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人脐带间充质干细胞高效分离的方法

背景:目前利用传统分离提取细胞的方法所获取的人脐带来源的间充质干细胞与脐带组织中所含人脐带来源的间充质干细胞的理论值相差甚远,造成脐带组织的极大浪费,阻碍了间充质干细胞的规模化制备培养。
目的:建立一套高效分离人脐带间充质干细胞的方法,为间充质干细胞应用于临床提供技术方案。
方法:实验分为4组,以传统酶法(胰酶与Ⅱ型胶原酶)为对照组,在此基础上,针对脐带结构分别逐一加入Ⅳ型胶原酶、透明质酸酶、DNase来对脐带组织进行消化,各实验组设不同作用时间组,比较不同分离方法、不同作用时间所获得细胞数量、细胞活性、原代细胞贴壁出现时间、融合时间及所获得人脐带来源的间充质干细胞第3代细胞在增殖能力、表面标记与多向分化能力方面的差别。

研究亮点实验证明了Ⅱ型胶原酶、Ⅳ型胶原酶、胰蛋白酶、透明质酸酶和DNAase四酶联合消化脐带组织作用4 h的方法,缩短了分离细胞时间,并显著提高了细胞产量、细胞活力以及细胞增殖能力,同时缩短原代细胞贴壁时间和融合时间。

试验情况:通过比较不同酶组合后,分离获取的HUCMSCs产量和活力、细胞形态、细胞最早出现贴壁时间、细胞团融合时间、细胞表面标记物测定、细胞向脂肪、成骨、软骨细胞分化结果,发现:在Ⅱ型胶原酶、Ⅳ型胶原酶、胰蛋白酶、透明质酸酶、DNase共同参与下,4h足以将脐带组织完全消化,消化液的粘度明显下降,显著提高了细胞产量和活力。

结果与结论:经Ⅱ型胶原酶、Ⅳ型胶原酶、胰蛋白酶、透明质酸酶和DNAase联合作用于脐带组织,4 h细胞计数达到最高(12.47± 0.16)×106/cm(P < 0.01);活力为(75.00± 5.07)%(P < 0.01);收获的混合细胞中CD105阳性率及CD29阳性率均高于对照组;细胞贴壁及细胞团融合时间均较对照组缩短(P < 0.01);伴随细胞的传代,形态逐渐均一,第3代细胞形态基本达到统一,呈梭形漩涡状生长;实验组P3人脐带来源的间充质干细胞特异性标记CD44,CD105,CD29阳性率阳性率均高于对照组,CD34阳性率低于对照组。向脂肪细胞诱导4周后,油红O染色鉴定可见细胞内大量脂滴;向成骨细胞诱导后,茜素红染色鉴定,大体观察可见阳性钙沉积。实验证明了Ⅱ型胶原酶、Ⅳ型胶原酶、胰蛋白酶、透明质酸酶和DNAase四酶联合消化脐带组织作用4 h的方法缩短了分离细胞用时并显著提高了细胞产量、细胞活力以及细胞增殖能力,同时缩短原代细胞贴壁时间、融合时间。提取得到的原代细胞中间充质干细胞比例,第3代间充质干细胞细胞纯度较传统方法均有提高。

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