来源的间充质干细胞不但可以分化为骨、脂肪和软骨,还可以转变成带有神经、肝脏及骨骼肌特异标记的细胞,并且具有应用到组织损伤修复、基因治疗载体和造血干细胞共移植等方面的潜力。旨在对于脐血干细胞在一定条件下分化为多种细胞研究进展进行综述。     

RunX3对小鼠骨髓造血干细胞功能的影响

目的研究RunX3基因对造血干细胞自我更新和分化能力的影响。方法流式细胞术测定小鼠骨髓干细胞和外周血单个核细胞的比例;通过竞争性骨髓移植实验检测RunX3转基因小鼠骨髓干细胞的功能。结果移植后来源于RunX3-/-小鼠骨髓干细胞供体的外周血细胞占总外周血细胞的比例与野生对照鼠相比无明显差异,移植后来源于RunX3-/-小鼠骨髓干细胞供体的外周血中髓系细胞占总外周血髓系细胞的比例较野生型对照鼠高。结论RunX3基因缺失对骨髓造血干细胞的自我更新没有影响,但其可能参与了骨髓造血干细胞的分化过程。     

Characteristics of hematopoietic stem cells of umbilical cord blood

Umbilical cord blood collected from the postpartum placenta and cord is a rich source of hematopoietic stem cells (HSCs) and is an alternative to bone marrow transplantation. In this review we wanted to describe the differences (in phenotype, cytokine production, quantity and quality of cells) between stem cells from umbilical cord blood, bone marrow and peripheral blood. HSCs present in cord blood are more primitive than their counterparts in bone marrow or peripheral blood, and have several advantages including high proliferation. With using proper cytokine combination, HSCs can be effectively developed into different cell lines. This process is used in medicine, especially in hematology.     

Can Routine Commercial Cord Blood Banking Be Scientifically and Ethically Justified?

BACKGROUND TO THE DEBATE: Umbilical cord blood--the blood that remains in the placenta after birth--can be collected and stored frozen for years. A well-accepted use of cord blood is as an alternative to bone marrow as a source of hematopoietic stem cells for allogeneic transplantation to siblings or to unrelated recipients; women can donate cord blood for unrelated recipients to public banks. However, private banks are now open that offer expectant parents the option to pay a fee for the chance to store cord blood for possible future use by that same child (autologous transplantation).     

间充质干细胞促进脐带血干细胞体外扩增的研究进展

非亲缘脐带血移植是治疗造血系统疾病的重要移植方式之一,但脐带血移植面临的最大挑战是造血干细胞(HSCs)数量不足,特别是成人患者受到脐带血干细胞数量的限制,导致造血及免疫恢复延迟,非复发死亡率升高。体外扩增脐带血HSCs(UCB-HSCs)是解决该问题的途径之一。研究发现可以通过模拟骨髓造血龛(niche)这一生态位使HSCs在体外进行自我更新增殖,而间充质干细胞(MSCs)正是造血龛的重要的组成细胞之一。本文将探讨MSCs在UCB-HSCs体外扩增中的应用。重点以MSCs促造血的特点、机制,促进脐带血干细胞增殖的各种策略以及其临床应用和前景做一综述。     

Expanded CD34+ human umbilical cord blood cells generate multiple lymphohematopoietic lineages in NOD-scid IL2rgamma(null) mice

Umbilical cord blood (UCB) is increasingly being used for human hematopoietic stem cell (HSC) transplantation in children but often requires pooling multiple cords to obtain sufficient numbers for transplantation in adults. To overcome this limitation, we have used an ex vivo two-week culture system to expand the number of hematopoietic CD34(+) cells in cord blood. To assess the in vivo function of these expanded CD34(+) cells, cultured human UCB containing 1 x 10(6) CD34(+) cells were transplanted into conditioned NOD-scid IL2rgamma(null) mice. The expanded CD34(+) cells displayed short- and long-term repopulating cell activity. The cultured human cells differentiated into myeloid, B-lymphoid, and erythroid lineages, but not T lymphocytes. Administration of human recombinant TNFalpha to recipient mice immediately prior to transplantation promoted human thymocyte and T-cell development. These T cells proliferated vigorously in response to TCR cross-linking by anti-CD3 antibody. Engrafted TNFalpha-treated mice generated antibodies in response to T-dependent and T-independent immunization, which was enhanced when mice were co-treated with the B cell cytokine BLyS. Ex vivo expanded CD34(+) human UCB cells have the capacity to generate multiple hematopoietic lineages and a functional human immune system upon transplantation into TNFalpha-treated NOD-scid IL2rgamma(null) mice.     

The umbilical cord: a rich and ethical stem cell source to advance regenerative medicine

Science and medicine place a lot of hope in the development of stem cell research and regenerative medicine. This review will define the concept of regenerative medicine and focus on an abundant stem cell source - neonatal tissues such as the umbilical cord. Umbilical cord blood has been used clinically for over 20 years as a cell source for haematopoietic stem cell transplantation. Beyond this, cord blood and umbilical cord-derived stem cells have demonstrated potential for pluripotent lineage differentiation (liver, pancreatic, neural tissues and more) in vitro and in vivo. This promising research has opened up a new era for utilization of neonatal stem cells, now used beyond haematology in clinical trials for autoimmune disorders, cerebral palsy or type I diabetes.     

Enhancement of proliferation of human umbilical cord blood–derived CD34+ hematopoietic stem cells by a combination of hyper-interleukin-6 and small molecules

Umbilical cord blood (UCB) is an alternative source of allogeneic hematopoietic stem cells (HSCs) for transplantation to treat various hematological disorders. The major limitation to the use of UCB-derived HSCs (UCB–HSCs) in transplantation, however, is the low numbers of HSCs in a unit of cord blood. To overcome this limitation, various cytokines or small molecules have been used to expand UCB-HSCs ex vivo. In this study, we investigated a synergistic effect of the combination of HIL-6, SR1, and UM171 on UCB-HSC culture and found that this combination resulted in the highest number of CD34⁺ cells. These results suggest that the combination of SR1, UM171 and HIL-6 exerts a synergistic effect in the proliferation of HSCs from UCB and thus, SR1, UM171 and HIL-6 is the most suitable combination for obtaining HSCs from UCB for clinical transplantation.     

脐带血移植的应用进展及脐带血库建设

脐带血(umbilical cord blood)作为公认的造血干细胞重要来源之一,已经被广泛地用于治疗儿童和成人的良恶性血液系统疾病以及中枢神经系统疾病、实体瘤、缺血性下肢血管病和组织再生等。相对于骨髓移植和外周血来源的造血干细胞移植,脐带血移植(UCBT)在细胞收集使用、干细胞增殖能力以及移植物抗宿主反应等方面都具有明显的优势。目前的数据显示,因为HLA配型等原因而无法进行骨髓移植的患者应该尽早进行UCBT。此外,UCBT的增多促进了脐带血库的快速建设。本文针对UCBT和脐带血库的最新进展进行了综述。     

脐带血干细胞的基础与应用研究

作为造血干/祖细胞(hematopoieticstemcells/hematopoieticprogenitorcells,HSCs/HPCs)的另一来源,脐带血已经应用于临床治疗多种恶性和非恶性疾病。脐带血中HSCs/HPCs的质与量是决定其临床应用效果的最重要因素。同时,脐带血中还存在多种非造血的干细胞和前体细胞,如间充质干细胞(mesenchymalstemcells,MSCs)、内皮前体细胞(endothelialprogenitorcells,EPCs)和非限制性体干细胞(unrestrictedsomaticstemcells,USSCs)等,这些细胞可能会在未来的细胞治疗和再生医学中发挥重要作用。本综述还讨论了脐带血的临床应用及HSCs/HPCs的体外扩增、增加HSCs归巢和再植能力等提高其临床应用能力的相关研究。