不同来源间充质干细胞生物学特征的比较

摘要

目的:比较脐静脉、成人骨髓及胎儿骨髓3种不同来源的间充质干细胞体外生长特性及分化潜能。方法:①实验于2004-01/2006-06在苏州大学附属第二医院中心实验室完成。孕39～40周健康产妇正常分娩2h的脐带以及3～4月龄流产胎儿均由苏州大学附属第二医院妇产科提供,产妇及其家属均知情同意。正常成人骨髓由苏州大学附属第二医院血液科研究生捐献。本实验经医学伦理委员会批准。②脐带用含青、链霉素的磷酸盐缓冲液冲净静脉腔内残血,夹闭两端,经37℃预热的1.5g/L胶原酶消化,重悬于DMEM-LG(含体积分数为0.1的新生牛血清、20mmol/LHEPES、2mmol/L L-谷氨酰胺、1mmol/L丙酮酸钠),以108L-1密度接种于25cm2培养瓶常规培养,48h后弃上清,以后每两三天半量换液,3周后用5g/L胰酶消化传代。③抽取正常成人骨髓5～10mL,ficoll分离单个核细胞,收取白雾层及以上部分细胞,采用上述培养基按相同条件进行培养,约14～18d胰酶消化传代。④取流产胎儿,无菌条件下分离股骨,冲洗干净后采用两种方法分离间充质干细胞:直接将胎骨剪成约1mm3大小的碎片,磷酸盐缓冲液洗涤后加入少量上述培养基,置10cm培养皿培养;剪去股骨两端后,用上述培养基冲出骨髓腔内细胞,直接培养。⑤观察连续传代对3种不同来源间充质干细胞增殖的影响;免疫荧光及免疫组化分析所得细胞的表型;观察3种不同来源间充质干细胞在诱导培养条件下向成骨及成脂细胞分化的潜能。结果:①不同来源间充质干细胞的体外增殖特性:脐带、成人及胎儿骨髓内均存在间充质干细胞,且细胞形态相似。成人骨髓间充质干细胞的体外增殖能力较差,传至10～12代基本失去增殖能力。脐静脉间充质干细胞的增殖能力强于成人骨髓间充质干细胞,可体外连续传代15～18次。而胎儿来源的间充质干细胞增殖能力及体外传代更新能力均明显强于其他两种间充质干细胞,传至20代时基本保持原有的特性。②不同来源间充质干细胞免疫表型:3种间充质干细胞均高表达CD29、CD44、CD54及HLA-ABC分子,成人骨髓源间充质干细胞还表达中等量的CD106及少量HLA-DR。3种间充质干细胞均不表达造血细胞标志CD34和CD45,其中脐静脉来源的间充质干细胞αSMA呈阳性,vWF呈阴性。③不同来源间充质干细胞的分化潜能:在成脂或成骨条件培养基中,3种间充质干细胞均可向脂肪及成骨细胞分化,油红O及von Kossa染色呈阳性。结论:①脐带、成人及胎儿骨髓内均存在数量不等的间充质干细胞,其形态、生长特性及表面标志具有相似性。②脐静脉源间充质干细胞的增殖能力优于骨髓间充质干细胞,尽管略弱于胎源性间充质干细胞,但其来源广泛、分离方便、间充质干细胞得率高,且没有伦理限制,是一种较好的间充质干细胞来源。