使用抗氧化剂调控胞内的ROS对脐血CD34细胞体外扩增特性的影响12087.pdf

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使用抗氧化剂调控胞内的ROS对脐血CD34+

细胞体外扩增特性的影响

【摘要】目的:使用抗氧化剂调控胞内活性氧物质(ROS)水平,

考察其对脐血CD34+细胞体外扩增特性的影响。方法:在体外培养过

程中,分别采用超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）或N

乙酰半胱氨酸（NAC）3种抗氧化剂降低脐血CD34+细胞内的ROS水平,

研究了CD34+细胞在抗氧化剂清除ROS后的体外扩增特性。结果:体

外培养时细胞因子的应用会使细胞内的ROS水平显著上升。3种抗氧

化剂均能有效地清除细胞内ROS,且清除程度随使用剂量的改变而变

化。在培养体系中添加2000U/mLSOD、200U/mLCAT或2mmol/L

NAC,扩增后培养物中CD34+细胞及CD34+CD38-细胞的比例、集落生

成细胞的密度均有明显提高,但对CD34+细胞扩增倍数影响不大;而

加入8000U/mLSOD、1000U/mLCAT或5mmol/LNAC,抑制CD34+

细胞的扩增能力。结论:采用细胞因子体外扩增脐血CD34+细胞时,

使用低剂量的抗氧化剂适度清除细胞内的ROS,明显提高培养物中造

血干/祖细胞的含量,同时并不影响扩增后CD34+细胞的再扩增能力。

【关键词】活性氧（ROS）CD34+造血干/祖细胞体外扩增抗氧

化剂

造血干细胞(hematopoieticstemcells,HSC)被广泛地应用

于干细胞移植、生物免疫治疗、细胞治疗和基因治疗等领域,但细

胞数量不足是限制其应用的瓶颈。尽管造血干细胞体外扩增能有效地

解决这一问题,但不少研究发现体外扩增很可能会导致其细胞功能的

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损伤［1,2］。所以如何在体外模拟造血环境,以获得高活性的造血干

/祖细胞是近年来该领域的研究热点。目前,人们研究HSC体外培养仅

仅局限于细胞因子组合、溶氧、基质共培养、动态搅拌等外界培养

条件的控制［3］,但关于体外因素是通过何种途径影响细胞功能、以

及如何调控胞内活性物质以提高细胞活性的研究很少。

本研究室在比较分析了培养前后脐血CD34+细胞基因表达差

异,发现细胞的抗氧化酶基因表达有明显不同［4］,提示体外培养对

HSC胞内的氧化还原水平有重要影响。活性氧物质(reactiveoxygen

species,ROS)是细胞内氧代谢的副产物,其在细胞内的一系列生理

活动中作为信号分子发挥作用,如调控细胞的增殖、分化、衰老及

凋亡［5］。我们曾研究了氧压对CD34+细胞扩增的影响,发现细胞内

ROS的生成随氧压的降低而减少,而降低CD34+细胞扩增过程中细胞

内ROS水平有利于扩增后细胞功能的维持［6］。为此,本研究进一步

使用不同剂量及种类的抗氧化剂调控胞内ROS水平,考察其对脐血

CD34+细胞体外扩增特性的影响。期望通过适度地调控体外扩增过程中

CD34+细胞的氧化还原水平,获得更好的扩增效果。

1材料和方法

1.1脐血来源与脐血CD34+细胞的分离脐血由上海国际和

平妇婴保健院提供。脐血经淋巴细胞分离液梯度离心后,收集单个核

细胞,并以IMDM培养基洗涤2次后备用。采用MiniMACS免疫磁性吸

附柱分离装置进行CD34+细胞的纯化,按照CD34+细胞选择试剂盒

（MilienyiBiotech）说明书进行操作即获得纯化的CD34+细胞,经

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过流式细胞术（FCM）分析,分离后的CD34+细胞纯度在95%以上。

1.2CD34+细胞的体外培养体外培养基本培养基用IMDM