2017年12月- 间充质和神经干细胞的体内动态示踪技术与临床转化研究

干细胞示踪的动物研究和临床转化

发布时间:2020-05-06发件人:消息来源:江苏省生物材料与器件重点实验室

中山大学  杨扬教授

D-氨基半乳糖诱导的非人灵长类动物急性肝功能衰竭模型的建立

急性肝功能衰竭(acute liverresearch,ALF)是由多种病因所致,以凝血功能障碍,黄疸,肝性脑病和腹水等为主要表现的一种临床综合征,其临床表现复杂,病死率高。本课题中建立ALF模型是后续进行干细胞及标记干细胞治疗肝衰竭的基础,并且对标记后干细胞示踪及机制的研究具有重要意义。

目前建立急性肝衰竭模型的方法主要由2种,分为手术建模及药物诱导。对比分析后,D-氨基半乳糖(D-galactosamine, D-gal)是一种肝细胞磷酸尿嘧啶核苷干扰剂,可造成肝弥漫性坏死和炎症,大剂量可导致ALF。相较于其他药物,D-gal优点在于剂量较容易控制及重复稳定性高且与临床病毒性肝衰竭相似,可作为一种理想诱导药物。我们开展了前期建立疾病模型的预实验,通过麻醉后颈外静脉给药的方法,将实验组分为3组,0.15g/kg组,0.3g/kg组,0.45g/kg组,根据一般情况,生化指标及病理结果判定动物是否符合模型要求,研究发现0.15g/kg组仅出现一过性肝功能损害,0.3g/kg组,0.45g/kg组均在一般状况,生化指标,病理结果符合急性肝衰竭动物模型标准,但存活时间过短,不利于课题后期示踪模型要求,因此我们认为符合课题标准的急性肝衰竭模型猴剂量应在0.2g/kg~0.3g/kg之间。

下一步后续实验将精确剂量分组,探索更加符合课题要求的急性肝衰竭猴模型。


建立急性肝功能衰竭猴模型采取的相关操作

SPIONs标记的GMP级的huc-MSCs系统性临床前安全和质量评估



干细胞的临床治疗过程中,了解干细胞的归巢和迁移过程至关重要。近年来研究提出,通过非侵入性方法纵向追踪体内移植的干细胞。其中磁共振(MRI)成像追踪体内移植的超顺磁性氧化铁纳米颗粒标记的干细胞,是目前最有希望的方法。瑞存是一种新型超小型超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPIONs),目前已通过中国食品药品监督管理局批准,作为补铁试剂用于临床病人,但并未批准用于临床级干细胞的示踪剂。

在本研究中,我们在符合GMP的条件下,将瑞存试剂体外标记临床级人脐带间充质干细胞(huc-MSCs),我们通过查阅多篇文献,多次试验后将多聚赖氨酸包被瑞存,成功转染huc-MSCs,转染效率达到100 %。之后采用多种检测方法评估标记后干细胞的安全性和功能性,从而评估瑞存在临床干细胞治疗试验中示踪干细胞的可行性。结果表明200μg/ mL的瑞存试剂标记huc-MSCs后,转染效率可达100 %,体外检测了标记后的细胞形态、活率、凋亡、ROS、细胞周期、生长曲线、表型、细胞迁移能力、多向分化潜能、免疫调节能力和基因谱变化等,均未有明显的改变。


图示为瑞存成功标记huc-MSCs,转染效率达到100%