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细胞制备是细胞治疗的一个重要环节,通过模拟微环境实现细胞的体外扩增可达到这一目的。微环境中存在的粘多糖在调控细胞的生存、增殖、凋亡和分化等方面起关键作用[1]。为此,本文研究多糖对造血干细胞(Hematopoietic stemcell,HSC)和细胞因子诱导的杀伤细胞(Cytokine-induced killer cells,CIK cells)体外扩增的影响。本文首先以CD34+细胞为对象,在无血清培养体系中考察海藻酸钠、透明质酸、果胶和黄原胶四种多糖对CD34+细胞体外扩增的影响。结果发现:四种多糖中只有黄原胶对总细胞的扩增有促进作用,当培养体系中加入100 μg/ml的黄原胶时,培养至14 d时的总细胞扩增倍数可达到48.6±28.9,明显高于对照组的20.3±9.3(p<0.05)。但是分析培养物中的细胞组成时发现,其中富含造血干祖细胞的CD34+细胞和CD34+CD38-细胞的比例显著低于对照组(p<0.05);在CD34+细胞中具有骨髓重建功能的CD48-细胞比例低于对照组;而淋巴系CD3+细胞和CD19+细胞比例增加。由此可见黄原胶促进CD34+细胞向淋巴系细胞分化。鉴于此,以外周血单个核细胞(Peripheral blood mononuclear cell,PBMC)为对象,在无血清培养体系中,考察黄原胶在CIK细胞体外扩增中的作用。与不添加黄原胶的对照组相比,当培养体系中添加100μg/ml的黄原胶时,可使培养至21 d时的总细胞扩增倍数达到4534±886,显著高于对照组的1299±347(p<0.05)。培养物中CD3+D56+细胞的比例达到(25.5±4.6)%,明显高于对照组的(17.5±1.9)%(/p<0.05),而CD3+和CD3+CD8+细胞比例均无明显变化;主要效应细胞CD3+CD56+的扩增倍数达到30102±10225,明显高于对照组的5897±2016(p<0.05),说明黄原胶能有效促进CIK细胞的体外扩增。采用K562细胞为靶细胞,以10:1的效靶比评价扩增后CIK细胞的杀伤活性,结果发现:培养到21d时CIK细胞杀伤活性达到(45.3±3.5)%,明显高于对照组的(36.7±5.1)%(p<0.05),说明黄原胶增强了细胞因子诱导获得的CIK细胞的杀伤活性。进-步分析了与杀伤活性相关的细胞膜上CD107a、胞内颗粒酶B和穿孔素的表达,结果发现扩增后的细胞中表达颗粒酶B和穿孔素的细胞比例分别达到(53.6±33.8)%和(48.3±11.1)%,明显高于对照组的(27.5±34.2)%和(37.5±11.2)%(p<0.05),而表达CD107a的细胞比例与对照组相比没有显著变化。推测黄原胶通过提高扩增后CIK细胞中表达颗粒酶B和穿孔素的细胞比例来增强CIK细胞的杀伤活性。为探究黄原胶促进CIK细胞扩增的原因,分别在培养体系中添加组成黄原胶的葡萄糖、甘露糖、葡萄糖醛酸以及三种单糖的混合物考察其对CIK细胞扩增的影响。结果发现,培养至21d时,添加40 μg/ml的葡萄糖或甘露糖时的总细胞扩增倍数与对照组相近;添加20μg/ml葡萄糖醛酸时的总细胞扩增倍数与对照组的相对值为1.59±0.30,而培养物中CD3+、CD3+CD56+、CD3+CD8+细胞的比例与对照组相近,添加葡萄糖醛酸可使主要效应细胞CD3+CD56+细胞的扩增倍数为对照组的1.71±0.36倍;添加三种单糖的混合物时,总细胞和主要效应细胞CD3+CD56+细胞的扩增倍数分别为对照组的1.68± 0.41倍和1.89±0.48倍,与单加葡萄糖醛酸的结果相近。推测在培养过程中黄原胶通过释放葡萄糖醛酸来促进CIK细胞的扩增。以上结果为CIK细胞体外扩增过程的优化提供技术支持。