包埋的臍血CD34+細胞與仿生壁龕的動態(tài)共培養(yǎng).pdf

1、臍帶血(Umbilical cord blood，UCB)，由于富含造血干/祖細胞(Hematopoieticstem/progenitor cells，HSPCs)、具有良好的移植優(yōu)勢，被視為治療人類疾病的寶貴生物資源，目前已應用于治療惡性血液病、實體瘤、遺傳性疾病等。然而，單份臍帶血中HSPCs含量過低，限制了其在臨床上的應用。因此，在體外利用工程化的手段擴增臍帶血中的HSPCs，成為了解決該問題的重要途徑。目前，傳統(tǒng)的體外擴增方法

2、主要存在兩方面問題:1）造血干細胞易過早分化，失去干性;2）擴增的目的細胞易引入異體細胞或異源因子，導致移植的失敗。研究發(fā)現(xiàn)，體內(nèi)的骨髓微環(huán)境，可以使HSPCs永久的維持自我更新?；诖?，本文將首先構(gòu)建仿生成骨細胞壁龕，為HSPCs提供間接的支持;其次，制備性能優(yōu)異的膠珠作為HSPCs的包埋基質(zhì)，隔離異體細胞或大分子;最后，在動態(tài)條件下，利用仿生壁龕擴增包埋的臍血CD34+細胞，以期實現(xiàn)CD34+細胞的高效擴增。
　　仿生成骨細胞

3、壁龕的構(gòu)建:首先，通過冷凍干燥和化學交聯(lián)法，制備了不同比例的載HAp-CS/Gel支架。其次，通過掃描電鏡觀察支架的形貌，發(fā)現(xiàn)HAp的摻入并不改變支架的形貌，支架孔徑為135-150μm，具有良好的貫通性;通過測定孔隙率、吸水率、接觸角等，確定了HAp摻入比例為100∶20時，復合支架具有優(yōu)異的性能:孔隙率大于90％，吸水率為19.1，接觸角由88.5°變?yōu)?5.8°，支架的表面親水性增加。同時，通過能譜分析和紅外光譜分析得出，支架中的

4、組成成分間會發(fā)生交聯(lián)反應，HAp以團聚體或顆粒的形式，均勻分布在支架的孔壁上，為成骨細胞提供足夠多的生長位點。最后，將成骨細胞接種在性能最優(yōu)的復合支架上，構(gòu)建仿生壁龕，通過熒光染色和SEM觀察，發(fā)現(xiàn)細胞可均勻分布于支架表面，并具有良好的活性;通過MTT測試和堿性磷酸酶檢測得出，成骨細胞可以在復合支架中維持良好的功能。
　　CAG細胞包埋基質(zhì)的制備:首先，通過簡單的液滴法制備了具有“核殼”結(jié)構(gòu)的海藻酸鈣/明膠(Calcium alg

5、inate/gelatin，CAG)膠珠，膠珠內(nèi)部分布著網(wǎng)狀的孔道，寬度約為18μm。其次，通過機械強度測試和擴散實驗得出，膠珠在兩周的動態(tài)攪拌下可以維持一定的強度，且具有一定的半透性能，可阻止大分子蛋白的通過。最后，通過成骨細胞的包埋實驗，驗證了膠珠具有較優(yōu)的生物相容性，適宜作為細胞包埋基質(zhì)。
　　包埋的臍血CD34+細胞與仿生壁龕的動態(tài)共培養(yǎng):首先，采用免疫磁珠法，從臍帶血中逐步分離出CD34+細胞，通過計數(shù)、流式分析得到，C

6、D34+細胞活率較高約為93.2％，CD34陽性表達比例為90.24％，可作為培養(yǎng)的起始細胞。其次，用CAG膠珠包埋CD34+細胞，在動態(tài)轉(zhuǎn)瓶中與仿生成骨細胞壁龕進行共培養(yǎng)，同時，設置兩個靜態(tài)的對照組，來研究動態(tài)環(huán)境和仿生壁龕對CD34+細胞的作用。通過計算包埋收獲的CD34+細胞的增殖倍數(shù)、活率得出，第10天時，動態(tài)共培養(yǎng)條件下，CD34+細胞擴增24.2±2.3倍，并且可以維持84.1％的活率，而兩個靜態(tài)組中，特別是無仿生壁龕支持的

7、情況下，細胞擴增緩慢，且只有約50％的活率。通過流式測定CD34表達率、集落形成單元計數(shù)，發(fā)現(xiàn)在三組實驗中，CD34的表達率都會下降，但動態(tài)實驗組下降最慢，在10天時，CD34仍可維持80.3％的表達率;同時，動態(tài)實驗組細胞的集落形成單元有明顯的擴增，在第14天可以擴增11.7±2.5倍，而在靜態(tài)組的擴增倍數(shù)則較低。以上結(jié)果，可以充分證明動態(tài)環(huán)境和仿生壁龕可以共同促進臍血CD34+細胞的增殖，并維持細胞的活性和干性。
　　本文構(gòu)建