[发明专利]一种低氧条件下微囊化成骨细胞支持和调控造血干/祖细胞体外扩增的方法无效

专利信息
申请号: 200910301161.3 申请日: 2009-03-26
公开(公告)号: CN101508975A 公开(公告)日: 2009-08-19
发明(设计)人: 宋克东;刘天庆;赵国峰;崔占峰;马学虎 申请(专利权)人: 大连理工大学
主分类号: C12N5/08 分类号: C12N5/08
代理公司: 大连理工大学专利中心 代理人: 梅洪玉
地址: 116085辽*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 一种 低氧 条件下 化成 细胞 支持 调控 造血 体外 扩增 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于生物技术与组织工程领域,涉及到一种低氧条件下微囊化成骨细胞支持和调控脐血造血干/祖细胞(Hematopoieticstem/progenitorcells,HSPCS)体外扩增的方法。

背景技术

数量稀少的造血干/祖细胞是体内各种成熟血细胞的唯一来源,它主要存在于脐带血、骨髓和外周血中(Weissman,Cell,2000,100(1):157-168)。脐带血是目前临床上造血干/祖细胞的重要来源,其富含更早期的造血干/祖细胞、免疫原性弱、对异源性抗原产生的抗体少、成熟性T细胞较少、采集和保存容易、无肿瘤细胞污染、对供者无损伤及副作用、CD34+CD38-与CD34+CD33-的比例较高(Tanavdeetal.,ExperimentalHematology,2002,30(7):816-823)等一系列优点,使得与脐带血有关的造血干/祖细胞的研究成为热点。

然而,单份脐带血只有50-100毫升,所含的造血干/祖细胞数量有限,直接用于细胞移植时最多仅够30公斤以下体重的儿童使用,不足以用于成人重建其骨髓的造血功能(McNienceetal.,ExperimentalHematology.2001,29(1),3-11)。近年来不断发展的造血细胞体外扩增技术,希望能在短时间内扩增细胞,满足临床移植的需要。但研究发现,体外扩增造血干/祖细胞在添加大量的细胞因子后常使其发生过度的分化,难以维持造血干/祖细胞的性能,输入体内后的移植效果不能令人满意。因此,寻找更加合理的体外扩增手段,使造血细胞在体外大量扩增的同时,又能保持其干/祖细胞的特性,是研究中要解决的关键问题。

自Schofield(1978)首次提出干细胞增殖、发育存在于微环境的假说,随后大量研究均充分证明了干细胞生态位区的存在(Wattetal.,Science,2000,287(5457):1427-1430;Spradlingetal.,Nature,2001,414:98-104)。长期以来,造血微环境被认为是由网状细胞、成纤维细胞、巨噬细胞、血窦内皮细胞、脂肪细胞及细胞外基质等构成。成骨细胞仅为骨髓造血提供支架结构,起保护作用。近年来相关研究证实(Lemischkaetal.,Nature,2003,425(6960):778-779;Arai,ClinCalcium,2005,15(7):73-79),成骨细胞是组成成人骨髓内造血微环境重要的细胞成分之一,是构建造血生态位区至关重要的支撑成分,并对位居其中的造血干/祖细胞的发育、增殖、分化及成熟等生理活动发挥着关键性的调控作用。

Calvi(Calvietal.,Nature,2003,425(6960):841-846)和Zhang(Zhangetal.,Nature,2003,425(6960):836-841)等发表在Nature的研究进一步明确了在造血生态位区中,成骨细胞对维持和扩增长期造血干细胞(LT-HSCs)起到了关键性的调节作用。Calvi等研究副甲状激素(PTH)受体的信号传导途径时发现,甲状激素受体的过度表达可促进成骨细胞的增生,导致骨髓中造血干/祖细胞数目的增多,该研究还证明了成骨细胞内Jagged-1受体表达的增强可以促使造血干/祖细胞内Notch-1信号的传导加强,从而引起长期造血干细胞数目的增多。Zhang等还进一步证实了位于骨内表面纺锤形N-cadherin+CD45-成骨细胞(SNO)与长期造血干细胞相互接触粘附主要是通过表达于二者表面的N-cadherin与?catenin形成的复合结构来实现的。

以上有关成骨细胞与造血干细胞关系的研究均是在体内进行的。目前以成骨细胞为基质层细胞支持造血干祖细胞体外扩增的研究还非常少,仅有华西医学院黄晓兵等(Huangetal.,ChinJHematol,2006,27(12):795-800)将骨髓MSC诱导的类成骨细胞进行造血支持研究,但是对CD34+细胞的扩增并不理想,经过两周的培养,CD34+细胞含量下降至初始浓度的34%-63%。

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