Expansion of CD34~+ cells from human umbilical cord blood by FL and/or TPO gene transfected human marrow stromal cell lines

To elucidate the effect of gene transfected marrow stromal cell on expansion of human cord blood CD34+ cells, a culture system was established in which FL and TPO genes were transfected into human stromal cell line HFCL. To establish gene transfected stromal cells co-culture system, cord blood CD34+ cells were purified by using a magnetic beads sorting system. The number of all cells and the number of CD34+ cells and CFC (CFU-GM and BFU-E) were counted in different culture systems. The results showed that in all 8 culture systems, SCF+IL-3+HFT manifested the most potent combination, with the number of total nucleated cells increasing by (893.3±52.1)-fold, total progenitor cells (CFC) by (74.5±5.2)-fold and CD34+ cells by 15.7-fold. Maximal expansions of CFC and CD34+ cells were observed at the end of the second week of culture. Within 14 days of culture, (78.1±5.5)-fold and (57.0±19.7)-fold increases in CFU-GM and BFU-E were obtained. Moreover, generation of LTC-IC from amplified CD34+ cells within 2     

FL对脐血造血细胞长期液体培养的影响*

用脐血进行千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)、白介索3(IL一3)、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．CSF+GM—CSF),粒细胞巨噬细胞集落形成单位(CFU-GM)在第28天达到最高,最高扩增了409．52±189．50倍(FL十SCF+IL-3+IL一6)。FL与SCF等细胞因子具有协同作用,对所有考察的细胞因子组合中,加入FL都使总细胞和CFUGM的扩增倍数增加。FL+SCF培养的总细胞扩增最小,而CFU-GM长时间保持在较高水平,表明这FL和SCF有利于保持造血干细胞的活性,防止细胞分化。在存在G-CSF和GMCSF的培养中,总细胞获得了最大的扩增,但CFU-GM达到最大后很快下降至O,表明G-CSF和GM—CSF促进了细胞的分化。结果提示,细胞因子组合对脐血造血细胞的扩增和分化具有重要的作用．FL和SCF可促进造血细胞的扩增,而G-CSF和GM—CSF等可导致细胞的过度分化。     

Wnt3a 转基因基质细胞的建立及其对脐血CD34+ 造血干/祖细胞扩增作用的研究

Wnt 信号通路在造血干/祖细胞自我更新的过程中发挥至关重要的作用 . 纯化的 Wnt3a 蛋白可以实现造血干/祖细胞的扩增 . 通过病毒转染原代小鼠骨髓基质细胞,建立转基因滋养层细胞 . 通过共培养对转基因滋养层细胞扩增 CD34+ 造血干/祖细胞的作用进行了研究 . 实验结果显示 , 与普通滋养层加细胞因子组相比,经转基因滋养层加细胞因子组培养的 CD34+造血干/祖细胞集落形成能力 (CFC) 是其 (1.55±0.06) 倍;混合集落形成能力是其 (1.95±0.26) 倍;高增殖潜能集落形成能力 (HPP-CFC) 是其 (1.45±0.40) 倍; LTC-IC 活性是其 (3.83±0.86) 倍 . 结果表明,转基因滋养层细胞通过分泌具有天然活性的 Wnt3a 蛋白能在体外有效地扩增造血干/祖细胞的数量 .     

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。      

小鼠胎肝基质细胞体外扩增骨髓来源的LTC-IC

基质细胞是胎肝造血微环境的主要成分,参与造血干/祖细胞的自我更新、增殖分化的调控。为了研究小鼠胎肝基质细胞在造血微环境中的功能,采用转染SV40大T抗原基因的方法建立了小鼠胚胎期第12.5天（Embryonic-day 12.5, E12.5d）胎肝基质细胞系A4、B3,并进一步鉴定基质细胞系的一般细胞生物学特性和造血支持功能。结果：A4、B3为细胞形态、生长行为以及表面分子表达不同细胞系,二者均可维持骨髓源长期培养启动细胞（Longterm cultureinitiating cell,LTC-IC）至少4周并且有不同程度的扩增LTC-IC能力,其中B3扩增LTC-IC的能力是A4的83倍。外源性细胞因子组合SCF+IL-3+IL6+Epo在本实验体系中不影响LTC-IC数量的维持和扩增。暗示E12.5d胎肝造血微环境中基质细胞的功能是不同的,其机制有待进一步研究。     

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。     

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。     

一种新型生物反应器在造血干/祖细胞体外扩增中的应用

针对造血干/祖细胞体外扩增对培养环境的需求, 结合静/动态培养的特点, 开发了一种新型的生物反应器用于造血干/祖细胞的体外扩增.在该生物反应器内, 采用SCF TPO Flt-3细胞因子组合, 比较了静态和循环培养两种方式体外扩增脐血CD34 细胞的效果.培养7 d后, 总细胞分别扩增了(13.86 ± 4.26)和(7.23 ± 2.67)倍, 显示静态培养有利于总细胞的扩增; CD34 细胞扩增倍数、培养物中CD34 细胞含量均相近, 无显著性差异; 而CD34 CD38-细胞扩增倍数以及培养物中CD34 CD38-细胞的百分含量分别为(1.82 ± 0.58)和(3.90 ± 0.85)倍以及(9.45 ± 4.85)和(37.47 ± 14.06)%, 循环培养明显高于静态培养.可见, 在该生物反应器内, 采用静态和循环两种培养方式, 均能实现造血干/祖细胞的体外扩增, 但静态培养促使造血干细胞向定向祖细胞分化, 而循环培养则更有利于早期造血干细胞的扩增.     

一种新型生物反应器在造血干/祖细胞体外扩增中的应用

针对造血干/祖细胞体外扩增对培养环境的需求, 结合静/动态培养的特点, 开发了一种新型的生物反应器用于造血干/祖细胞的体外扩增。在该生物反应器内, 采用SCF+TPO+Flt-3细胞因子组合, 比较了静态和循环培养两种方式体外扩增脐血CD34+细胞的效果。培养7 d后, 总细胞分别扩增了(13.86 ± 4.26)和(7.23 ± 2.67)倍, 显示静态培养有利于总细胞的扩增; CD34+细胞扩增倍数、培养物中CD34+细胞含量均相近, 无显著性差异; 而CD34+CD38-细胞扩增倍数以及培养物中CD34+CD38?细胞的百分含量分别为(1.82 ± 0.58)和(3.90 ± 0.85)倍以及(9.45 ± 4.85)和(37.47 ± 14.06)%, 循环培养明显高于静态培养。可见, 在该生物反应器内, 采用静态和循环两种培养方式, 均能实现造血干/祖细胞的体外扩增, 但静态培养促使造血干细胞向定向祖细胞分化, 而循环培养则更有利于早期造血干细胞的扩增。     

骨髓基质细胞条件培养液联合TPO体外扩增巨核系细胞

目的：探讨骨髓成纤维细胞条件培养液（F-CM）和骨髓内皮细胞条件培养液（E-CM）分别联用TPO对巨核系细胞的体外扩增作用。方法：分别收集纯的F-CM和E-CM,观察它们分别与TPO联用后对体外扩增成熟巨核细胞和巨核系祖细胞的作用。结果：F-CM或E-CM与TPO联用后对巨核系成熟细胞的扩增作用明显优于F-CM或E-CM单用（P〈0．01或P〈0．05）;F-CM＋TPO的扩增效果明显优于E-CM＋TPo或SCF＋TPO＋IL-3＋IL-6的扩增效果（P〈0．01或P〈0．05）;F-CM或E-CM联合TPO后对祖细胞的扩增作用无明显改变（P〉0．05）。结论：F-CM与TPO联用后可显著提高它们对成熟巨核细胞体外扩增的效率,其作用优于SCF＋TPO＋IL-3＋IL-6;F-CM或E-CM与TPO联用后对巨核系祖细胞体外扩增作用与二者单用无显著差异。     

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％。     

骨髓间充质干细胞对脐血CD34+细胞分化为巨核细胞的影响

目的：探讨骨髓间充质干细胞对脐血CD34＋细胞诱导分化为巨核细胞的影响。方法：骨髓间充质干细胞培养采用低糖型DMEM培养基,待细胞满度达到约80%后加入脐血CD34＋细胞在一定的培养体系中进行实验,同时以无骨髓间充质干细胞的相应培养体系作为对照,培养14 d后观察结果。实验中共观察了两种不同的培养体系：基础培养液、基础培养液＋白细胞介素-11（IL-11）。其中基础培养液为含血小板生成素（TPO）、白细胞介素-3（IL-3）、干细胞因子（SCF）的低糖型DMEM。培养后单个核细胞数采用细胞计数仪分析,CD41＋细胞和血小板检测采用流式细胞仪,血小板功能评价采用凝血酶诱导的血小板凝集实验。结果：与相应的对照组比较,骨髓间充质干细胞实验组单个核细胞数增加不明显（P〉0.05）,而CD41＋细胞和血小板数量有明显的增加（P〈0.05）。显微镜下和流式细胞仪上均可观察到凝血酶诱导的血小板凝集现象。结论：骨髓间充质干细胞在实验培养体系中可以促进脐血中CD34＋细胞诱导分化为巨核细胞。     

人胚胎干细胞高效分化为巨核细胞模型的建立

人胚胎干细胞具有无限增殖潜能,且能够分化为包括巨核细胞在内的大多数的成熟血细胞。因此,为解决临床治疗血小板来源不足而建立一种由人胚胎干细胞高效分化获得成熟巨核细胞的分化模型具有重要应用前景。该文利用人胚胎干细胞与m AGM-S3基质细胞系共培养进行早期造血前体细胞的定向分化,并在分化第14 d获得大量"卵石样"造血前体细胞(CD43+细胞、CD45+细胞)。将"卵石样"造血前体细胞分离后,用无血清培养基分阶段添加SCF、TPO、IL-6、IL-3、FLt-3、IL-11等细胞因子进行巨核细胞定向诱导分化。结果显示,在分化的第3 d,CD41a+细胞比例可高达48.5%,CD42b+细胞比例可高达30.0%。对分化第6 d的细胞进行Wright-Giemsa染色,可见形态典型的巨核细胞。综上所述,该研究初步建立了一种人胚胎干细胞高效分化为巨核细胞的模型,为体外获得大量巨核细胞奠定了基础。     

肝素促进脐血巨核祖细胞体外扩增

目的 :探索肝素在脐带血CD34⁺ 细胞定向扩增巨核祖细胞中的作用。方法采用免疫磁珠法 (MACS)分选CD34⁺ 细胞 ,在TPO ,IL 1 1的扩增体系中加入肝素 ,巨核祖细胞集落分析 (CFU MK)测定巨核祖细胞扩增倍数 ,流式细胞仪检测巨核祖细胞分化过程中的特异性标记 (CD34⁺ ,CD41a⁺ ,CD61⁺ ,CD34⁺ CD41a⁺ ,CD41a⁺ CD61 ⁺ ) ,巨核细胞特异性抗体 (CD41a)免疫组化染色和透射电镜观察鉴定巨核细胞形态及超微结构 ,血小板体外活化实验及NOD/SCID小鼠异种体内移植实验评价扩增的巨核祖细胞的功能。结果 :TPO( 5 0ng/ml)与IL-1 1 ( 5 0ng/ml)双因子联合应用 ,7天巨核祖细胞克隆扩增倍数为 83 1 7± 39 41倍 ,1 0天为 2 0 5 0 6± 74 2 6倍 ,流式细胞仪分析显示 7天CD34⁺ CD41a+ 细胞扩增 1 0 5 1± 4 79倍 ,0天加入肝素后 ,7天巨核祖细胞克隆扩增倍数为 1 0 8 2 5± 32 67倍 ,1 0天为 333 0 6± 2 7 5 4倍 ,7天CD34⁺ CD41a⁺ 细胞扩增到 2 9 93± 6 39倍 ,为无肝素组的 2.85倍 ,与双因子组相比有统计学差异 (P <0.0 1 ) ,肝素在第 5天及第 7天加入没有增加巨核祖细胞扩增效果。经全身照射预处理的NOD/SCID小鼠静脉输注扩增第 7天的巨核细胞 (TPO、IL-11、肝素联合 ) ,可明显加速其血小板及白细胞计数的恢复并提高生存率 ;同时 ,体外血小板活化实验证实扩增的巨核细胞在体外可产生血小板 ,有正常巨核细胞功能。结论 :TPO、IL-11组合的扩增体系中加入肝素可进一步改善脐带血巨核祖细胞的扩增效果 ,优化体外扩增体系。     

混合及是血清在骨髓长期培养中的效应

目的揭示脐血清在骨髓长期培养中的效应,为脐血清的应用提供基础。方法以Dexter培养法,观察混合脐血清(MCBS)、组合细胞因子(CK)在长期骨髓培养中对骨髓单个核细胞(BMMNC)形成鹅卵石造血区(CAFC)、长期培养起始细胞(LTC-IC)、有核细胞(NCC)的生长。结果10例人骨髓,106BMMNC培养5周后,CAFC、LTC-IC分别为37.1±12．4／(ml.well),40．9±10．6/(ml.well),NCC由接种时的106/(ml.well)增至（1．63±0．17）106/(ml.well),加入10％MCBS则可使三者得到明显扩增,但不及组合CK;10％MCBS还能明显提高组合CK对三者的扩增;20％MCBS不能取代骨髓长期培养中的血清和组合CK对三者的扩增。结论MCBS中含有类似GM-CSF、SCF、IL-3、IL-6、EPO等一类能使CAFC、LTC-IC、NCC得到明显扩增的“活性物质”。     

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。     

人树突状细胞的大量培养及鉴定

摘要 目的：探讨人树突状细胞体外大量培养及鉴定方法。方法：采用免疫磁珠法分离纯化CD34⁺干细胞;采用含有TPO、SCF、Flt3L和IL-3的扩增培养基培养1周,以及含有SCF、Flt3L、GM-CSF和IL-4的分化培养基培养2-3周,获得CD34⁺细胞来源树突状细胞。采用普通光学显微镜观察细胞形态,牛鲍氏血细胞计数板进行细胞计数,荧光抗体标记、流式细胞仪检测细胞纯度和细胞表面共刺激分子的表达情况。结果：以含有TPO、SCF、Flt3L和IL-3的培养基扩展培养一周,及含有SCF、Flt3L、GM-CSF和IL-4的培养基诱导分化3周,可获得大量悬浮细胞;细胞数目扩增倍数约达50倍;普通光学显微镜下可见悬浮细胞有明显的树突状凸起;流式细胞术检测结果显示悬浮细胞中CD141和CD11c双阳性细胞（等同于单核细胞来源树突状细胞）比例达30%,此群细胞高表达HLA-DR和CD209,低表达共刺激分子CD80和CD86;细胞寿命较短,40天时培养体系中悬浮细胞和CD34⁺细胞来源树突状细胞数目急剧减少。结论：采用多细胞因子联合刺激可获得大量的树突状细胞,为树突状细胞的特性及功能学研究奠定了基础。     

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     

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。     

人胎盘间充质干细胞对脐血CD34~+细胞迁移作用的影响

人胎盘作为间充质干细胞的新来源在调控造血干/祖细胞(CD34+细胞)发育与分化方面具有重要作用,但其在移植中是否对CD34+细胞迁移起作用尚不清楚.为此,本研究通过胰酶消化法和密度梯度离心法,单克隆筛选培养出人胎盘来源间充质干细胞,RT-PCR检测其与造血和趋化相关的细胞因子和黏附分子的表达;进一步利用transwell体系检测其对脐血CD34+细胞的迁移作用.结果表明,PDMSCs呈现典型的成纤维样细胞,表达间充质干细胞相关表面抗原CD73,CD90和CD105,不表达造血及内皮细胞表面抗原CD34,CD45,CD31等,PDMSCs具有诱导成脂肪、成骨和成软骨的能力.RT-PCR检测结果显示,PDMSCs表达IL-6,LIF,G-CSF,GM-CSF,M-CSF,FL,SCF,SDF-1,VEGF等多种造血与趋化因子,Integrinβ1,Integrinα5,ICAM-1,ICAM-2,ICAM-3,VCAM-1等多种黏附分子;将PDMSCs按照不同密度接种在transwell体系,4h后脐血CD34+细胞迁移率随着PDMSCs的密度增加而增加;在PDMSCs与SDF-1对CD34+细胞的趋化迁移比较实...