中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院血液病醫(yī)院,、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院血液學(xué)研究所高瀛岱團(tuán)隊(duì)和清華大學(xué)杜亞楠合作,，建立了基于仿生微環(huán)境載體的人造血干細(xì)胞的擴(kuò)增策略,，實(shí)現(xiàn)了不同來源造血干細(xì)胞的體外擴(kuò)增，并揭示了人巨核偏向造血干細(xì)胞的存在及其免疫表型,，為造血干細(xì)胞體外擴(kuò)增和異質(zhì)性研究提供了新觀點(diǎn),。4月18日，相關(guān)論文在《自然·通訊》上在線發(fā)表,。
造血干細(xì)胞可以造血干細(xì)胞治療血液類疾病,，但臨床上常面臨數(shù)量不足的困境。如何高質(zhì)高效地實(shí)現(xiàn)造血干細(xì)胞擴(kuò)增是造血領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),。在此次研究中,，研究人員制作了在剛性、孔徑大小,、材料等方面仿生骨髓微環(huán)境的仿生微載體,，并將這些載體添加到細(xì)胞培養(yǎng)體系中。結(jié)果發(fā)現(xiàn),，這種仿生微載體可以以臍帶血CD34﹢細(xì)胞,、臍帶血、外周血和骨髓單核細(xì)胞等多種來源細(xì)胞為原料,，擴(kuò)增出較原始的造血干細(xì)胞亞群,。通過極限稀釋移植實(shí)驗(yàn)得出，這種仿生微載體將功能性造血干細(xì)胞擴(kuò)增了5.01倍,。
于是,，研究人員使用這種方法培養(yǎng)再生障礙性貧血患者來源的骨髓單核細(xì)胞，得到的新細(xì)胞可重新恢復(fù)已喪失的免疫缺陷小鼠體內(nèi)造血重建能力,。接下來,，在生物反應(yīng)器內(nèi)應(yīng)用該擴(kuò)增策略后，實(shí)現(xiàn)了臍帶血單細(xì)胞核為起始細(xì)胞的造血干細(xì)胞體外規(guī)?；瘮U(kuò)增，功能性干細(xì)胞擴(kuò)增達(dá)7.39倍,。
研究人員進(jìn)一步檢測了仿生微載體對巨核系造血能力的影響,，發(fā)現(xiàn)在極限稀釋移植中,，成功植入的受體小鼠，淋系和髓系幾乎全部重建,，而僅有不到1/2的受體小鼠能夠重建巨核系,。這表明，具有重建巨核系的造血干細(xì)胞是一個更小的細(xì)胞亞群,。于是,，研究人員進(jìn)一步解析出該亞群的免疫表型，提出對應(yīng)的體外擴(kuò)增體系,。
“不同剛性,、孔徑和材料的多種載體對比顯示，只有合理仿生了骨髓細(xì)胞龕時才能夠擴(kuò)增造血干細(xì)胞,，而且造血干細(xì)胞和巨核偏向造血干細(xì)胞擴(kuò)增也需要仿生細(xì)胞龕的物理支持,。”高瀛岱表示,，該研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞因子微環(huán)境的重塑和合理仿生提供的物理支持,，對于該體系擴(kuò)增人的造血干細(xì)胞十分關(guān)鍵，為建立臨床級造血干細(xì)胞體外擴(kuò)增策略打開了思路,，對其廣泛應(yīng)用具有重要意義,。
造血干細(xì)胞可以造血干細(xì)胞治療血液類疾病,，但臨床上常面臨數(shù)量不足的困境。如何高質(zhì)高效地實(shí)現(xiàn)造血干細(xì)胞擴(kuò)增是造血領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),。在此次研究中,，研究人員制作了在剛性、孔徑大小,、材料等方面仿生骨髓微環(huán)境的仿生微載體,，并將這些載體添加到細(xì)胞培養(yǎng)體系中。結(jié)果發(fā)現(xiàn),，這種仿生微載體可以以臍帶血CD34﹢細(xì)胞,、臍帶血、外周血和骨髓單核細(xì)胞等多種來源細(xì)胞為原料,，擴(kuò)增出較原始的造血干細(xì)胞亞群,。通過極限稀釋移植實(shí)驗(yàn)得出，這種仿生微載體將功能性造血干細(xì)胞擴(kuò)增了5.01倍,。
于是,，研究人員使用這種方法培養(yǎng)再生障礙性貧血患者來源的骨髓單核細(xì)胞，得到的新細(xì)胞可重新恢復(fù)已喪失的免疫缺陷小鼠體內(nèi)造血重建能力,。接下來,，在生物反應(yīng)器內(nèi)應(yīng)用該擴(kuò)增策略后，實(shí)現(xiàn)了臍帶血單細(xì)胞核為起始細(xì)胞的造血干細(xì)胞體外規(guī)?；瘮U(kuò)增，功能性干細(xì)胞擴(kuò)增達(dá)7.39倍,。
研究人員進(jìn)一步檢測了仿生微載體對巨核系造血能力的影響,，發(fā)現(xiàn)在極限稀釋移植中,，成功植入的受體小鼠，淋系和髓系幾乎全部重建,，而僅有不到1/2的受體小鼠能夠重建巨核系,。這表明，具有重建巨核系的造血干細(xì)胞是一個更小的細(xì)胞亞群,。于是,，研究人員進(jìn)一步解析出該亞群的免疫表型，提出對應(yīng)的體外擴(kuò)增體系,。
“不同剛性,、孔徑和材料的多種載體對比顯示，只有合理仿生了骨髓細(xì)胞龕時才能夠擴(kuò)增造血干細(xì)胞,，而且造血干細(xì)胞和巨核偏向造血干細(xì)胞擴(kuò)增也需要仿生細(xì)胞龕的物理支持,。”高瀛岱表示,，該研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞因子微環(huán)境的重塑和合理仿生提供的物理支持,，對于該體系擴(kuò)增人的造血干細(xì)胞十分關(guān)鍵，為建立臨床級造血干細(xì)胞體外擴(kuò)增策略打開了思路,，對其廣泛應(yīng)用具有重要意義,。
