· 118 · 中华实验外科杂志 2006年 1月第 23卷第 1期 Chin J Exp su理,January 2006,vol 23.No.1
人脐带间充质干细胞分离纯化及基本生物学特性研究
袁源 杨树源 韩忠朝 张晓辉
问充质干细胞(MSC)在特定条件下
能转化为神经元样细胞,并参与神经损
伤修 复,使 其 受 到 了越 来 越 多 的关
注【 · 。研究表 明,MSC不仅存在于骨
髓.还存在于脐血,胎儿内脏等【 。脐带
作为胎儿与母体间的营养桥梁,其中是
否也含有并能否提取到足量的 MSC引
起本研究室的关注。本研究首次探讨从
脐带获取 MSC的
方法
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及其基本生物学
特性。
一
、材料和方法
1.材料:脐带取 自天津市中心妇产
医院足月剖宫产新生儿,均经父母授权
同意。
2.细胞分离扩增:将脐带从手术台
上取下,剪碎至 1 mm 大小组织块。组
织块接种于DMEM/F12培养基中,放置
于饱和湿度孵箱内培养,1周后,去掉组
织块更换培养基。细胞长到 80%融 合
时,0.25%胰蛋白酶消化,传代培养。
3.细胞表面分子标志检测:取第 3、
5、l0代的脐带 MSC(UCMSC),胰蛋 白
酶消化后制成单细胞悬液。分别加入抗
人 CD13一PE、CD14一 FITC、CD31一PE、
CD34一PE、CIM5一PE、CDl1 a-PE、CD29一
PE、CD105一FITC、CD106一PE单抗各 5“l。
4℃孵育30 min,流式细胞仪检测。
4.细胞周期测定:分别取第 3代及
第 8代 UCMSC.消化后离心.磷酸盐缓
冲液(PBS)漂洗,50 rag/L碘化丙锭标记
细胞,100 mg/L RNA酶处理。流式细胞
术检测细胞周期。
5.RT-PCR检测:取 3×10 第 3代
细胞,以 Trizol提取总 RNA。逆转录 为
cDNA。测 OCT一4基因表达。引物 序列
为 :Primerl5’.GACAACAATAGAGAAC-
基金项 目:天津市科委重点公关项 目
(013111211)
作者单位:300040天津医科大学总医院
神经外科(袁源、杨树源、张晓辉),中国医科
院血液病研究所(韩忠朝)
CTTCAGGAGA-3’Primer2:5’一TTCTG—
GCGCCGGTTACAGAACCA一3’。
6.超微结构观察:取 第 3代 UCM—
SE,胰酶 消化,PBS清洗,离心,2%戊二
醛固定,透射电镜观察。
二、结果
1.脐带 MSC的分离、纯化及扩增:
组织块贴壁后 1周可见散在分布、贴壁
生长的细胞集落。细胞多为双突起的长
梭形或扁平形的成纤维样细胞,折光度
好,核仁明显。两周后,细胞形态变为均
一 的纺锤形。3周左右细胞达到 80%融
合。消化、传代后可得到纯化的成纤维
样细胞。
2.免 疫表 型 测 定:第 3、5、10代
UCMSC各代 间免疫表 型无 明显差异。
均强烈表达 CD13、CD29、CD105、CD44。
弱表达 CD106.不 表达 CD14、CD34、
CD1la、CD31、CD45。表明脐带 MSC表
达间充质细胞特异性抗原标志而不表达
造血干细胞、内皮细胞特异性抗原。这
与骨髓、脐血、胎肺等其他组织来源的
MSC流式检测结果一致。
3.细胞周期检测:第 3代和第 8代
脐带 MSC细胞周期无明显差别。均为
有80%~90%细胞处于 Go—G,期,表明
细胞增殖活跃。
4.RT.PCR检测结果:RT—PCR检测
示 UCMSC OCT一4 mRNA表 达 阳性,
OCT一4是胚胎干细胞特异性基因,对维
持干细胞未分化状态具有重要作用【4】。
5.超微结构观察:透射 电镜观察显
示脐带 MSC核大,不规则,核仁明显,常
染色质多。异染色质少。胞浆少,细胞器
以粗面内质网和线粒体为主。胞浆内有
较多游离核糖体。
三、讨论
MSC可向多胚层组织细胞分化。甚
至能分化为神经细胞,且其扩增迅速。免
疫源性低,易于转染外源基因。是细胞替
代治疗的理想来源。但骨髓 MSC取材
困难,供体有限,受年龄限制,胎儿来源
· 简 报 ·
MSC则受伦理学限制【5l。因此尽管 MSC
基础研究取得了长足进展,却始终未能
应用于临床【引。
本研究在脐带中提取到的细胞增殖
能力强,表达干细胞特异性抗原 OCT-4,
具有干细胞特性。且形态及生理学特征
与骨髓 MSC相似,流式检测结果更表明
其抗原标志与骨髓 MSC相同。因此,脐
带分离到的贴壁细胞也属于 MSC,表 明
除骨髓、胎儿脏器外,MSC还存在于新生
儿脐带组织。众所周知,脐带作为分娩
废弃物,来源广泛,取材方便,不受任何
伦理及法理的限制,因此 UCMSC的发
现突破了上述 MSC来源的所有限制。
有报道,在脐带的连接组织 Wharton
jelly中分离出的细胞在特定条件下能分
化为软骨细胞或神经样细胞。并表达神
经烯醇化 酶 NSE等神经 元特 异性 抗
原【7 J,本室的后续实验中亦证实 UCMSC
能诱导分化为神经元样细胞。表明脐带
来源的干细胞具有神经分化潜能。
参 考 文 献
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(收稿日期:2005.07,25)
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