人脐带动脉旁、静脉旁与华通氏胶间充质干细胞的血管生成能力比较及移植安全性评价

发布时间：2020-10-27 22:00

　　 目的探讨人脐带动脉旁、静脉旁与华通氏胶间充质干细胞的血管生成能力及其生物安全性。方法分离培养人脐带动脉旁、静脉旁与华通氏胶间充质干细胞,流式细胞仪鉴定表面标记物,体外分化实验检测其多向分化潜能,免疫荧光法检测血管旁细胞标记物,体外成环检测三种干细胞的血管生成能力差异;三种干细胞移植入NOD-SCID小鼠检测其生物安全性。结果三种干细胞表达间充质干细胞标记物,具有多向分化潜能,脐带动脉旁干细胞表达丰度更高的血管旁细胞标记物,且体外血管生成能力更强;三种干细胞移植后3月,小鼠主要器官无明显形态学损伤与异常。结论人脐带动脉旁干细胞血管生成能力更强;三种干细胞移植NOD-SCID小鼠无显著成瘤性,安全可行。
【部分图文】：

已有文献报道，脐带间充质干细胞可分化为成骨细胞、脂肪细胞和类神经元细胞[13]。为了探讨分离的细胞具有多向分化潜能，取第3代UCA-PSCs、UCV-PSCs和WJ-MSCs，进行体外诱导分化为骨细胞、脂肪细胞以及类神经元细胞。成脂诱导后，细胞形态由长梭形变成圆形，在诱导第12天，UCA-PSCs、UCV-PSCs和WJ-MSCs细胞内开始出现圆形脂滴，有的相互融合，形成较大的脂滴。在诱导第14天，油红O染色显示大小不等的红色脂滴(图3A-C)。细胞经成骨诱导后由长梭形变成片状结构，细胞外基质开始沉积。诱导10 d后，细胞中出现骨性结节，至第21天左右时，细胞形态以多角形为主，中央可见类似结节状结构。茜素红染色后，可见细胞中间有钙化结节出现(图3D-F)。预诱导液诱导后，少数细胞可见隆状突起。24 h后更换为成神经诱导液，诱导1 h后部分细胞开始凋亡，可见细胞形态逐渐成为星状，互相连接，形态具有神经样特征，折光性增强。细胞免疫荧光结果显示:UCA-PSCs、UCV-PSCs和WJ-MSCs经诱导后表达神经元特异性烯醇化酶NSE(图3G-I)以及神经丝NF-M(图3J-L)，表现神经样细胞的特征。诱导分化结果表明UCA-PSCs、UCV-PSCs和WJ-MSCs均具有多向分化潜能。2.4 脐带动脉旁干细胞中PDGFRβ、NG2、α-SMA与CD146的表达情况

本研究发现UCA-PSCs较UCV-PSCs和WJ-MSCs具有更强的促血管生成能力，且UCA-PSCs、UCV-PSCs与WJ-MSCs华通氏胶间充质干细胞移植入NOD-SCID小鼠安全可靠，提示其可进一步应用于间充质干细胞移植修复。间充质干细胞移植在组织损伤及随后的再生修复相关的多种疾病具有治疗价值[15]。研究表明，MSCs移植在脊髓损伤、心肌缺血和糖尿病视网膜病变中有较佳的疗效[16-18]。MSCs通过分泌各种免疫调节细胞因子，干扰T细胞和树突细胞功能，局部免疫抑制，发挥修复作用[19]。此外，MSCs通过分泌促血管生成因子促进血管生成，胎盘绒毛膜间充质干细胞具有分泌血管生成因子能力，包括血管内皮生长因子(VEGF)和肝细胞生长因子(HGF)，可改善小鼠缺血下肢的功能[20];临床研究也表明，MSCs移植入缺血梗死心肌后，心肌功能得到改善[21];这些研究提示MSCs分泌的促血管生成因子可以刺激血管生成并增加局部灌注，有利于组织再生。图3 人脐带动脉旁、静脉旁、华通氏胶间充质干细胞体外诱导分化为脂肪细胞、成骨细胞和类神经元细胞

图2 流式分析检测脐带动脉旁干细胞、脐带静脉旁干细胞与华通氏胶间充质干细胞的细胞表面标志物图4 人脐带动脉旁、静脉旁、华通氏胶间充质干细胞的血管旁标记物检测
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