Các thông số quyết định cho việc tách biệt tế bào gốc trung mô từ máu cuống rốn

Stem Cells - Tập 22 Số 4 - Trang 625-634 - 2004
Karen Bieback1,2, Susanne Kern2, Harald Klüter2, Hermann Eichler2
1Institute of Transfusion Medicine and Immunology, German Red Cross Blood Service of Baden‐Württemberg‐Hessen, Friedrich‐Ebert‐Strasse 107, D‐68167 Mannheim, Germany. Telephone: 49‐621‐3706‐8216; Fax: 49‐621‐3706‐851
2Institute of Transfusion Medicine and Immunology, German Red Cross Blood Service of Baden‐Württemberg‐Hessen, Germany; University of Heidelberg, Faculty of Clinical Medicine Mannheim, Germany

Tóm tắt

Tóm tắt Có bằng chứng cho thấy tế bào gốc trung mô (MSCs) là một quần thể đầy hứa hẹn để hỗ trợ các khái niệm lâm sàng mới trong liệu pháp tế bào. Tuy nhiên, những nỗ lực tách biệt MSCs từ máu cuống rốn (UCB) ở những ca sinh đủ tháng trước đây đã thất bại hoặc được đặc trưng bởi sản lượng thấp. Chúng tôi đã nghiên cứu xem liệu có thể nuôi cấy các tế bào có đặc điểm MSC và tiềm năng phân hóa đa dòng từ UCB của những trẻ sơ sinh khỏe mạnh hay không và liệu sản lượng có thể được tối ưu hóa bằng cách tạo ra các điều kiện nuôi cấy tối ưu hoặc xác định tiêu chí chất lượng UCB hay không. Bằng cách sử dụng các điều kiện tách biệt và nuôi cấy được tối ưu hóa, trong tối đa 63% trong số 59 đơn vị UCB có thể tích thấp, các tế bào cho thấy hình thái và kiểu hình miễn dịch đặc trưng của tế bào gốc trung mô (tế bào giống MSC) đã được tách biệt. Những tế bào này tương tự như MSC kiểm soát từ tủy xương người trưởng thành. Tần suất của các tế bào giống MSC dao động từ 0 đến 2,3 dòng tế bào trên 1 × 108 tế bào đơn nhân (MNCs). Các dòng tế bào này sinh sản một cách rộng rãi với ít nhất 20 lần phân bào trong tám lần chuyển. Ngoài ra, quá trình biệt hóa xương và chức năng tạo sụn cho thấy khả năng đa dòng tương đương với các MSC từ tủy xương. Tuy nhiên, trái ngược với các MSC, tế bào giống MSC cho thấy độ nhạy cảm giảm khi trải qua quá trình biệt hóa mỡ. Các điểm quan trọng để tách biệt tế bào giống MSC từ UCB là thời gian từ khi thu thập đến khi tách biệt không quá 15 giờ, thể tích thực tế lớn hơn 33 ml và số lượng MNC lớn hơn 1 × 108 MNCs. Bởi vì các tế bào giống MSC có thể được tách biệt với hiệu quả cao từ các hiến tặng UCB đủ tháng, chúng tôi coi UCB là một nguồn tế bào gốc bổ sung cho các mục đích thực nghiệm và tiềm năng lâm sàng.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Majumdar, 1998, Phenotypic and functional comparison of cultures of marrow-derived mesenchymal stem cells (MSCs) and stromal cells, J Cell Physiol, 176, 57, 10.1002/(SICI)1097-4652(199807)176:1<57::AID-JCP7>3.0.CO;2-7

Pittenger, 1999, Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells, Science, 284, 143, 10.1126/science.284.5411.143

Horwitz, 1999, Transplantability and therapeutic effects of bone marrow-derived mesenchymal cells in children with osteogenesis imperfecta, Nat Med, 5, 309, 10.1038/6529

Koc, 2000, Rapid hematopoietic recovery after coinfusion of autologous-blood stem cells and culture-expanded marrow mesenchymal stem cells in advanced breast cancer patients receiving high-dose chemotherapy, J Clin Oncol, 18, 307, 10.1200/JCO.2000.18.2.307

Mueller, 2001, Age-related decline in the osteogenic potential of human bone marrow cells cultured in three-dimensional collagen sponges, J Cell Biochem, 82, 583, 10.1002/jcb.1174

Grewal, 2003, Unrelated donor hematopoietic cell transplantation: marrow or umbilical cord blood?, Blood, 101, 4233, 10.1182/blood-2002-08-2510

Broxmeyer, 1989, Human umbilical cord blood as a potential source of transplantable hematopoietic stem/progenitor cells, Proc Natl Acad Sci U S A, 86, 3828, 10.1073/pnas.86.10.3828

Gutiérrez-Rodríguez, 2000, Characterization of the adherent cells developed in Dexter-type long-term cultures from human umbilical cord blood, Stem Cells, 18, 46, 10.1634/stemcells.18-1-46

Mareschi, 2001, Isolation of human mesenchymal stem cells: bone marrow versus umbilical cord blood, Haematologica, 86, 1099

Wexler, 2003, Adult bone marrow is a rich source of human mesenchymal “stem” cells but umbilical cord and mobilized adult blood are not, Br J Haematol, 121, 368, 10.1046/j.1365-2141.2003.04284.x

Erices, 2000, Mesenchymal progenitor cells in human umbilical cord blood, Br J Haematol, 109, 235, 10.1046/j.1365-2141.2000.01986.x

Goodwin, 2001, Multilineage differentiation activity by cells isolated from umbilical cord blood: expression of bone, fat, and neural markers, Biol Blood Marrow Transplant, 7, 581, 10.1053/bbmt.2001.v7.pm11760145

Eichler, 1999, The Mannheim cord blood project: experience in collection and processing of the first 880 banked unrelated cord blood transplants, Infusionsther Transfusionsmed, 26, 110

Cristofalo, 1998, Relationship between donor age and the replicative lifespan of human cells in culture: a reevaluation, Proc Natl Acad Sci U S A, 95, 10614, 10.1073/pnas.95.18.10614

Nielsen, 1987, Isolation and functional activity of human blood monocytes at adherence to plastic surfaces: comparison of different detachment methods, Acta Pathol Microbiol Immunol Scand, 95, 81

Haynesworth, 1992, Cell surface antigens on human marrow-derived mesenchymal cells are detected by monoclonal antibodies, Bone, 13, 69, 10.1016/8756-3282(92)90363-2

Jaiswal, 1997, Osteogenic differentiation of purified, culture-expanded human mesenchymal stem cells in vitro, J Cell Biochem, 64, 295, 10.1002/(SICI)1097-4644(199702)64:2<295::AID-JCB12>3.0.CO;2-I

Cheng, 1994, Differentiation of human bone marrow osteogenic stromal cells in vitro: induction of the osteoblast phenotype by dexamethasone, Endocrinology, 134, 277, 10.1210/endo.134.1.8275945

Mackay, 1998, Chondrogenic differentiation of cultured human mesenchymal stem cells from marrow, Tissue Eng, 4, 415, 10.1089/ten.1998.4.415

Roux, 1996, Human cord blood monocytes undergo terminal osteoclast differentiation in vitro in the presence of culture medium conditioned by giant cell tumor of bone, J Cell Physiol, 168, 489, 10.1002/(SICI)1097-4652(199609)168:3<489::AID-JCP1>3.0.CO;2-L

Levesque, 2001, Vascular cell adhesion molecule-1 (CD106) is cleaved by neutrophil proteases in the bone marrow following hematopoietic progenitor cell mobilization by granulocyte colony-stimulating factor, Blood, 98, 1289, 10.1182/blood.V98.5.1289

Campagnoli, 2001, Identification of mesenchymal stem/progenitor cells in human first-trimester fetal blood, liver, and bone marrow, Blood, 98, 2396, 10.1182/blood.V98.8.2396

Muraglia, 2000, Clonal mesenchymal progenitors from human bone marrow differentiate in vitro according to a hierarchical model, J Cell Sci, 113, 1161, 10.1242/jcs.113.7.1161

Gimble, 1996, The function of adipocytes in the bone marrow stroma: an update, Bone, 19, 421, 10.1016/S8756-3282(96)00258-X

Noort, 2002, Mesenchymal stem cells promote engraftment of human umbilical cord blood-derived CD34+ cells in NOD/SCID mice, Exp Hematol, 30, 870, 10.1016/S0301-472X(02)00820-2

Romanov, 2003, Searching for alternative sources of postnatal human mesenchymal stem cells: candidate MSC-like cells from umbilical cord, Stem Cells, 21, 105, 10.1634/stemcells.21-1-105

Bartholomew, 2002, Mesenchymal stem cells suppress lymphocyte proliferation in vitro and prolong skin graft survival in vivo, Exp Hematol, 30, 42, 10.1016/S0301-472X(01)00769-X

Thông tin
Thông tin xuất bản

Stem Cells

Tập 22 Số 4

625-634

Thông tin tác giả