2018年4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:2020-05-07发件人:消息来源:江苏省生物材料与器件重点实验室

国家重点研发计划项目“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”工作进展

干细胞示踪的动物研究和临床转化

中山大学 杨扬教授


D-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及改良

急性肝功能衰竭(acute liver research,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。

前期我们开展了建立疾病模型的预实验,通过麻醉后颈外静脉给药的方法,得出结论通过麻醉后颈静脉给药的方法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。我们继续开展了后期的实验,实验发现,麻醉剂及切开颈部皮肤暴露颈外静脉对实验动物存在相关干扰,我们设想能否在无麻醉条件下直接进行实验动物外周静脉给药的方法,通过设计,我们发现在0.3g/kg组通过外周静脉给药的方法亦可诱导急性肝衰竭的发生,因此外周无麻醉条件下直接予以手臂外周静脉注射D-gal亦可诱导急性肝衰竭的发生。

下一步后续实验将精确剂量分组,采用此次改良方法建立更加符合课题要求的急性肝衰竭猴模型。


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。

我们将瑞存标记后的huc-MSCs移植到小鼠体内:实验组,1*107转染后huc-MSCs皮下接种免疫缺陷裸鼠;阴性对照组,同体积PBS皮下接种免疫缺陷裸鼠;阳性对照组,1*107人ESC细胞皮下接种免疫缺陷裸鼠;细胞接种后4个月处死动物并切片,结果表明转染后huc-MSCs未发现致瘤性和明显的组织炎症反应。

随后构建大鼠急性脊髓损伤模型后,建立大鼠脊髓损伤动物模型。 PLL@RC组,200 μg/mL PLL@RC转染huc-MSCs 1*107的移植到大鼠脊髓损伤部位;细胞组,1*107 huc-MSCs移植到大鼠脊髓损伤部位;对照组,大鼠脊髓损伤部位不处理。术前、术后每天检测大鼠肛温;术前、术后第1d、3d、5d和7d大鼠眼内眦取血检测CRP;术后第7d处死大鼠,取心、肝、脾、肺、肾和脑组织,石蜡包埋切片后HE染色。结果显示表明,血清CRP:术前术后各个时间点,三组大鼠的CRP无统计学差异;术后第一天三组大鼠的CRP均统计学意义的升高,手术造成的急性炎症反应导致。肛温:术后三组大鼠每天的肛温无统计学差异;温差改变也无统计学差异。组织HE:三组大鼠的心、肝、脾、肺、肾和脑组织HE无差异。瑞存标记的huc-MSCs在大鼠体内未发生急性排斥反应。

这是首次根据干细胞治疗产品的强制性标准和要求,对SPIONs标记的GMP级的huc-MSCs进行系统性安全和质量评估,为干细胞在临床转化过程中体内示踪,提供坚实的工作基础。