脐带血的应用率越来越高,随着存储脐带血的家庭不断增多,现在我国较大脐带血存储基地中科博生已然在全国设立25家子血库,承担了我国三分二脐带血存储工作任务,未来随着人们对于脐带血的更多健康认识,存储脐血的家庭会越来越多,因此,脐带血对于未来人类健康有关键作用。那么,下面我们来看看一脐带血的科研动态。
近日,德国汉诺威医学院Nancy Stanslowsky等人完成的一项试验研究首次证明:人脐带血来源的人诱导多能干细胞(Human induced pluripotent stem cell, hiPSCs)可作为一种年轻细胞来源分化出大量功能性的神经细胞包括多巴胺能神经细胞。这项研究结果发表在Stem Cell Research & therapy杂志上。
体细胞来源的iPSCs具有与人胚胎干细胞相似的自我更新和分化成神经元的能力,并且不涉及伦理问题。 hiPSCs 的使用为再生医学或体外神经退行性疾病模型如帕金森症的治疗提供巨大的希望。一直以来,广泛使用的制备hiPSCs的细胞来源主要来自于成人个体。但成人来源存在这样一个弊端,即随着年龄的增加,遗传突变会不断的在成体来源的干细胞或者体细胞中累积,从而导致老化和癌症的形成。而使用脐带血内皮细胞来制备iPSCs则不存在这种问题,并且还具有采集方式安全,同时公共和商业化的脐血库可以保证他们能够在将来应用等优点。
在这项研究中,研究人员利用慢病毒载体将OCT4,SOX2,LIN28和NANOG四种因子转入人脐带血来源的上皮细胞产生iPSCs。并使用dorsomorphin 和SB431542两种小分子来抑制转化生长因子-β和骨形成蛋白SMAD信号通路使iPSCs分化成多巴胺神经元。并利用免疫细胞化学和实时荧光定量PCR技术对iPSCs和神经元的性质,以及使用全细胞膜片钳技术和钙离子成像技术对神经元的关键离子通道的性能进行了详细的分析。
研究发现这种新的iPSCs分化方案能够有效分化出神经祖细胞,并且神经祖细胞可以进一步的成熟为多巴胺能神经细胞。这些细胞不仅能够表达酪氨酸羟化酶、多巴胺转运蛋白和中脑标记物engrailed 1,还展示出一些能证明神经元突触形成的特征,如电压门控离子电流,激发动作电位和突触活性。而使用神经传导物质GABA,谷氨酸盐和乙酰胆碱诱导的神经元细胞去极化钙信号的改变为体外成熟期间配体门控离子通道的兴奋作用提供了证据。
Hemacord是全球首个脐带血产品,含有人体脐带血中的造血组细胞(HPCs),适用于造血系统紊乱患者的造血干细胞移植。例如,脐带血干细胞移植已经被用来治疗某些血癌、遗传性代谢和免疫系统疾病。此次获奖,证实了脐带血在血液疾病治疗领域的重要作用。
这项研究首次证明人脐带血iPSCs可以作为年轻细胞来源来产生大量功能性的神经元细胞,这可以用于发展新的再生医学治疗策略。
造血干细胞移植技术可被用于治疗血癌、遗传性代谢和免疫系统疾病,早已得到科学证实,而脐带血中富含此类造血干细胞,因此如今被很多家庭存储于我国较大血库中科博生。