间充质干细胞示踪剂以及免疫调节因子
间充质干细胞免疫荧光染色

间充质干细胞免疫荧光染色间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)是一种多功能的基因细胞类型,它们可以分化成多种不同的成体细胞类型,包括成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞等。
除了这些基本功能以外,MSCs还表现出了重要的移植和免疫活性,因此成为治疗各种疾病的研究热点之一。
本文就介绍一种关于MSCs的免疫荧光染色技术。
1. MSCs的免疫学特性对于MSCs的免疫学特性,有两个方面值得关注。
一方面,MSCs在诱导免疫抑制反应上表现出了很强的能力,这一点在治疗自身免疫性疾病,如类风湿性关节炎、红斑狼疮等方面得到了证实。
MSCs可以抑制T细胞、B细胞和自然杀伤细胞等的免疫反应,并且还可以产生细胞因子,如转化生长因子β和间质细胞来源的生长因子-1等,以缓解炎症反应和促进胶原合成等。
另一方面,MSCs本身也存在着免疫反应。
MSCs表达有多种受体,如CD105、CD73和CD90等,同时不表达免疫原表面分子,如CD45、CD34、CD14或CD11b、CD79a或CD19或HLA-DR等,因此不会引起免疫排斥反应。
然而,当MSCs 获得免疫激活性的信号,如干扰素-γ或巨噬细胞刺激因子等,它们可以表达HLA-I和HLA-DR等抗原呈递分子,从而激发免疫反应。
2. MSCs免疫荧光染色技术为了研究MSCs在免疫反应中的定位和免疫学特性,我们需要一种可以对MSCs进行免疫荧光染色的技术。
这种技术主要包括以下步骤:(1) MSCs培养和处理: MSCs在完全培养基下培养,处理方式因实验目的而异;(2)细胞固定:使用4%的聚甲醛对细胞进行固定处理,可以利用甲醛代替,但固定剂不能是乙醛,以免影响细胞膜的完整性;(3)细胞膜透性处理:使用0.1%的Triton X-100或其他细胞膜透性处理剂,使得抗体可以渗透到细胞内部,增强免疫荧光信号;(4)免疫反应和荧光标记:使用特异性抗体针对MSCs的表面标记,如CD105、CD73和CD90等,或染色体水平的标记,如Oct4或Nanog等,进行免疫反应,并用荧光标记二抗进行信号检测;(5)显微镜观察和成像:使用激光共聚焦显微镜或荧光显微镜等,观察MSCs标记的荧光信号,并进行成像和分析。
超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞在脊髓损伤中的应用进展

中国脊柱脊髓杂志2010年第20卷第4期ChineseJournalofSpineandspi,埘Cord,2010,V01.20,No.4331懋■■■■●一超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞在脊髓损伤中的应用进展王春源.冯世庆(天津医科大学总医院骨科300052天津市)doi:10.3969/j.issn.1004-406X.2010.04.16中图分类号:R445.9,R683.2文献标识码:A文章编号:1004-406X(2009)一04—0331—03脊髓损伤(spinalcordinjury.SCI)是一种高度致残的中枢神经系统损伤性疾病.对其治疗一直是医学界的难题。
近年来骨髓间充质干细胞(boneIllalTOWstemcells,BMSCs)移植成为治疗SCI的热点…。
由于BMSCs不仅可以表达腩源性神经营养因子(brain—beriedneurotrophicfactors,BDNF)、神经生长因子(nervegrowthfactor。
NGF)等。
在损伤局部分化为特定神经细胞,促进SCI的功能恢复。
同时还具有低免疫原性、取材方便、扩增迅速、可自体移植等优点,在SCI修复方面具有广阔的前景。
但BMSCs移植后.如何无创伤性地在活体内动态监测移植细胞的存活、迁移、分化状况一直是困扰医学科研工作者的难题。
随着纳米科技在医学领域的广泛应用.超顺磁性氧化铁纳米颗粒(superparamgneticironoxidenanoparticles,SPION)作为一种新型的磁性标记物成为研究的热点。
目前SPl0N标记的BMSCs在治疗心、肝、肾及中枢神经系统疾病方面得到了快速应用,现对其在修复SCI中的应用做一综述。
lSPIoN的特性及标记作用SPION粒径小.穿透力及驰豫率强,对外加磁场具有高敏感性.在较弱的磁场中即可产生较大的磁性。
撤除外加磁场后磁性也迅速消失,即所谓的超顺磁性[21。
总体来说SPION具有以下几点作用13l:(1)磁性分离靶细胞和其他生物体;(2)作为MRI显像的对比增强剂;(3)具有靶向性呈递药物、基闪和放射性核素的作用;(4)磁性纳米粒子还可以在外磁场作用下进行定位能量传递.在癌组织的局部产生过热使癌细胞失活。
荧光磁性纳米粒子体外标记骨髓间充质干细胞研究

( MS s nvt .Meh d :B C r av s da d p r e rm rt y a h rn utr n h n B C B C )i i o r t o s MS sweeh ret n u f d f asb d ee tc l ea d te MS s e i i o u
干细胞示踪在疾病中的应用_杨晓青

Journal of Kunming Medical UniversityCN 53-1221/R昆明医科大学学报2014,35(11):172~176干细胞示踪在疾病中的应用杨晓青,柯亭羽,杜娟(昆明医科大第二附属医院老年内分泌科,云南昆明650101)[摘要]干细胞(Stemcells)是一种增殖能力较强的、具有多向分化潜能和自我更新特性的细胞.它能通过分化成多种细胞表型、提供细胞因子和趋化因子、抑制免疫反应、增强组织的再生从而来治疗各种疾病,因此在疾病的临床研究中越来越受到重视.但目前,干细胞体内移植后的归巢、迁移、分布、增殖及分化等生物学行为仍无法客观的动态监测.传统的研究通过病理组织切片来进行评估,这种方法不适用于细胞在活体内的生物学行为监测.近年来,分子成像技术的不断发展为干细胞移植提供无创、活体实时的评价手段.随着研究的不断深入,越来越多的分子影像学技术广泛应用到细胞示踪领域,从而有利于客观动态评价干细胞在疾病治疗中的作用机制及生物学行为.对干细胞示踪及分子影像学技术在疾病中的应用进行了总结.[关键词]干细胞;示踪;荧光成像;生物发光成像[中图分类号]R457[文献标识码]A[文章编号]2095-610X(2014)11-0172-05ApplicationofStemCellsTracinginDiseasesYANGXiao-qing,KETing-yu,DUJuan(Dept.Endocrinology ,The 2nd Affiliated Hospital of Kunming Medical University ,Kunming Yunnan 650101,China )[Abstract]Stemcellsareakindofundifferentiatedcellswithcapabilityofeasyexpanding,multi-directionaldifferentiationandself-renewal.Stemcellscandifferentiateintospecificcellsanddividetoyielddaughtercells,producecytokinesandchemokines,inhibitimmunoreaction,promotetissueregeneration,thuscanbeappliedintreatmentofvariousdiseases.Therefore,stemcellshavebeenpaidmuchattentioninclinicalstudyofdiseases.However,thebiologicalbehaviorsofstemcellsaftertransplantation,includinghoming,migration,distribution,proliferationanddifferentiation,can'tbemonitoreddynamically.Traditionalstudiesevaluatedthebiologicalbehaviorsofstemcellswithpathologicexamination,whichisnotsuitableforobjective,real-timeanddynamicmonitoringthebiologicalbehaviorsofstemcellsinvivo.Recently,versatileimagingmodalitieshavebeendevelopedandcarriedouttotrackthestemcellsnon-invasivelyinlivingsystems.Withthedevelopmentoftechnology,moreandmoremolecularimagingtechnologieshavebeenappliedinthefieldofcellstracing,whichcanobjectivelyanddynamicallymonitorthebiologicalbehaviorsandthemechanismofactionofstemcellsintreatmentofdiseases.Inthisreview,wesummarizedtheapplicationofstemcellstracingandmolecularimagingindiseases.[Keywords]Stemcells;Tracing;Fluorescenceimaging;Bioluminescenceimaging[基金项目]国家自然科学基金资助项目(31260223,81260229);云南省科技厅-昆明医科大学联合专项基金资助项目(2012FB044)[作者简介]杨晓青(1989~),女,浙江杭州市人,硕士研究生,主要从事内分泌与代谢病临床工作.[通讯作者]柯亭羽.E-mail:ketingu@hotmail.com干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的特殊细胞类群.它能在体内分化成各种类型的靶向细胞[1],归巢至各种疾病引起的损伤部位,并在该部位分泌活性物质及调节其免疫反应[2],进而修复受损的组织、减少炎症反应、促进血管再生[3],实现其治疗潜能.因此,监测细胞在体内的存活、分布、增殖、分化等生物学行为对确定治疗的有效性至关重要[4].分子影像技术为这些实验及临床研究的实现提供了可能,其对细胞的示踪主要通过以下几种手段实现:(1)利用化学合成的分子探针标记细胞[5];(2)借助病毒或非病毒载体转染细胞,在细胞内高表达报告基因[6];(3)利用商品化的纳米粒子化学修饰后标记干细胞[7].同时,根据成像手段的不同,细胞体内示踪由可分为:(1)生物发光成像示踪(Bioluminescenceimaging),(2)磁共振成像示踪(Magneticresonanceimaging),(3)荧光成像示踪(Fluorescenceimaging)等.本文就以上几种成像手段进行总结.1生物发光成像(Bioluminescenceimaging)生物荧光成像是一种利用来自荧光素酶与体内分子底物结合后,产生生物光进而来进行细胞示踪的成像手段.当体内或体外的荧光素在氧气和ATP条件下与荧光素酶发生反应,生成氧化荧光素,在发射波长560nm的激发下在活细胞内产生发光现象形成生物光,并且发光光强与标记细胞数目呈线性相关,进而能更灵敏地在体内或体外进行干细胞示踪.1.1生物发光成像的优缺点由于在体内的背景信号微弱,生物发光成像具有极高的灵敏性,同时,较低的标记成本和较高的标记效率使得这种成像技术在小动物模型的细胞示踪[8]和基因治疗[9]研究中成为首选的成像手段.这种成像技术随着细胞的分裂信号将不会有损失,并可以长期观测.但是,由于光的穿透力及分辨率较低,植入的外源性的报告基因需要的数量将比较大[10],标记过程中引入外源基因所造成的潜在致癌风险使生物发光成像在临床上的应用将受到限制.并且生物发光成像只能形成二维的成像,不能立体地观察细胞的分布情况.1.2生物发光成像示踪干细胞在疾病中的应用1.2.1在治疗心血管疾病方面的应用胚胎源干细胞在体内能直接分化成心肌细胞和血管细胞;成体干细胞能激活内源性心脏干细胞和分泌大量营养因子改善微环境,同时还能抑制大部分炎症细胞如树突细胞,中性粒细胞,抑制不成熟的单核细胞向树突状细胞分化,进而逆转心室重构、提高左心室功能,改善心脏功能,起到心脏修复的功能[11].而生物发光成像通过靶向细胞或疾病的分子途径不仅能在宏观上为心脏解剖及生理成像,还能在细胞及分子水平上检测生物进程[12].BaiX等[13]指出示踪干细胞的存活和迁移是了解细胞治疗效果和相应机制的重要手段.该实验用慢病毒将荧光素酶基因转染干细胞,注射到梗死区域后通过生物发光成像直接监测细胞在体内的存活、迁移和增殖.同时体内荧光信号逐渐衰减证实供体细胞在缺血性和炎性环境中逐渐凋亡的现象.Huang等[14]在下肢缺血模型中,通过生物发光成像实时、活体地观察了胚胎干细胞在损伤区的细胞行为.这些结果证明生物发光成像能实时、非侵入性地观察细胞在体内的归巢、迁移、存活、分布的生物学特征.1.2.2在肾脏疾病方面的应用干细胞具有保护和改善肾组织结构和功能的作用[15].例如在糖尿病肾病中,干细胞能通过复杂的旁分泌行为起到肾脏保护作用[16],促使肾脏巨噬细胞表达多种炎症免疫因子[17],其中IL-1通过提高肾小球上皮细胞中的ICAM-1、血管粘附分子-1的合成[18],在糖尿病肾病模型中能刺激增加肾脏近端小管上皮细胞的透明质酸[19].不仅如此,干细胞还能起到抗尿蛋白的作用,更重要的是它能减少足突细胞的消失、阻止尿蛋白的发展和肾小球硬化症的发生[15],进而保护肾脏.Togel等[20]在肾脏疾病模型中运用生物发光成像监测干细胞在体内的分布情况,在正常老鼠和肾病老鼠的肾动脉注射luc/neo-MSC,通过生物发光成像分别观察细胞在不同时间点及不同老鼠体内的分布及存活情况,为干细胞治疗疾病提供安全有效的临床前试验.Gao等[21]在急性肾损伤模型中注射用荧光素酶基因及单体的红色荧光蛋白的基因标记干细胞,用生物发光成像来评估支架在急性缺血组织中改善微环境的作用.2核磁共振成像(Magneticresonancetom-ography)利用核磁共振原理,依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减,通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波,即可得知构成这一物体原子核的位置和种类,据此绘制成物体内部的结构图像.MRI能通过软组织对比从而提供高质量的三维的功能和组织信息,而避免了电离辐射,因此能允许纵向评估细胞的种植和迁移[22].临床中,通常将这种技术应用于人体内部结构的成像应用.2.1核磁共振成像的优缺点用MRI示踪的干细胞具有高空间分辨率、低毒性等优点,能确保干细胞的正确传递和提供可视的移植的最佳部位,同时以最佳剂量和时间窗口注射到病人体内,从而优化干细胞治疗体系[23].但是MRI的信号不能有效地反映细胞的存活和增殖,因为铁离子能在死亡的细胞内有残留,并且它能转移到邻近组织.核成像半衰期短,不能长时间监测,并且高剂量的放射性示踪剂对细胞的存活和分化能力都有一定的影响[24].该成像很难评估初始的细胞存活或者细胞数量.此外,在MRI中应用的超顺磁性氧化铁是一个缺点,因为当被标记的细胞凋亡时,巨噬细胞可以吞没该微粒,导致了细胞存活的信号有误差[25].2.2核磁共振成像示踪干细胞在疾病中的应用2.2.1在神经系统疾病方面的应用有报道利用超顺磁性氧化铁(SPIO)标记的干细胞通过核磁173第11期杨晓青,等.干细胞示踪在疾病中的应用共振成像评估干细胞在该系统疾病中治疗的影响[26].Hoehn等[27]用SPIO标记干细胞,注射至脑缺血老鼠大脑的非缺血区域,运用MRI实时监测移植后的干细胞迁移、分化进程及其再生潜能.通过成像观察到细胞沿着胼胝体迁移,填充在缺血侧大脑半球的区域.Guzman等[28]通过MRI深入分析了人神经干细胞在受损大脑内的生物学行为.通过该成像技术能实时观察用SPIO标记的神经干细胞能分化成神经元及神经胶质细胞.并且用MRI动态监测在不成熟啮齿动物的大脑内用SPIO标记的干细胞能迁移到相应的部位,相反的,在成熟的大脑内只有在受损时才会发生相应的迁移.该研究还运用大脑皮质中风模型,用MRI观测神经干细胞经胼胝体的迁移及其存活.2.2.2在心血管系统疾病方面近年来越来越多的研究通过高分辨率的MRI观察磁性纳米粒子标记干细胞治疗评价干细胞移植.在临床上也通过磁性纳米粒子及MRI的检测的技术评价干细胞的移植疗效.连续的MRI允许示踪确定细胞移植的部位和其持久性[29].很多在心血管研究中运用核磁共振成像标记干细胞可行性和安全性已经得到认可.Kraitchman等[30]在心肌梗死模型中运用MRI无创地观察移植干细胞的数量及其植入部位,并且能用该成像技术客观评估心肌梗死的面积及局部心脏的功能.Terrovitis等[22]运用氧化铁粒子标记干细胞,通过MRI观察标记细胞的移植情况,并且验证了核磁共振成像的有效性是通过MRI的信号区分被标记细胞的存活来获得的.Wang等[31]更突破性地运用了MRI观察到注射后的干细胞在受损的心肌中能定向分化成为内皮细胞,进而促进干细胞修复心脏.该研究还通过该成像技术观察到注射后的干细胞仅能存活较短时间,但因干细胞的旁分泌作用,通过组织学的观察可验证其对受损心肌的修复能维持较长时间.3荧光成像(Fluorescenceimaging)荧光成像技术是利用荧光探针特异性标记细胞或者通过转染报告基因使细胞表达荧光蛋白,从而通过激发光激发而产生的发光成像的方法[32].目前,应用在细胞标记的荧光探针包括:量子点[33]、纳米粒子[34]、碳纳米管[34]、纳米纤维[35]和纳米基质[36]等,这些材料在干细胞示踪疾病中都得到了广泛应用.3.1荧光成像的优缺点荧光成像的分子材料能利用细胞表面特性来标记细胞[34],同时一些标记材料也能帮助提高干细胞体内移植后的细胞功能(如细胞迁移、旁分泌等)[37];增强干细胞在体内生存能力[38];活体实时及非侵入性地跟踪干细胞在体内的移植及分布情况[39];为干细胞的分化和移植提供共价固定生物活性分子;在干细胞分化中为细胞传递DNA、蛋白质、多肽和小分子化合物.但荧光分子成像材料(如纳米材料等)存在一些毒性能潜在的干扰干细胞自我更新和分化[40];这些材料易随着干细胞的分裂荧光信号逐渐丢失,并且在荧光成像时会受背景荧光信号的干扰.3.2荧光成像示踪干细胞在疾病中的应用3.2.1在血管疾病方面目前的研究证明,由于移植后营养因子的表达不足以及细胞在体内的生存能力低等原因,不加修饰的干细胞在体内治疗中的效果是极为有限的.因此在一些研究中通过纳米粒子携带高表达的血管内皮生长因子(VEGF)标记干细胞和胚胎干细胞.在下肢缺血模型中,被纳米粒子标记的干细胞在病灶内增加了VEGF的表达、细胞的生存能力和移植成活率,显著提高了损伤区新生血管的生成及保肢率.同时减少了肌肉组织的降解和纤维化.这些结果证明被纳米粒子修饰的干细胞能为治疗缺血性疾病提供良好的手段[41].Zhao等[5]通过荧光传感器连接到干细胞表面,从而来观测细胞表面信号.并且这种荧光传感器连接有血小板源生长因子和荧光染料,通过荧光成像监测干细胞在血管内的生物学行为.3.2.2在肿瘤方面的应用传统治疗癌症的手段有手术切除、放疗、化疗等.而传统抗肿瘤药物的输运具有非特异性、靶向性差、生物利用度低及治疗指数低.而纳米粒子可以携带抗肿瘤药物,进入体内血液循环,并能靶向地进入肿瘤部位释放药物、改变肿瘤微环境,从而来治疗肿瘤[42].另外纳米粒子能通过改变它的表面性质如粒径大小、疏水性质等靶向进入需治疗的部位,如肝脏、脾脏、肺脏等.它还能通过实体瘤的高通透性和滞留效应(EPR效应)特异性地识别肿瘤的特定抗原,从而到达目标肿瘤内形成示踪或治疗的目的[43].Vlashi等[44]研究了肿瘤干细胞在体内成像、示踪及定位.其中通过肿瘤干细胞结合荧光融合蛋白,利用荧光成像示踪干细胞进一步验证了肿瘤干细胞在体外和体内能降低26S蛋白酶体的表达从而更易被识别、示踪.综上所述,再生医学领域已取得显著进展,但是干细胞治疗疾病仍处于初级阶段.临床前研究有助于理解干细胞治疗各种疾病的机制及生物学行为.分子成像则能实时动态地评估干细胞的生物学特征,为干细胞治疗疾病提供良好的平台.即使分子影像包括荧光成像、生物发光成像、核磁共振成像等都存在一定的缺陷,如潜在成瘤性、细胞毒性等,但是越来越多的无创的分子影像学技术在干细第35卷174昆明医科大学学报175第11期杨晓青,等.干细胞示踪在疾病中的应用胞示踪方面得到广泛应用,从而有利于客观动态评价干细胞在疾病治疗中的作用机制及生物学行为.[参考文献][1]PEARLJI,LEEAS,LEVESON-GOWERDB,etal.Short-termimmunosuppressionpromotesengraftmentofembryonicandinducedpluripotentstemcells[J].Cellstemcell,2011,8(3):309-317.[2]LAIRC,ARSLANF,LEEMM,etal.ExosomesecretedbyMSCreducesmyocardialischemia/reperfusioninjury[J].Stemcellresearch,2010,4(3):214-222.[3]KARPJM,LENGTEOGS.Mesenchymalstemcellhomi-ng:thedevilisinthedetails[J].Cellstemcell,2009,4(3):206-216.[4]NGUYENPK,NAGD,WUJC.Methodstoassessstemcelllineage,fateandfunction[J].Advanceddrugdeliveryreviews,2010,62(12):1175-1186.[5]ZHAOW,SCHAFERS,CHOIJ,etal.Cell-surfacesensorsforreal-timeprobingofcellularenvironments[J].Naturenanotechnology,2011,6(8):524-531.[6]WEISSLEDERR,MAHMOODU.Molecularimaging[J].RADIOLOGY-OAKBROOKIL,2001,219(2):316-333.[7]YANGQ,PENGJ,GUOQ,etal.AcartilageECM-derived3-DporousacellularmatrixscaffoldforinvivocartilagetissueengineeringwithPKH26-labeledchondrogenicbonemarrow-derivedmesenchymalstemcells[J].Biomaterials,2008,29(15):2378-2387.[8]VANDERBOGTKE,SHEIKHAY,SCHREPFERS,etal.Comparisonofdifferentadultstemcelltypesfortreatmentofmyocardialischemia[J].Circulation,2008,118(14suppl1):S121-S129.[9]HUANGM,CHENZ,HUS,etal.Novelminicirclevectorforgenetherapyinmurinemyocardialinfarction[J].Circulation,2009,120(11suppl1):S230-S237.[10]SADIKOTRT,BLACKWELLTS.Bioluminescenceima-ging[J].ProceedingsoftheAmericanThoracicSociety,2005,2(6):537.[11]WILLIAMSAR,HAREJM.Mesenchymalstemcellsbi-ology,pathophysiology,translationalfindings,andtherape-uticimplicationsforcardiacdisease[J].CircRes,2011,109(8):923-940.[12]SANZJ,FAYADZA.Imagingofatheroscleroticcardiov-asculardisease[J].Nature,2008,451(7181):953-957.[13]BAIX,YANY,SONGYH,etal.Bothculturedandfreshlyisolatedadiposetissue-derivedstemcellsenhancecardiacfunctionafteracutemyocardialinfarction[J].EurHeartJ,2010,31(4):489-501.[14]HUANGNF,NIIYAMAH,PETERC,etal.Embryonicst-emcellderivedendothelialcellsengraftintotheischemichindlimbandrestoreperfusion[J].ArteriosclerThrombVacBiol,2010,30(5):984-991.[15]WANGS,LIY,ZHAOJ,etal.Mesenchymalstemcellsa-melioratepodocyteinjuryandproteinuriainatype1diabeticnephropathyratmodel[J].BiolBloodMarrowTransplant,2013,19(4):538-546.[16]TGELF,HUZ,WEISSK,etal.Administeredmesenchy-malstemcellsprotectagainstischemicacuterenalfailurethroughdifferentiation-independentmechanisms[J].AmericanJournalofPhysiology-RenalPhysiology,2005,289(1):F31-F42.[17]EZQUERF,EZQUERM,SIMONV,etal.Endovenousad-ministrationofbonemarrow-derivedmultipotentmesenchymalstromalcellspreventsrenalfailureindiabeticmice[J].BiolBloodMarrowTransplant,2009,15(11):1354-1365.[18]NAVARRO-GONZLEZJF,MORA-FERNNDEZC.Theroleofinflammatorycytokinesindiabeticnephropathy[J].JAmSocNephrol,2008,19(3):433-442.[19]JONESS,JONESS,PHILLIPSAO.Regulationofrenalproximaltubularepithelialcellhyaluronangeneration:implicationsfordiabeticnephropathy[J].KidneyInt,2001,59(5):1739-1749.[20]TGELF,YANGY,ZHANGP,etal.Bioluminescenceim-agingtomonitortheinvivodistributionofadministeredmesenchymalstemcellsinacutekidneyinjury[J].AmericanJournalofPhysiology-RenalPhysiology,2008,295(1):F315-F321.[21]GAOJ,LIUR,WUJ,etal.Theuseofchitosanbasedhy-drogelforenhancingthetherapeuticbenefitsofadi-pose-derivedMSCsforacutekidneyinjury[J].Biomateri-als,2012,33(14):3673-3681.[22]TERROVITISJ,STUBERM,YOUSSEFA,etal.Magneticresonanceimagingoverestimatesferumoxide-labeledstemcellsurvivalaftertransplantationintheheart[J].Circula-tion,2008,117(12):1555-1562.[23]KRAITCHMANDL,BULTEJW.ImagingofstemcellsusingMRI[J].BasicResCardiol,2008,103(2):105-113.[24]ALTE,PINKERNELLK,SCHARLAUM,etal.Effectoffreshlyisolatedautologoustissueresidentstromalcellsoncardiacfunctionandperfusionfollowingacutemyocardialinfarction[J].IntJCardiol,2010,144(1):26-35.[25]LIZ,SUZUKIY,HUANGM,etal.Comparisonofreportergeneandironparticlelabelingfortrackingfateofhumanembryonicstemcellsanddifferentiatedendothelialcellsinlivingsubjects[J].StemCells,2008,26(4):864-873.[26]ZHUJ,ZHOUL,XINGWUF.Trackingneuralstemcellsinpatientswithbraintrauma[J].NEnglJMed,2006,355(22):2376-2378.[27]HOEHNM,KSTERMANNE,BLUNKJ,etal.Monitoringofimplantedstemcellmigrationinvivo:ahighlyresolvedinvivo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间充质干细胞

间充质干细胞及来源间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cell,MSC)是干细胞的一种,因能分化为间质组织而得名,具有亚全能分化潜能,在特定的体内外环境下,能够诱导分化成为多种组织细胞。
间充质干细胞具有干细胞的共性,即自我更新、多向分化和归巢的能力。
间充质干细胞具有向多种类型细胞分化的能力,可以分化为神经、心脏、肝脏、骨、软骨、肌腱、脂肪、上皮等多种细胞。
这种多向分化的能力给人类多种疾病的治疗提供了重要的原材料。
间充质干细胞来源:间充质干细胞广泛分布于胎儿和成体的骨髓、骨膜、松骨质、脂肪、滑膜、骨骼肌、胎肝、乳牙、脐带、脐带血中,其中脐带来源的间充质干细胞质量高、纯净、数量多。
间充质干细胞生物学特性间充质干细胞具有以下特性:1)具有强大的增殖能力和多向分化潜能,在适宜的体内或体外环境下不仅可分化为造血细胞,还具有分化为肌细胞、肝细胞、成骨细胞、软骨细胞、基质细胞等多种细胞的能力。
2)具有免疫调节功能,通过细胞间的相互作用及产生细胞因子抑制T细胞的增殖及其免疫反应,从而发挥免疫重建的功能。
3)具有来源方便,易于分离、培养、扩增和纯化,多次传代扩增后仍具有干细胞特性,不存在免疫排斥的特性。
正是由于间充质干细胞所具备的这些免疫学特性,使其在自身免疫性疾病以及各种替代治疗等方面具有广阔的临床应用前景。
通过自体移植可以重建组织器官的结构和功能,并且可避免免疫排斥反应。
间充质干细胞的临床应用1.间充质干细胞在细胞替代治疗中的前景以组织工程学为手段可望解决的问题几乎涉及人类面临的大多数医学难属,如烧伤、放射损伤等患者的植皮;肌肉、骨及软骨缺损的修补;髋、膝等关节的替换;血管疾病或损伤后的血管替代;糖尿病患者的胰岛植入;心脏病患者的瓣膜替代、房室间隔缺损的修补;癌症患者手术切除后组织或器官的替代;放射损伤及大剂量放疗、化疗后的造血与免疫重建;肝、肾等重要脏器因损伤或功能衰竭的置换;部分遗传缺陷性疾病的治疗等。
超顺磁性氧化铁纳米粒子标记心脏内骨髓间充质干细胞及活体磁共振示踪的实验研究

种 无 创 的 手段 来 示 踪 体 内干 细 胞 的 迁移 及 转 归 。
关 键 词 骨 髓 细 胞 : 间 质 干 细 胞 ; 磁 共 振 成 像 ; 超 顺 磁 性 氧 化 铁 纳 米 粒 子 ; 示 踪
La lng bei m e e h s nc ym al t c ls n he sem el i t he r wih s at t upe pa am ag tc r n o de r r ne i i o xi na nopa tce i vto nd r i ls n i a r
【 bt c】 0 jc v T p r w e e spra m gnt o x ennprc sSI )cn e s s A s at r bet e o xl e ht rue r aaeein i aoa ie(PO a e a a i e o h p a i r od tl bud
t crfr rc igtei lne sn h ma tm el( Cs n teifrt od rzn n e r e o a kn mpa td me e c y l e c l MS )i h nac r e o eu d rMRIsa nn . eh d a t h s s b c n ig M to s
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《2024年雷公藤甲素提高间充质干细胞免疫抑制功能及其机制初探》范文

《雷公藤甲素提高间充质干细胞免疫抑制功能及其机制初探》篇一一、引言间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells,MSCs)因其具有强大的免疫调节和再生修复能力,在临床治疗和基础研究中备受关注。
近年来,雷公藤甲素作为一种具有显著免疫抑制作用的药物,被广泛应用于自身免疫性疾病的治疗。
本文旨在探讨雷公藤甲素对间充质干细胞免疫抑制功能的影响及其潜在机制,为进一步的临床应用提供理论依据。
二、材料与方法1. 材料本实验所用间充质干细胞来源于骨髓,经组织培养技术分离纯化;雷公藤甲素购自Sigma公司。
2. 方法(1)间充质干细胞的体外培养及处理在无菌条件下,分离、培养和扩增间充质干细胞。
采用不同浓度的雷公藤甲素处理间充质干细胞,观察其生长情况及免疫抑制功能的变化。
(2)免疫抑制功能检测通过共培养实验,检测雷公藤甲素处理后的间充质干细胞对T细胞增殖、细胞因子分泌等免疫反应的影响。
(3)分子生物学技术运用RT-PCR、Western Blot等技术检测雷公藤甲素处理后,间充质干细胞相关免疫调节基因及蛋白的表达情况。
三、实验结果1. 雷公藤甲素对间充质干细胞生长的影响实验结果显示,在适当浓度下,雷公藤甲素能促进间充质干细胞的增殖,提高其活性。
过高浓度的雷公藤甲素则会对间充质干细胞的生长产生抑制作用。
2. 雷公藤甲素增强间充质干细胞的免疫抑制功能共培养实验结果显示,经雷公藤甲素处理的间充质干细胞能有效抑制T细胞的增殖,降低细胞因子如IFN-γ、IL-2等的分泌,从而增强其免疫抑制功能。
3. 分子机制探讨通过RT-PCR、Western Blot等技术检测发现,雷公藤甲素处理后,间充质干细胞中相关免疫调节基因(如TGF-β、IDO等)的表达上调,同时检测到相关免疫调节蛋白(如PD-L1等)的表达增加。
这些基因和蛋白的改变可能参与了雷公藤甲素增强间充质干细胞免疫抑制功能的过程。
四、讨论本研究表明,雷公藤甲素能提高间充质干细胞的免疫抑制功能。
isct_间充质干细胞_鉴定标准_理论说明

isct 间充质干细胞鉴定标准理论说明1. 引言1.1 概述在细胞治疗和再生医学领域,间充质干细胞(ISCT)作为一种重要的细胞资源,引起了广泛的关注。
ISCT具有多向分化潜能、免疫调节作用及促进组织修复的能力,被认为是一种理想的干细胞来源。
然而,由于缺乏统一和规范的鉴定标准,在实践应用中存在着不确定性和挑战。
1.2 文章结构本文将对ISCT进行深入探讨,并重点介绍其鉴定标准的理论说明。
文章包括以下几个部分:引言、ISCT间充质干细胞、鉴定标准理论说明、实践应用与挑战以及结论与展望。
1.3 目的本文旨在系统梳理当前关于ISCT鉴定标准的理论知识,并探讨该领域面临的实践应用和挑战。
通过对ISCT表面标记物使用、功能性特征评估方法以及分子生物学检测手段应用等方面原理的介绍,希望能够提供给读者一个全面的理论基础,并展望ISCT鉴定标准未来的发展方向。
同时,对于临床转化前景展望、存在的问题与挑战以及解决方案和研究进展等方面也将进行讨论。
以上是本文“1. 引言”部分的详细内容。
该部分概述了文章的主题和目的,并介绍了本文的结构。
接下来将继续展开描述ISCT间充质干细胞及其鉴定标准相关内容。
2. ISCT间充质干细胞2.1 定义与特征ISCT(国际干细胞治疗学会)定义了间充质干细胞(MSCs)作为一类多潜能的成体干细胞,具有自我更新和多向分化的能力。
这些细胞可以从不同来源获得,包括骨髓、脐带血、脂肪组织等。
ISCT认为,MSCs应满足以下三个基本标准:1) 在培养条件下,MSCs应具备黏附能力;2) MSCs应表达特定的表面标记物,如CD73、CD90和CD105,并且在同时应该缺乏(或仅有极低水平)CD34、CD45、HLA-DR等造血和免疫相关标记物;3) MSCs应能够分化为成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞等不同种类的细胞。
此外,ISCT提出了额外的功能性特点来进一步确认MSCs。
这些功能性特点包括:1) 免疫调节作用:MSCs可以抑制免疫反应,并通过调节T淋巴细胞、B 淋巴细胞和自然杀伤细胞等免疫细胞的功能来达到免疫调节作用;2) 细胞迁移能力:MSCs具有从注射部位向受损组织迁移的能力;3) 分泌多种生物活性分子:MSCs可以产生多种生长因子、细胞因子和表观遗传调控因子,对损伤修复和组织再生具有重要作用。
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随着细胞生物学的进步,细胞治疗作为一种新疗法或新药物登上历史舞台,其中间充质干细胞治疗难治性疾病取得了显著进展。
间充质干细胞能够释放细胞因子和外泌体,可以调控免疫系统、定向迁移至受损组织并起到促进组织损伤修复的作用,目前在肠炎、糖尿病以及移植物抗宿主反应等疾病的临床治疗中取得了良好效果。
目前国际上公认的间充质干细胞是一类具有克隆形成能力、能够多向分化并贴壁生长的细胞,至少具备三大分化能力,即成骨、成软骨和成脂肪分化。
间充质干细胞广泛分布在人体组织中,其中胎盘、脐带是间充质干细胞最理想的来源,在采集过程不会对人体造成损伤,不存在伦理问题,并且获取到的干细胞数量大。
间充质干细胞来源越来越丰富,不同来源的间充质干细胞必然存在差异,早在2007年Friedman等研究发现骨髓间充质干细胞与脐带间充质干细胞分泌的细胞因子存在差异,而这些差异是否影响临床应用还需要深入研究。
MSCs的分离与培养:
▲目前较常用Percoll(参考:1.073g/ml)液和Ficoll(参考:1.077g/ml)液进行密度梯度离心,这种方法分离培养的MSCs大小均匀,纯度较高,因此被广泛采用。
▲也有贴壁筛选法、流式细胞仪分离法、免疫磁珠分离法等
常用的MSCs标志物:
MSCs缺乏特异性的表面标志物额,目前对于MSCs的鉴定也主要是根据它的形态、功能等,且不同来源的间充质干细胞的表面标志物也不尽相同。
但有一个共识是MSCs不表达。