胎盘间充质干细胞的分离和培养 2016.07.21

胎盘间充质干细胞的分离，原代与继代培养及鉴定

刘亭

2016.7.21

目录

前言 (2)

1分离制备PMSC组织的选取 (3)

2脐带，胎盘MSC的分离与纯化 (5)

2.1胎盘组织的获取，存储与清洗 (5)

2-2 脐带，胎盘MSC的分离及纯化方法 (6)

3 原代培养和继代培养 (10)

3-1培养基 (10)

3-2培养密度 (11)

3-3培养条件 (11)

3-4换液 (11)

3-5 传代培养 (12)

3-6细胞形态与生长速度 (12)

3-7 MSC的冻存与复苏： (12)

4细胞表面抗原检测 (13)

5生长曲线 (13)

6细胞周期 (13)

7分化潜能 (13)

参考文献 (13)

附件1不同实验室从脐带血，脐带和胎盘等各组织中分离MSC的方法 (15)

脐带血 (15)

脐带 (15)

羊膜 (17)

绒毛膜 (18)

蜕膜层 (18)

胎盘 (19)

整体灌注法 (20)

附件2 背景知识 (20)

附件3 PMSC实验所需试剂 (21)

前言

干细胞（Stem cell，SC）是一种能够自我更新且未分化并可分化成两个或两个以上其它品系的细胞。在一定的条件下，干细胞能够分化成为多种成熟细胞类型。按照来源和分化潜能不同，干细胞可分为胚胎干细胞（Embryonic stem cell，ESC）和成体干细胞（Adult stem cell，ASC）两类。胚胎干细胞来源于早期的胚泡和胚胎内层的细胞群，并且具有向3个胚层细胞分化的能力。但是胚胎干细胞应用时产生的免疫排斥、体内实验中引发肿瘤生成以及所涉及的伦理问题等影响并制约了临床应用。成体干细胞形成于原肠胚形成后的胎儿和成体组织，早期研究认为，成体干细胞主要分化为其来源组织的细胞类型。然而，近几年来的很多研究表明，成体干细胞具有能够分化成为除来源以外的其他胚层组织的能力。

间充质干细胞（Mesenchymal stem cell, MSC）又称为基质干细胞，是属于成体干细胞的一种，最早从骨髓中分离而来。MSC是由早期中胚层发育而来的非造血成体干细胞，该细胞在体外可以贴壁生长，并呈现梭状。胞质丰富，细胞核呈圆形，1-3个核仁。在适当的条件下可以大量扩增，并转化为间充质祖细胞，进而分化成包括三个胚层的各种组织细胞，如脂肪、骨、软骨、内皮细胞、成纤维细胞等。

MSC具有低的免疫原性、能向肿瘤迁移、具有免疫调节和造血支持等功能，而且易于外源基因导入表达，是基因治疗中重要的载体细胞。此外，一些研究学者还发现，MSC具有类似免疫抑制剂作用，可抑制T淋巴细胞在混合淋巴细胞中的免疫反应，并同时抑制T细胞的异基因增殖反应。所以，MSC在治疗组织缺损、器官退行性疾病、肿瘤及免疫疾病具有相当广泛的应用前景。近年来MSC 已逐步成为干细胞研究的热点（张慧娟等，2014）。

目前所报道的间充质干细胞主要来源于骨髓，采用密度梯度离心法获得。虽然分离方法简便，但供者取骨髓需要经历一个比较痛苦的手术，并在取材过程中及取材后会有很高的感染机会；由于人体骨髓中间充质干细胞的含量极其稀少，每105-106个单个核细胞中大约只有1个；而且随着年龄的增加，骨髓中间充质干细胞的数量、增殖和分化能力均显著下降，使其在研究和应用尤其是临床应用中受到限制。其他组织中，如动员的外周血、乳牙、脐带、脐血也存在间充质干

细胞，然而，从这些组织中获得的细胞数量较为有限。以上因素，都限制了间充质干细胞在组织工程和临床中的运用。

目前胎盘或脐带属于临床废弃物，容易获得，并且无污染，取材研究和应用基本无伦理学争议，研究表明胎盘或脐带含有丰富的MSC。有研究表明PMSC 比骨髓间充质干细胞更容易分离培养，细胞活性更好，还可诱导分化成脂肪，成骨等多种细胞。并且这些胎盘源的间充质干细胞（placenta-derived mesenchymal stem cells，PMSCs）具有极低的免疫原性，大多数患者对于胎盘或脐带间充质干细胞具有天然的免疫耐受，因此，人胎盘间充质干细胞在研究相关疾病的动物模型中，即便是人-动物模型间的异种间移植，由于存在天然的免疫耐受，对实验研究的结果影响甚小，这对于很多疾病研究的模型建立具有很好的作用。

目前MSC主要临床应用于抑制移植物抗宿主反应。动物模型研究结果表明PMSC对子宫内膜损伤（刘芳，2013），大鼠肝组织损伤（宫黎明等，2011），APP+转基因鼠阿尔茨海默病（郭亚男等，2009）均有疗效，也可以用于构建组织工程皮肤（徐彪等，2013）。所以，综合充分利用胎盘和脐带作为间充质干细胞新来源，优化分离纯化以及传代培养条件，加快细胞繁殖速度，降低培养成本以高效率获取大量的PMSC对于的各种疾病实验研究及医院各个科室的临床应用，都具有重要意义。

1分离制备PMSC组织的选取

胎盘起源于胚胎发育期胚外中胚层，人足月娩出的胎盘由羊膜层、绒毛膜层和蜕膜层组成。从脐带血（于海微等，2009；管英华等，2011），脐带（徐燕等，2009；韩之波等，2012；管英华等，2011；李艳琪等，2014；赵琳等，2016），整个胎盘（陆琰等，2009；沙文琼等，2010；刘洋等，2015；赖平等，2016），胎盘的羊膜层（宫黎明等，2011；徐彪等，2013；张慧娟等，2014；丛姗等，2015），绒毛膜层（洪艳等，2014；韩之波等，2012）和蜕膜层（韩之波等，2013）分离培养MSC均有报道。目前大多数研究者取胎盘小叶（包括绒毛层和绒毛滋养层）进行分离（洪艳等，2014）。胎盘的细胞成分较复杂，既有滋养细胞，也有间质细胞、血管内皮细胞和Hofbauer细胞（沙文琼等，2010）。由胎盘组织分离制备