《Placenta》:Isolation protocols and comparative characterization of human mesenchymal stem cells derived from amnion and umbilical cord for regenerative medicine applications: a monocentric study.
编辑推荐:
马蒂亚·比翁多(Mattia Biondo)|格拉齐亚·L·迪格拉多(Grazia L. Di Grado)|劳拉·托马塞洛(Laura Tomasello)|里卡多·威尼斯亚(Riccardo Venezia)|安东尼奥·S·拉加纳(Antonio S. Laganà)|朱塞佩
马蒂亚·比翁多(Mattia Biondo)|格拉齐亚·L·迪格拉多(Grazia L. Di Grado)|劳拉·托马塞洛(Laura Tomasello)|里卡多·威尼斯亚(Riccardo Venezia)|安东尼奥·S·拉加纳(Antonio S. Laganà)|朱塞佩·皮佐兰蒂(Giuseppe Pizzolanti)
巴勒莫大学生物、化学与制药科学和技术系(STEBICEF),科学大道16号,90128巴勒莫,意大利
摘要
引言
尽管脐带和羊膜在分娩后通常会被丢弃,但它们是人类间充质干细胞(hMSCs)的宝贵来源。由于hMSCs具有免疫调节和抗炎特性,它们可以在再生医学领域发挥重要作用。此外,这些细胞可以通过非侵入性和低成本的方法从这些组织中获取,从而避免了伦理争议。
本研究旨在提出一种改进的方案,利用有限的实验室资源从健康捐赠者的羊膜和脐带中提取hMSCs,并对这些细胞进行比较和表征,为未来对其特性的研究奠定基础。
方法
根据当地伦理委员会的批准标准,巴勒莫“保罗·贾科内”大学医院(Paolo Giaccone University Hospital)的30名女性参与了这项研究。从每位患者身上采集了脐带和羊膜样本,并通过酶法或机械方法进行处理。在优化分离方案后,利用流式细胞术、RT-qPCR技术对hMSCs进行了表征,并诱导其发生三线分化,同时测试了球状体的形成。
结果
本研究展示了从出生组织中分离hMSCs的可靠且实用的方法,并通过广泛的细胞表征验证了这些方法的有效性。未发现母亲年龄和新生儿性别与hMSCs原代培养成功率之间存在直接关联,但发现新生儿体重可能与脐带来源的细胞培养成功率有关。此外,两种hMSCs来源的脂肪生成潜力存在差异。
讨论
hMSCs及其衍生物在生物医学中具有重要作用,因为它们具有出色的再生潜力。本研究旨在为这一领域进一步的研究提供新的见解。
引言
人类间充质干细胞(hMSCs)是一种多能干细胞,具有分化为多种组织的能力。胎盘和脐带在妊娠期间对胎儿的发育至关重要,是具有良好再生潜力的hMSCs的重要来源。然而,它们在分娩后往往被丢弃。可以从脐带周围的华通胶(Wharton’s Jelly)和胎盘内侧的羊膜中分离出胎儿来源的hMSCs,这种分离方法避免了伦理争议,且过程非侵入性强、成本低廉。与成人来源的hMSCs相比,胎儿来源的hMSCs具有更高的增殖能力、更强的抗炎作用以及更低的免疫原性[1]、[2]、[3]、[4]。此外,比较研究表明,来自胎盘不同部位的hMSCs(如羊膜和蜕膜)在功能上存在差异,例如胎儿来源的hMSCs具有更强的血管生成和增殖潜力,这使其在再生医学中具有应用价值[5]、[6]。作为当代和未来医学的重要研究方向,hMSCs有望成为多种再生医学策略的核心组成部分,有助于制定经济高效、个性化的治疗方案[7]。此外,间充质干细胞在心血管疾病和慢性炎症性疾病的管理中也可能发挥重要作用,因为它们能够促进M2型巨噬细胞的极化并具有免疫调节功能,尽管仍需进一步临床验证[8]、[9]。
本研究旨在开发和优化从羊膜和脐带中高效分离hMSCs的方案,确保在时间和资源利用方面的实际优势。同时,对细胞进行了全面表征,以确认其间充质细胞的特性并比较不同来源细胞的差异。研究中考虑了可能影响hMSCs来源的各种因素。共有30名接受选择性剖宫产手术的健康女性参与了这项研究,保证了方案的合理性和结果的可靠性。
章节片段
患者选择与伦理
脐带和羊膜样本来自30名接受选择性剖宫产手术的健康女性,以减少样本受到阴道通道污染的风险。巴勒莫“保罗·贾科内”大学医院的伦理委员会审查了研究方案及相关文件,并于2024年9月批准了该方案(报告编号22 - 2024年9月3日,研究编号11)。本研究符合《赫尔辛基宣言》的要求。收集的数据已进行匿名处理,确保了数据的隐私性。
研究人群与原代培养的建立
我们的最终处理方案的主要步骤及实用建议如图1所示,总结了建立原代培养的关键环节。图S1(补充材料)展示了相关方案步骤的图片。
图1a展示了羊膜的处理过程:首先将羊膜从绒毛膜上剥离(1),清洗后切成小块放入50毫升试管中(2);随后使用胰蛋白酶-EDTA处理羊膜长达10分钟……
讨论
近几十年来,hMSCs在再生医学领域发挥了重要作用。这主要归功于它们较低的免疫原性和改善细胞增殖、减轻炎症过程的能力。与其他类型的干细胞(如胚胎干细胞)相比,使用hMSCs在伦理上更为便捷,因此更容易应用于各种研究领域。此外,hMSCs的来源也日益多样化。
作者贡献声明
朱塞佩·皮佐兰蒂(Giuseppe Pizzolanti):负责监督、资源调配和项目管理。马蒂亚·比翁多(Mattia Biondo):负责撰写初稿、数据可视化、实验设计、数据分析及概念构建。格拉齐亚·劳拉·迪格拉多(Grazia Laura Di Grado):负责撰写初稿、数据整理及实验设计。劳拉·托马塞洛(Laura Tomasello):负责审稿与编辑、结果验证及实验设计。里卡多·威尼斯亚(Riccardo Venezia):负责数据可视化。安东尼奥·西蒙内·拉加纳(Antonio Simone Laganà):负责审稿与编辑、监督及资源调配。
数据可用性声明
根据隐私和伦理要求,支持本研究的数据可向通讯作者索取。
利益冲突声明
? 作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。
致谢
图1中的图标由以下设计师通过“The Noun Project”提供:V. Petrasek, AbtoCreative, Pro Design, M. Shabraiz, Wartini, onclang, J. Ko, R. Wijaya, H. Jang。