在当代科技迅猛发展的背景下,干细胞作为一种前沿技术备受瞩目。然而,要确保其在治疗和研究中的安全和有效性,高质量的干细胞至关重要。而“高质量”并非仅仅取决于单一指标,而是由多重因素共同影响。
细胞的来源是影响其质量的首要因素之一。不同的细胞来源可能会影响其遗传特性、稳定性以及功能表达。因此,在选择干细胞时,必须考虑其来源的质量和适用性,以确保所选细胞具有最佳的治疗潜力。
细胞的活率和生长活性也是评估干细胞质量的重要指标。活率高的细胞更有可能在移植后存活并发挥作用,而生长活性则反映了细胞的增殖和分化能力。因此,高质量的干细胞应当具有较高的活率和活性,以确保其在体内能够有效地实现治疗效果。
细胞来源
想要获得高质量的干细胞,细胞来源的尤为重要。随着人类的衰老,细胞的活力也是会逐渐减弱的,无论你是选择了异体回输还是“自给自足”,细胞供者本身的年龄及身体状况都会对细胞质量产生影响。2019年,英国利兹大学的科研团队就采集了67名健康供体(19-89岁)的骨髓间充质干细胞,通过体外培养的方式证实了:年轻人的干细胞数量和增殖能力显著高于老年人。
△年轻态的干细胞胞体饱满、呈明显的梭形;衰老的干细胞胞体宽大扁平
从年龄这个因素考虑,有零岁细胞之称的胚胎组织来源或类胚胎如脐带/胎盘间充质干细胞应该是最优解,年轻人的骨髓、脂肪、牙髓来源等等。首先供体必须经过检验筛查证明无人源特定病毒(包括HIV、HBV、HCV、HTLV、EBV、CMV等)的感染,无梅毒螺旋体感染。
其次除了病毒感染,许多疾病也会影响自体间充质干细胞的功能及效果,如遗传性疾病、自身免疫性疾病和部分慢性疾病等。以常见的糖尿病为例,2021年9月刊登在《STEM CELLS TRANSLATIONAL MEDICINE(干细胞转化医学)》上的一项研究证实:长期患有2型糖尿病会降低干细胞的增殖能力、免疫抑制潜力及存活率。
△健康组(第1组)和2型糖尿病患者的自体骨髓来源间充质干细胞(BM-MSCs)的表征对比(糖尿病持续时间:第2组:<5年,组3:5-10年,第4组:>10年)
尽管干细胞治疗2型糖尿病的具有潜在治疗效果,但一些患者使用自体干细胞进行治疗却得到矛盾的结果,这是由于疾病影响了患者自体干细胞的分子和细胞特征,特别是代谢活动和线粒体DNA的改变。因此,当你患有糖尿病超过10年时,采用自体干细胞进行治疗就不是一个明智的选择。
细胞活性
细胞生长活性其实有着许多评定标准,如细胞倍增时间、细胞周期、克隆形成率、端粒酶活性等等,而这些指标都被“细胞代次”所影响着。细胞代次指的是干细胞在体外培养中的传代次数,一般刚从脐带、胎盘、羊膜等提取的干细胞是原始P0代,传一代是P1代干细胞,并以此类推。在此过程中,还有一个关键特性:即干细胞的生物学效力和增殖特性,会随着传代次数的增加逐渐下降。
△图a代表P3代,图b代表P8代
从各代干细胞生长曲线检测结果来看,P4-P7代的数据其实也都在高活性范围之内,并未与前3代细胞形成断层差距,所以总结所有优势与缺点,P0-P3代细胞并不是优选。
△体外培养P3/5/7/10/15代细胞的生长曲线
其次,细胞代次不宜高于7代。P7代之后的干细胞,算是经过了足够的培养扩增,这细胞数量是上去了,但质量也是断崖式下跌。有研究表明,P7代次之后,干细胞增殖能力及遗传稳定性急剧下降,细胞凋亡的数量也很可怕,到了P15代晚期,凋亡细胞数量直奔50%。
△FITC Annexin V Apoptosis Detection Kit I 检测不同代次细胞的凋亡差异情况
所以在兼顾数量、安全及干细胞活性三方因素后,P3-P7代次的干细胞会是最佳选择。
细胞存活率
△细胞计数仪里显示干细胞存活率
细胞存活率
随着干细胞技术的日益成熟,国家也在不断完善干细胞质量管控体系,整个行业正向着规范化、更加长远地利于临床转化的方向发展。相信在未来,一份高质量干细胞,将通过临床治疗表现,让更多人们可以切身体会到干细胞的神奇。
扫二维码用手机看