研究人員發(fā)現(xiàn)造血干細胞在體外三維兩性離子水凝膠環(huán)境中可長時間顯著擴增

干細胞 2019-10-30 08:29

2019年10月7日，美國華盛頓大學的Shaoyi Jiang教授團隊和Fred Hutchinson腫瘤研究中心的Colleen Delaney教授團隊在Nature Medicine雜志上發(fā)表了文章“Expansion of primitive human hematopoietic stem cells by culture in a zwitterionic hydrogel”，創(chuàng)造性地發(fā)明了一種兩性離子材料構成的三維水凝膠包裹造血干細胞的體外擴增方法，既能實現(xiàn)長期穩(wěn)定大量的體外擴增，又能保持原代造血干細胞的再生能力，尤其是對具有長期移植功能的造血干細胞的擴增潛能，對干細胞及基因治療領域的進一步發(fā)展具有突破性意義。

研究人員設計開發(fā)了一種兩性離子材料構成的三維水凝膠造血干細胞培養(yǎng)方式。此類兩性離子新型生物材料能極大的模擬出造血干細胞在骨髓中的生長環(huán)境。此類兩性離子水凝膠具有跟骨髓基質類似的機械強度，超高的親水性（不同于細胞培養(yǎng)皿的超疏水性），超高的生物相容性以及三維培養(yǎng)所特有的超高細胞培養(yǎng)密度。在體外長達24天的培養(yǎng)過程中，對具有長期移植功能的造血干細胞進行了高達73倍的擴增并未發(fā)現(xiàn)明顯的細胞分化。使用該方法擴增的造血干細胞，在老鼠體內可長期移植并且可以成功進行二次移植。尤其重要的是，此種造血干細胞體外擴增的辦法對臍帶血造血干細胞和成人骨髓中獲取的造血干細胞具有類似的體外擴增效應。

此類對具有長期移植能力的造血干細胞進行體外擴增的技術目前在世界范圍內屬首次報道?？梢灶A見此類技術的工業(yè)轉化能夠顯著促進造血干細胞相關的實驗室研究和臨床轉化。