この研究は、ウォートンゼリー(WJ)の完全性を維持するための独自の鈍的解剖手順を提示し、その結果、損傷を受けたWJが少なくなり、収穫された間葉系幹細胞(MSC)の量と生存率が向上します。この方法は、従来のシャープな解剖法と比較して、優れた収率と増殖能力を示します。
間葉系幹細胞(MSC)は、顕著な再生特性と免疫調節特性を持つ多能性細胞の集団です。臍帯(UC)由来のウォートンゼリー(WJ)は、MSCの優れた供給源として、生物医学分野でますます関心が高まっています。しかし、供給が限られていたり、既存の手法が標準化されていないなどの課題が生じています。この記事では、臍帯から無傷のWJを解剖することによりMSC収量を向上させる新しい方法を紹介します。この方法では、鈍的解剖を使用して上皮層を除去し、WJ全体の完全性を維持し、収穫されたMSCの量と生存率を増加させます。このアプローチにより、従来のシャープな解剖法と比較して、WJの無駄が大幅に削減されます。WJ-MSCsの純度を確保し、細胞外からの影響を最小限にするため、UCを反転させた後に内部張力を利用して内皮を剥がす手技を行いました。さらに、ペトリ皿は、外植片の培養中に短時間反転して、接着と細胞の伸長を改善しました。比較分析により、提案法の優位性が示され、従来の方法よりもWJおよびWJ-MSCの収率が高く、生存率が高いことが示されました。どちらの方法でも細胞表面マーカーの形態と発現パターンが類似していることから、さまざまなアプリケーションに対するそれらの特性評価と純度が確認されています。この方法は、WJ-MSC単離に高収量で高生存率のアプローチを提供し、MSCの臨床応用に大きな可能性を示しています。
1991年にウォートンゼリー(WJ)から間葉系幹細胞(MSC)が初めて単離されて以来、これらの多能性幹細胞は、その再生特性と多系統分化能力1により、研究者から大きな注目を集めてきました。MSCは、骨髄、末梢血、歯髄、脂肪組織、胎児(ヒト中絶)、出生関連組織2など、さまざまな供給源から単離できます。臍帯(UC)は、その非侵襲性、豊富な細胞収量と分化能力、高い増殖率、分化能、および免疫調節特性を示すため、有望な貯蔵庫として浮上しています3。胎児MSCは、強力な幹細胞性と免疫特性を示すため、過去20年間に実施された臨床試験や基礎研究の主要な焦点となっています2,4,5。UC由来のMSCは、骨髄や脂肪組織などの他のMSC源と比較して優れた治療可能性を持っています6,7。
UCは、羊水上皮、3つの血管(2つの動脈と1つの静脈)、およびWJ3として知られるゼラチン状物質で構成されています。興味深いことに、UCは単純な血管系を構成し、内皮と中皮のみで構成され、外膜は構成されません。WJにはリンパ液や神経は含まれていません8.UCは、セグメント分離に最適な独自の構造を提供します。UC-MSCは主にWJにあります。MSCは、羊膜、亜羊膜(羊膜および亜羊膜はコード内層領域とも呼ばれる)、およびWJ8の血管周囲領域を含む、WJのさまざまなコンパートメントから分離できます。WJの各領域には、独自の構造、免疫組織化学的特性、および機能があります3,6。
UCのWJから単離されたMSCは、他の地域のMSCと比較して優れた臨床的有用性を有すると広く見なされています3。WJ-MSCは、その多系統分化能、免疫調節特性、パラクリン効果、抗炎症作用、および免疫特権特性により、さまざまな疾患の治療のための前臨床および臨床環境で広く研究されてきました2,3。WJ-MSCは、移植片対宿主病(GvHD)、移植片拒絶反応、クローン病、自己免疫疾患、心血管疾患など、さまざまな疾患の治療に有望であることが証明されています9,10,11,12,13,14。WJ-MSCsの臨床需要は増加し続けているため、臍帯の供給不足は、現在、その広範なアプリケーションに対する障害となっています。
WJ-MSCの収量は、細胞抽出15に使用される方法に依存する。WJ-MSCは、外植片培養または酵素消化によって単離することができるが、後者の方法は増殖時間が長いため、細胞損傷のリスクを高め、細胞生存率を低下させる可能性がある16。しかし、多くの研究により、外植片培養法は細胞収量と生存率を増加させ、外植片組織から放出されるパラクリン因子も細胞増殖の促進に役立つことが示されています17,18。
この研究では、WJ全体を取得するために独自の解剖アプローチを適用し、WJへの損傷を最小限に抑えながら、増殖能力、生存率、および量が向上したMSCを生成しました。この革新的な方法は、WJ-MSCを分離するための合理化された戦略を提供し、MSCアプリケーションの重要なニーズに対応します。
MSCは、再生医療に深い影響を与えるダイナミックな研究分野です22。そのユニークな特性により、科学的な調査の焦点となり、さまざまな病気や怪我の治療に革命を起こす可能性を秘めています7。WJ-MSCはMSCの別個のサブセットであり、血管間上皮と羊水上皮の間に位置するUC内のゼラチン状結合組織から得ることができる23。MSCの臨床応用…
The authors have nothing to disclose.
この研究は、中国国家自然科学基金会(82172107)、中国広東省自然科学基金会(2021A1515011927、2021A1515010918、2020A1515110347)、深セン医学研究基金(SMRF.D2301015)、深セン市科学技術イノベーション委員会(JCYJ20210324135014040、JCYJ20220530172807016、JCYJ20230807150908018、JCYJ20230807150915031)、および龍崗区経済技術開発特別基金(LGKCYLWS2022007)。
APC anti-human CD44 Antibody | Biolegend | 338806 | |
24-well cell culture plates | Thermo Scientific | 142475 | |
APC anti-human CD73 (Ecto-5'-nucleotidase) Antibody | Biolegend | 344006 | |
APC Mouse IgG1, κ Isotype Ctrl (FC) Antibody | Biolegend | 400122 | |
Autoclave | HIRAYAMA | HVE-50 | |
Automatic Cell Counter | Countstar | FL-CD | |
BAMBANKER Cryopreservation Solution | Wako | 302-14681 | |
Cell Staining Buffer | Biolegend | 420201 | |
Centrifugal Machine | Eppendorf | 5424R | |
Clean Bench | Shanghai ZhiCheng | C1112B | |
CO2 Incubator | Thermo Scientific | HERAcell 150i | |
D-PBS | Solarbio | D1040 | |
Electro- thermostatic Blast Oven | Shanghai JingHong | DHG-9423A | |
FITC anti-human CD105 Antibody | Biolegend | 323204 | |
FITC anti-human CD90 (Thy1) Antibody | Biolegend | 328108 | |
FITC Mouse IgG1, κ Isotype Ctrl (FC) Antibody | Biolegend | 400110 | |
Flow Cytometry | Beckman | CytoFLEX | |
hemocytometer | Superior Marienfeld | 640410 | |
Intracellular Staining Permeabilization Wash Buffer (10×) | Biolegend | 421002 | |
Inverted Biological Microscope | ZEISS | Axio Vert. A1 | |
Liquid Nitrogen Storage Tank | Thermo Scientific | CY50935-70 | |
Normal saline (NS) | Meilunbio | MA0083 | |
PBS | Solarbio | P1032 | |
PE anti-human CD11b Antibody | Biolegend | 393112 | |
PE anti-human CD19 Antibody | Biolegend | 392506 | |
PE anti-human CD34 Antibody | Biolegend | 343606 | |
PE anti-human CD45 Antibody | Biolegend | 368510 | |
PE anti-human HLA-DR Antibody | Biolegend | 307606 | |
PE Mouse IgG1, κ Isotype Ctrl (FC) Antibody | Biolegend | 400114 | |
PE Mouse IgG2a, κ Isotype Ctrl (FC) Antibody | Biolegend | 400214 | |
Precision Electronic Balance | Satorius | PRACTUM313-1CN | |
Snowflake Ice Machine | ZIEGRA | ZBE 30-10 | |
steriled 50 mL plastic tube | Greniner | 227270 | |
Thermostatic Water Bath | Shanghai YiHeng | HWS12 | |
Trypsin 1:250 | Solarbio | T8150 | |
UltraGRO-Advanced | Helios | HPCFDCGL50 | |
Ultrapure and Pure Water Purification System | Milli-Q | Milli-Q Reference | |
Xeno-Free Human MSC Culture Medium | FUKOKU | T2011301 |