生物活性材料Col-Tgel对人组织干细胞的作用

作者：尹秀秀; 胡林萍; 朱才英; 张孝兵; 程涛

来源：中国组织工程研究, 2018, 22(10): 1540-1546.

DOI：10.3969/j.issn.2095-4344.0713

• 水凝胶
• 造血干细胞
• 间质干细胞
• 组织工程
• 生物材料
• Col-Tgel
• 干细胞
• 间充质干细胞
• 体外共培养
• 原位免疫荧光染色
• 增殖
• 移植
• 国家自然科学基金

背景:虽然传统的人干细胞二维平面培养体系操作简便,但并不能真正模拟体内的三维生理微环境,不利于进行人干细胞生物学行为研究。目的:为构建一种可为细胞生长增殖提供类似于体内生理环境的三维培养体系,观察生物材料Col-Tgel对人造血干细胞和人间充质干细胞生物活性的影响。方法:(1)体外共培养实验:三维培养组,将绿色荧光蛋白标记的人间充质干细胞与人脐带CD34+细胞直接接触共培养于生物材料Col-Tgel中;单独培养组,将人脐血CD34+细胞培养于生物材料Col-Tgel中;二维培养组,将绿色萤光蛋白标记的人间充质干细胞与人脐血CD34+细胞共培养于transwell小室;对照组,常规培养人脐血CD34+细胞。培养3 d后,流式细胞仪检测各组CD34+CD38-CD45RA-CD90+细胞比例,同时对直接接触培养组进行原位免疫荧光染色;(2)体内移植实验:采用X射线照射NOD/SCID小鼠,照射后24 h分2组治疗,实验组于胫骨骨髓腔移植绿色荧光蛋白标记的人间充质干细胞-生物材料Col-Tgel溶液,对照组移植绿色荧光蛋白标记的人间充质干细胞-PBS溶液,移植3 d后进行移植侧胫骨标本双光子/共聚焦显微镜检测。结果与结论:(1)体外实验:三维培养组CD34+CD38-CD45RA-CD90+细胞扩增倍数为二维培养组的2.8倍,说明在生物材料Col-Tgel中培养的间充质干细胞促进了CD34+CD38-CD45RA-CD90+细胞的扩增;三维培养组CD34+CD38-CD45RA-CD90+细胞扩增倍数较单独培养组增加4.5倍,较对照组增加1.5倍;免疫荧光染色显示,人间充质干细胞与人脐血CD34+细胞可在生物材料Col-Tgel中存活;(2)体内实验显示,两组均可见存活的人间充质干细胞;(3)结果表明,生物材料Col-Tgel可为人干细胞生长及增殖提供类似于体内微环境的三维体系。

• 单位
  实验血液学国家重点实验室; 中国医学科学院; 北京协和医学院; 中国医学科学院血液病医院