A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
تقدم هذه الدراسة إجراء تشريح حادا فريدا للحفاظ على سلامة هلام وارتون (WJ) ، مما يؤدي إلى تلف أقل ل WJ وكمية أكبر وقابلية بقاء الخلايا الجذعية الوسيطة المحصودة (MSCs). توضح الطريقة إنتاجية فائقة وقدرة تكاثرية مقارنة بطرق التشريح الحاد التقليدية.
الخلايا الجذعية الوسيطة (MSCs) هي مجموعة من الخلايا متعددة القدرات ذات الخصائص التجديدية والمناعية الرائعة. اكتسب هلام وارتون (WJ) من الحبل السري (UC) اهتماما متزايدا بالمجال الطبي الحيوي كمصدر بارز ل MSCs. ومع ذلك ، نشأت تحديات مثل العرض المحدود ونقص التوحيد القياسي في الأساليب الحالية. تقدم هذه المقالة طريقة جديدة لتعزيز عائد MSC عن طريق تشريح WJ السليم من الحبل السري. تستخدم الطريقة تشريحا حادا لإزالة الطبقة الظهارية ، مما يحافظ على سلامة WJ بالكامل ويؤدي إلى زيادة كمية وصلاحية MSCs المحصودة. يقلل هذا النهج بشكل كبير من نفايات WJ مقارنة بطرق التشريح الحادة التقليدية. لضمان نقاء WJ-MSCs وتقليل التأثير الخلوي الخارجي ، تم إجراء إجراء يستخدم التوتر الداخلي لتقشير البطانة بعد قلب UC. بالإضافة إلى ذلك ، تم قلب طبق بتري لفترة قصيرة أثناء زراعة النباتات لتحسين التعلق ونمو الخلايا. أظهر التحليل المقارن تفوق الطريقة المقترحة ، حيث أظهر عائدا أعلى من WJ و WJ-MSCs مع قابلية جدوى أفضل من الطرق التقليدية. يؤكد التشكل المماثل ونمط التعبير لعلامات سطح الخلية في كلتا الطريقتين توصيفها ونقاوتها لمختلف التطبيقات. توفر هذه الطريقة نهجا عالي الغلة وعالي الجدوى لعزل WJ-MSC ، مما يدل على إمكانات كبيرة للتطبيق السريري ل MSCs.
منذ العزلة الأولى للخلايا الجذعية الوسيطة (MSCs) من هلام وارتون (WJ) في عام 1991 ، اكتسبت هذه الخلايا الجذعية متعددة القدرات اهتماما كبيرا من الباحثين بسبب خصائصها التجديدية وقدرتها على التمايز متعدد السلالات1. يمكن عزل MSCs من مصادر مختلفة ، بما في ذلك نخاع العظام والدم المحيطي ولب الأسنان والأنسجة الدهنية والجنين (الإجهاض البشري) والأنسجة المرتبطة بالولادة2. برز الحبل السري (UC) كخزان واعد بسبب طبيعته غير الغازية ، وإنتاجية الخلايا الوفيرة وقدرة التمايز ، مما يدل على معدل عال من الانتشار ، وإمكانية التمايز ، وخصائص التعديل المناعي3. تظهر MSCs الجنينية خصائص جذعية ومناعية قوية ، مما يجعلها المحور الأساسي للتجارب السريرية والبحوث الأساسية التي أجريت على مدار العقدين الماضيين2،4،5. تتمتع MSCs المشتقة من UC بإمكانات علاجية فائقة مقارنة بالمصادر الأخرى ل MSC ، مثل نخاع العظام أو الأنسجة الدهنية 6,7.
يتكون UC من ظهارة السلى ، وثلاث أوعية (شريانان ووريد واحد) ، والمادة الجيلاتينية المعروفة باسم WJ3. ومن المثير للاهتمام ، أن UC تشكل الأوعية الدموية البسيطة ، التي تتكون فقط من البطانة والظهارة المتوسطة ، ولكن ليس الغلالة adventitia. لا يحتوي WJ على الليمفاوية أو الأعصاب8. تقدم UC بنية فريدة مثالية للفصل القطاعي. تقع UC-MSCs بشكل أساسي في WJ. يمكن عزل MSCs من مقصورات مختلفة من WJ ، بما في ذلك السلى ، subamnion (السلى و subamnion المعينان أيضا كمنطقة بطانة الحبل) ، والمنطقة المحيطة بالأوعية الدموية في WJ8. كل منطقة من WJ لها هيكلها الخاص ، وخصائصها المناعية الكيميائية ، ووظيفتها 3,6.
ينظر إلى MSCs المعزولة من WJ في جامعة كاليفورنيا على نطاق واسع على أنها ذات فائدة سريرية فائقة مقارنة بتلك الموجودة في المناطق الأخرى3. تمت دراسة WJ-MSCs على نطاق واسع في الإعدادات قبل السريرية والسريرية لعلاج الأمراض المختلفة بسبب إمكانات التمايز متعددة الخطوط ، والخصائص المناعية ، وتأثيرات الباراكرين ، والتأثيرات المضادة للالتهابات ، والخصائص المناعيةالمتميزة 2,3. لقد ثبت أن WJ-MSCs واعدة في علاج مجموعة من الأمراض ، بما في ذلك مرض الكسب غير المشروع مقابل المضيف (GvHD) ، ورفض الكسب غير المشروع ، ومرض كرون ، وأمراض المناعة الذاتية ، وأمراض القلب والأوعية الدموية9،10،11،12،13،14. مع استمرار زيادة الطلب السريري على WJ-MSCs ، فإن نقص المعروض من الحبال السرية يشكل حاليا عائقا أمام تطبيقاتها على نطاق واسع.
يعتمد عائد WJ-MSCs على الطريقة المستخدمة لاستخراج الخلايا15. بينما يمكن عزل WJ-MSCs من خلال زراعة الزرع أو هضم الإنزيم ، فإن الطريقة الأخيرة لها وقت انتشار أطول قد يزيد من خطر تلف الخلايا ويقلل من صلاحية الخلية16. ومع ذلك ، فقد أظهرت العديد من الدراسات أن طريقة زراعة النباتات تزيد من غلة الخلايا وقابليتها للحياة ، وأن عوامل الباراكرين المنبعثة من أنسجة الزرع تساعد أيضا في تعزيز تكاثر الخلايا17,18.
طبقت هذه الدراسة نهج تشريح فريد للحصول على WJ بالكامل ، مما أسفر عن MSCs مع قدرة تكاثرية معززة ، وجدوى ، وكمية ، مع تقليل الضرر الذي يلحق ب WJ. تقدم هذه الطريقة المبتكرة استراتيجية مبسطة لعزل WJ-MSCs ، وتلبية الاحتياجات الحرجة في تطبيقات MSC.
تم الحصول على عينات من المتبرعين الأصحاء بالموافقة من مستشفى شينزين لونغ قانغ للرعاية الصحية للأمومة والطفل ، قوانغدونغ ، الصين. تمت الموافقة على استخدام العينات البشرية للدراسة من قبل لجنة الأخلاقيات في مستشفى شنتشن وجامعة بكين للطب الصيني (SZLDH2020LSYM-095) ولجنة الأخلاقيات الطبية في مستشفى شنتشن لونغ قانغ للرعاية الصحية للأمومة والطفل (LGFYYXLLS-2020-005). أجريت جميع التجارب وفقا للمبادئ التوجيهية المعتمدة. يتم سرد تفاصيل الكواشف والمعدات المستخدمة في جدول المواد.
1. جمع الحبل السري البشري
2. عزل هلام وارتون عن الحبل السري
3. عزلة وثقافة UC-MSCs
4. التعبير عن علامات سطح الخلية عن طريق قياس التدفق الخلوي
5. تحديد منحنى نمو الخلية بطريقة عد الخلايا
يتم تلخيص إجراءات جمع وزراعة UC-MSCs ، وكذلك تحليلها اللاحق ، في الشكل 1. تم تشريح UC بدقة إلى عدة أقسام باستخدام الطريقة الفريدة. يوضح الشكل 2 مخطط التشغيل المحدد للإجراءات الرئيسية. تم رصد وتسجيل نمو الخلايا من الثقافات المزروعة بشكل روتيني. لوحظت خلايا ملتصقة ...
تمثل MSCs مجالا ديناميكيا للبحث له آثار عميقة على الطب التجديدي22. خصائصها الفريدة تجعلها نقطة محورية للبحث العلمي ولديها القدرة على إحداث ثورة في علاج مجموعة واسعة من الأمراض والإصابات7. WJ-MSCs هي مجموعة فرعية متميزة من MSCs ، والتي يمكن الحصول عليها من النسيج الضام ال?...
لم يبلغ المؤلفون عن أي تضارب في المصالح.
تم دعم هذا العمل ماليا من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (82172107) ، ومؤسسة العلوم الطبيعية بمقاطعة قوانغدونغ ، الصين (2021A1515011927 ، 2021A1515010918 ، 2020A1515110347) ، صندوق شنتشن للبحوث الطبية (SMRF. D2301015) ، ولجنة الابتكار في العلوم والتكنولوجيا لبلدية شنتشن (JCYJ20210324135014040 ، JCYJ20220530172807016 ، JCYJ20230807150908018 ، JCYJ20230807150915031) ، والصندوق الخاص لمنطقة لونغ قانغ للتنمية الاقتصادية والتكنولوجية (LGKCYLWS2022007).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
APC anti-human CD44 Antibody | Biolegend | 338806 | |
24-well cell culture plates | Thermo Scientific | 142475 | |
APC anti-human CD73 (Ecto-5'-nucleotidase) Antibody | Biolegend | 344006 | |
APC Mouse IgG1, κ Isotype Ctrl (FC) Antibody | Biolegend | 400122 | |
Autoclave | HIRAYAMA | HVE-50 | |
Automatic Cell Counter | Countstar | FL-CD | |
BAMBANKER Cryopreservation Solution | Wako | 302-14681 | |
Cell Staining Buffer | Biolegend | 420201 | |
Centrifugal Machine | Eppendorf | 5424R | |
Clean Bench | Shanghai ZhiCheng | C1112B | |
CO2 Incubator | Thermo Scientific | HERAcell 150i | |
D-PBS | Solarbio | D1040 | |
Electro- thermostatic Blast Oven | Shanghai JingHong | DHG-9423A | |
FITC anti-human CD105 Antibody | Biolegend | 323204 | |
FITC anti-human CD90 (Thy1) Antibody | Biolegend | 328108 | |
FITC Mouse IgG1, κ Isotype Ctrl (FC) Antibody | Biolegend | 400110 | |
Flow Cytometry | Beckman | CytoFLEX | |
hemocytometer | Superior Marienfeld | 640410 | |
Intracellular Staining Permeabilization Wash Buffer (10×) | Biolegend | 421002 | |
Inverted Biological Microscope | ZEISS | Axio Vert. A1 | |
Liquid Nitrogen Storage Tank | Thermo Scientific | CY50935-70 | |
Normal saline (NS) | Meilunbio | MA0083 | |
PBS | Solarbio | P1032 | |
PE anti-human CD11b Antibody | Biolegend | 393112 | |
PE anti-human CD19 Antibody | Biolegend | 392506 | |
PE anti-human CD34 Antibody | Biolegend | 343606 | |
PE anti-human CD45 Antibody | Biolegend | 368510 | |
PE anti-human HLA-DR Antibody | Biolegend | 307606 | |
PE Mouse IgG1, κ Isotype Ctrl (FC) Antibody | Biolegend | 400114 | |
PE Mouse IgG2a, κ Isotype Ctrl (FC) Antibody | Biolegend | 400214 | |
Precision Electronic Balance | Satorius | PRACTUM313-1CN | |
Snowflake Ice Machine | ZIEGRA | ZBE 30-10 | |
steriled 50 mL plastic tube | Greniner | 227270 | |
Thermostatic Water Bath | Shanghai YiHeng | HWS12 | |
Trypsin 1:250 | Solarbio | T8150 | |
UltraGRO-Advanced | Helios | HPCFDCGL50 | |
Ultrapure and Pure Water Purification System | Milli-Q | Milli-Q Reference | |
Xeno-Free Human MSC Culture Medium | FUKOKU | T2011301 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionExplore More Articles
This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved