干细胞应用到底选择第几代?
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当临床应用干细胞治疗时,选择哪个代次的干细胞治疗更加合适,是经常被问到的问题。人分男女老少,而干细胞也有年轻和衰老之分,细胞代数也是影响临床治疗效果的重要因素。
理论上讲,细胞代数越靠前,干细胞的干性也越强。但是干细胞在体外培养的过程中,干细胞有从组织微环境到体外培养环境的一个调整和适应过程,一部分不适应的细胞会被淘汰,所以在前两三代,干细胞基因组有着不稳定的因素,可能不宜临床应用。有研究显示,通过核型分析发现,在前三代细胞中,干细胞存在异常核型的比例偏高。就如间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)而言,临床应用的最佳代数应该在4~6代。
目前临床研究中,MSC应用较为常见的来源骨髓、脂肪、脐带、胎盘等,本人以脐带、脂肪、胎盘这三类比较常见的来源进行总结,针对不同来源间充质干细胞,体外传代培养后不同代次的一些生物学特性的变化(例如:细胞形态、细胞周期检测、表面标记物检测、染色体核型分析、相关基因表达及细胞因子的定量分析)。
人脐带间充质干细胞长期体外传代培养后其基本的干细胞生物学属性, 如细胞表面免疫标志物和诱导多向分化潜能, 无显著性改变。长期培养至20代, 未发现致病性或致瘤性基因变异。高代次(P20)hUC-MSCs的细胞增殖活性和端粒酶活性与早期低代次(P5)细胞无显著性差异。随着培养代次的增加, 细胞开始出现老化, 尤以20代细胞表现最为明显。
体外传代培养至第5、10代hUC-MSCs呈现完全相同的细胞形态与生长排列方式, 均呈现长梭状贴壁生长, 轻度螺旋流水状排列。第20代细胞呈现非常相似的长梭状贴壁生长, 但胞体略显增大, 融合后局部排列紊乱。
已有研究显示, 虽然高代次培养的hUC-MSCs染色体组型依然保持稳定,但至第7代时其端粒酶活性会有所下降。我们通过检测人端粒酶逆转录酶活性亚单位基因的表达显示, 第5、10和20代hUC-MSCs的端粒酶活性之间并没有显著性差异; 且不同代次细胞呈现相似的生长增殖曲线, 表明它们的细胞增殖活力也无差异性。
虽然第20代hUC-MSCs依然保持与低代细胞类似的干细胞生物学属性、基因稳定性和生长特征, 随着传代培养时间的延长, 细胞开始呈现一定程度的老化现象。鉴于过度的传代培养会导致hUC-MSCs出现老化征象, 建议用于干细胞临床治疗的hUC-MSCs体外培养最好不超过第10代。
有研究分别对胎盘间充质干细胞P5、P10和P15代细胞的增殖能力进行了检测,结果显示P5代间充质干细胞的增殖能力明显高于P10和P15代,实验结果表明,胎盘间充质干细胞在体外培养时,随着细胞代次的增加,细胞会逐渐出现的老化。由于胎盘干间充质细胞在P5代后增殖能力会逐渐的下降,所以作为临床应用时最好选择P5代以下的为宜。
染色体细胞核型没有明显易位和缺失等变化,相关基因表达量略有差异,培养基内分泌的细胞因子保持稳定。
研究表明(利用无血清培养基培养的)脂肪间充质干细胞在传代至5代的过程中,生物学特性及遗传特性基本稳定,没有明显变化。初步揭示了脂肪间充质干细胞体外传代至第5代以内可以安全使用。
因此,代次太靠前或者太靠后都不是最好的选择,同时也要考虑培养条件的因素才能做出最佳的选择。
最后编辑于 2024-11-01 · 浏览 450