胚胎干细胞诱导分化为造血干细胞重建造血功能的作用(英文)

摘要

目的探讨胚胎干细胞(ESC)定向分化来源的造血干细胞(HSC)体内重建造血功能的作用。方法将小鼠E14.1胚胎干细胞采用三步诱导法在体外分化发育为HSC,流式细胞仪检测HSC表面标志性抗原CD34+/Sca-1+的表达,体内畸胎瘤形成实验检测其致瘤性,造血克隆形成(CFU)实验观察其体外造血集落形成情况,免疫磁珠分选纯化HSC移植给经亚致死剂量γ射线照射的雌性小鼠观察其体内重建造血的功能。结果多种造血刺激因子联合应用能有效促进ESC发育为含丰富造血前体细胞的胚胎体(EB),诱导14 d后,EB中CD34+/Sca-1+细胞数达峰值,为(13.72±2.07)%。收获此阶段的EB行第二步诱导分化16 d后,CD34+/Sca-1+细胞数可增至(24.62±2.50)%,CFU培养出现红系和粒系造血克隆;在骨髓基质细胞加胎肝基质细胞上清液培养体系中进行第三步诱导分化15 d后,CD34+/Sca-1+细胞达峰值,为(58.64±4.20)%,CFU培养能形成较多的红系、粒系/巨噬细胞系及混合细胞集落,W right-G iemsa染色显示为原始的造血细胞。此阶段的HSC经分选纯化后移植给经γ射线照射后的小鼠,移植组小鼠+10 d造血功能开始恢复,观察40 d后除血小板恢复较慢外,白细胞、红细胞、血红蛋白等指标已接近正常,植入率为71.4%,存活率为43.0%,染色体检测证实已由受体鼠的XX转为供体鼠的XY。结论采用分阶段诱导的方法,可在体外定向诱导小鼠ESC分化发育为HSC,此来源的HSC较安全,无致瘤性,并具备体内重建造血功能的能力。