脐带中哪个部位“取材”的间充质干细胞更具临床潜力?

白亦谈养护 2024-03-27 10:57:20

近年来,间充质干细胞的研究热度不断攀升,截至目前,Pubmed上检索到的与间充质干细胞相关的文献累计已超过47000篇。

脐带间充质干细胞,作为间充质干细胞中的明星,因其纯净原始、增殖分化能力强一直被科学家视为珍宝,一根脐带可提取的间充质干细胞的数量相当于成人5000毫升骨髓中的间充质干细胞数量,因此脐带被视为“间充质干细胞宝库”,并在科学研究中不断拓展其治疗疾病和延缓衰老的潜能。

储存脐带间充质干细胞,为未来健康做投资,成为了许多富有远见的家庭的健康选择。但你知道吗?脐带中可不止有一种间充质干细胞哦,在脐带的哪个部位“取材”间充质干细胞更具临床应用潜力呢?接下来,小编带大家从头到尾认识一下!

了解脐带的结构

脐带是连接胎儿与胎盘的条索状组织,是母体与胎儿气体交换、营养物质供应和代谢产物排出的重要通道。脐带在人类胚胎形成后的第4和第8周之间发育,平均长度为55cm,平均直径为14.42mm,平均重量为40g。

脐带表面有羊膜覆盖呈灰白色,内有一条脐静脉,两条脐动脉,脐血管周围为来自胚外中胚层的无色半透明状胶样组织,称为华通氏胶(Wharton's Jelly,WJ),具有保护脐血管的作用。

脐带中有4种间充质干细胞

间充质干细胞可以从脐带的多个区室获得,这些部位包括羊膜上皮膜(amnion,AM)、脐带内膜(subamnion,SA)、华通氏胶(WJ)及脐血管周围区域(perivascular,PV)。因此,根据来源,脐带间充质干细胞可分为:

● 华通氏胶间充质干细胞(WJ-MSC)是通过解剖动脉并使用小刀或镊子从脐带中提取华通氏胶来分离。

●血管周间充质干细胞(PV-MSC)通过循环收集的血管并酶消化它们以允许细胞解离用于进一步培养来分离。

●羊膜下间充质干细胞(SA-MSC)通过用剪刀或解剖刀解剖脐带衬里,然后培养外植体以获得贴壁细胞来分离。

●羊膜间充质干细胞(AM-MSCs)通过解剖脐带并将羊膜侧浸入酶溶液中进行细胞解离并随后在培养基中扩增来分离。

△从不同脐带区域分离的间充质干细胞特性差异比较

从图表中可以看出,即使都来自脐带,不同部位的间充质干细胞也存在一定的差异性。其中,从华通氏胶中分离获得的华通氏胶间充质干细胞(WJ-MSCs),在增殖能力、分化潜能、免疫调节能力等方面均明显优于其他区室来源的间充质干细胞。

为什么选择存储脐带华通氏胶间充质干细胞?

WJ-MSCs的数量优势

与其他区室相比,华通氏胶占据了脐带很大一部分,具有最大的表面积和体积,并且包含了比其他区域更多的星状的间充质干细胞,便于实验处理,可在保持细胞活性、纯度的同时,快速分离细胞,仅需短期培养即可产生足够数量的细胞用于临床转化,这也降低了培养诱导操作中微生物污染的风险。而从PV、SA和AM中分离间充质干细胞需要酶处理和重复培养。

WJ-MSCs的分化潜能

分化潜能是辨别间充质干细胞的重要标准,也是间充质干细胞可能应用于治疗各大系统疾病的重要基础。与来自脐带不同区室的间充质干细胞相比,华通氏胶间充质干细胞向脂肪分化的能力无差异,但是显示出较强的骨和软骨分化能力。譬如软骨形成标记基因表达(COL2A1,COMP,FMOD,SOX9)在华通氏胶间充质干细胞中显著更高(多达30倍) 。

△上表为人脐带不同区室的MSCs的成脂、成骨和成软骨分化评分

南通大学附属医院的施沁等人检索了12年-17年120篇国内外的学术报道研究指出,由华通氏胶间充质干细胞定向分化成的人体其他类型的细胞种类已达18余种,见下表。

此外,华通氏胶间充质干细胞比其他区域(即AM、SA、PV)具有更高的存活率和增殖率。尽管来自四个不同区域WJ、AM、SA和PV的间充质干细胞的端粒酶活性相当,但华通氏胶间充质干细胞的再生能力在高传代时显著高于来自其它区域的间充质干细胞。

WJ-MSCs的安全性

对将来临床应用而言,最重要的是其安全性。华通氏胶间充质干细胞不表达MHC-Ⅱ,几乎不会发生免疫排斥,低免疫原性加上独特的免疫调节特性使得它们非常适合同种异体和异种移植。目前已有多项临床前和临床研究证明了华通氏胶间充质干细胞移植到体内后不会诱发肿瘤,也不发生炎症反应,相反华通氏胶间充质干细胞还会促进抗炎细胞因子的增加。

目前在卫健委已经完成备案工作的干细胞临床研究项目有127个,明确使用脐带间充质干细胞接近一半,是全部干细胞来源(如骨髓来源、脂肪来源等)中最多的一种,这些临床研究项目中的受益患者已经亲身证明脐带间充质干细胞临床治疗的安全性。

以上特征表明了:无论从分离制备角度还是临床应用的潜能角度,脐带华通氏胶间充质干细胞在四种不同的脐带间充质干细胞中“稳稳”的优势。

相信各位朋友已经明白了储存脐带间充质干细胞,通常指的就是脐带中的华通氏胶间充质干细胞。人生中最重要的投资是对健康的投资,而投资要选潜力股,脐带华通氏胶来源的间充质干细胞是更具临床应用潜力的间充质干细胞。提前选择一个靠谱的存储机构,在宝宝出生时,抓住宝贵机会将宝宝脐带中珍贵的细胞资源储存起来,也是为了在漫长的人生长河中,给宝宝和家人提供一份健康的保障,让家庭细胞资源守护好全家人的健康。

参考资料:

[1]丁赛,张红霞,朱海英.脐带来源的华通氏胶间充质干细胞的分离、特性及应用前景[J].癌变·畸变·突变,2022,34(03):233-236.

[2]Fong CY, Chak LL, Biswas A, Tan JH, Gauthaman K, Chan WK, Bongso A. Human Wharton's jelly stem cells have unique transcriptome profiles compared to human embryonic stem cells and other mesenchymal stem cells. Stem Cell Rev Rep. 2011 Mar;7(1):1-16. doi: 10.1007/s12015-010-9166-x. PMID: 20602182.

[3]施沁,杨晓清,张玉泉.人脐带华通氏胶间充质干细胞定向分化:现状与前景[J].中国组织工程研究,2018,22(05):793-800.

[4]Chetty S, Yarani R, Swaminathan G, et al. Umbilical cord mesenchymal stromal cells-from bench to bedside. Front Cell Dev Biol. 2022;10:1006295. Published 2022 Oct 12. doi:10.3389/fcell.2022.1006295

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