干细胞制剂的质量检验-生物学效力试验

发布于 2024-09-25 13:55:03

间充质干细胞是一类具有自我更新和多向分化能力的多能干细胞,在干细胞制剂的质量检验环节,通过检测干细胞分化潜能、诱导分化细胞的结构和生理功能、对免疫细胞的调节能力、分泌特定细胞因子、表达特定基因和蛋白等功能,判断干细胞制剂与治疗相关的生物学有效性。

01

诱导分化潜能


MSC是一类起源于中胚层的多能干细胞,中胚层是胚胎发育过程中的一个重要组织层,中胚层细胞具有高度的增殖和分化潜能,能够发育成多种类型的细胞和组织,它主要发育成骨骼、肌肉、结缔组织、心血管系统、泌尿系统、生殖系统等。因此,三系分化(成骨、成脂、成软骨)适用于中胚层来源细胞的鉴定。

MSC在多种细胞因子的刺激及其他特定理化环境中,可以定向分化为骨原细胞。然后骨原细胞进一步分化成骨细胞前体细胞,进入快速增殖期。成骨细胞在此阶段合成和分泌有机基质,形成类骨质(主要为I型胶原蛋白),特征物是碱性磷酸酶,是成骨细胞分化成熟的早期标志;碱性磷酸酶经固蓝染色后在显微镜下呈现蓝色,未分化的细胞则无明显颜色。成熟的成骨细胞表达ECM钙化相关蛋白。长时间的成骨诱导使钙离子以钙盐方式沉淀下来,形成“骨结节”。骨结节可通过茜素红染色(茜素红和钙发生显色反应,产生一种深红色化合物),把外面沉积的钙结节染成深红色,通过着色物面积和深浅来表示成骨分化的强弱。

MSC成软骨分化过程中,成团的中间细胞经分裂分化转变成一种大而圆的细胞,即成软骨细胞。成软骨细胞产生基质和纤维(主要为II型胶原蛋白),通过免疫组化观察II型胶原蛋白的表达情况。体外诱导成软骨分化的鉴定主要围绕成软骨的标志物—Ⅱ型胶原蛋白来进行,包括通过免疫组化、Western Blot检测Ⅱ型胶原蛋白的表达和RT-PCR检测Ⅱ型胶原蛋白的mRNA的表达,不同的角度进行鉴定;而甲苯胺蓝则主要检测成软骨细胞内酸性粘多糖。

MSC成脂分化有两个阶段,先是分化为脂肪前体细胞,接着在特定刺激影响下(如C/EBPs和PPAR-γ)分化为脂肪细胞。油红O是一种脂溶性偶氮染料,是很强的脂溶性试剂和脂肪染色剂,能特异性地使细胞或组织内甘油三酯等中性脂质等染色,而对磷脂和类固醇等染色较弱。当细胞或组织切片浸入油红O染色液时,油红O溶于细胞或组织内的脂肪(如脂滴)中,使其呈红色或橙红色。


image

02

免疫调节能力


抑制淋巴细胞增殖是间充质干细胞免疫调节能力的一个重要体现。淋巴细胞对外源性物质的免疫应答是机体的一种重要的防御机制,直观体现在受到外源性物质刺激时淋巴细胞会大量增殖。通过检测异体来源干细胞制剂对人总淋巴细胞增殖和对不同淋巴细胞亚群增殖能力的影响,或对相关细胞因子分泌的影响,以检测干细胞制剂可能引起的异常免疫反应。

MSC对Th1的抑制率:Th1辅助细胞主要为对抗细胞内细菌的免疫反应,主要为白介素12所驱动诱发,其主要的执行细胞因子是IFN-γ,Th1能够控制炎性免疫应答,清除细胞内病原体。MSC通过抑制Th1型促炎因子如TNF-α,IFN-γ的表达,并增强 Th2型抗炎因子如IL-10的表达来发挥免疫调节作用。另外,MSC可以通过表达吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)诱导Th2细胞的分化和成熟,从而导致色氨酸耗竭以及色氨酸代谢产物的产生,而色氨酸代谢产物也促进了Th1细胞的凋亡。

MSC对Th17的抑制率:Th17辅助细胞是一种新发现的能够分泌白介素17的T细胞亚群,在自身免疫性疾病和机体防御反应中具有重要的意义。Th17辅助细胞主要为对抗细胞外细菌及霉菌的免疫反应,其主要为白介素6及TGF-β所驱动诱发。目前,关于MSC对Th17抑制作用的机制尚不明确。有研究表明,在小鼠自身免疫性脑脊髓炎模型中,MSC可以通过依赖于 CCL2的方式抑制 Th17 细胞的生成。也有研究发现,MSC能够诱导CD4+T细胞的Foxp3蛋白表达增加,将进一步抑制视黄酸相关的孤儿受体γt基因相关功能区域的去甲基化,从而抑制了CD4+T向Th17的分化。

MSC对Treg的促进率:调节性T细胞(Treg)是一类控制体内自身免疫反应性的T细胞亚群,它由胸腺产生后输出至外周,并通过主动调节的方式抑制存在于正常机体内潜在的自身反应性T细胞的活化与增殖,从而调节机体的免疫力。大量研究表明,MSC具有促进Treg增殖的作用。有研究报道MSC表面的TLR(Toll样受体)活化后,Notch配体,DL1的表达升高了。CD4+T细胞的Notch信号通路通过细胞接触的机制激活,结果Treg细胞比例升高。此外,MSC还可以通过细胞间的接触性抑制激活凋亡受体,并分泌前列腺素E2等可溶性细胞因子引导Th17细胞向Treg细胞转化。研究表明,MSC可以通过促进浆细胞样DC分泌 IL-10 诱导分化Treg细胞。


image

声明

1.本文旨在分享科普知识,进行学术交流,或传递行业前沿进展,不作为官方立场,不构成任何价值判断,不作为相关医疗指导或用药建议,无任何广告目的,非进行产品贩卖,仅供读者参考。

2.本账号转载的图文视频等内容若涉及版权等问题,请联系我们及时处理删除。


图片
OrbioXTM hMSCs Medium
间充质干细胞无血清培养基(货号:HB01-M)
OrbioX MSC无血清培养基适用于多种样本来源的间充质干细胞的培养扩增,成分明确,无血清、无动物源等异源成分,稳定性高,增殖能力强,细胞粒径小,表型稳定,操作简单,打开即用,无需包被,该产品已通过NCGT认证,安全可靠,是您培养间充质干细胞的最佳选择!

图片

OrbioX Supplement 

细胞体外培养添加剂(货号:HB01-S25/HB01-S500)

OrbioX Supplement是一种适用于细胞体外培养的添加剂,主要成分为血小板裂解物,能够促进细胞的增殖和活化。本产品无血清、无动物源性成分,每批次OrbioX-Supplement均经第三方检测,确保了培养过程的安全性和批间质量的一致性。OrbioX-Supplement性能效果出众,其含有高浓度的有效蛋白组分,能提供细胞充足的营养,保障细胞的增殖及维持生物学功能,是细胞培养添加物中血清替代物的第一选择!


  试剂耗材服务详询:杨经理17665329580 


哈尔滨北科健康科技有限公司作为一家致力于细胞科研领域的高新技术公司,以推动细胞制剂数字化智能化生产线的研发和应用为目标,致力于提升生物细胞治疗产品领域的科技装备水平,并达到国际领先水平。在未来,哈尔滨北科健康科技有限公司将积极承担国家和省市区有关单位委托的科研课题,开展技术攻关和重要技术标准研究制订,将建立细胞生产标准化规模化制备模式,成为生物细胞制剂领域的新进应用示范,为黑龙江乃至东北三省提供先进的细胞制剂数字化智能化应用服务,为人们提供更加先进、安全、有效的治疗手段