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目的:研究具有干细胞特性的人羊膜上皮细胞(human amniotic epithelial cells,hAECs)、人羊膜间充质细胞(human amniotic mesenchymal cells,hAMCs)及人平滑绒毛膜间充质细胞(human chorion leave mesenchymal cells,hCMCs)的分离、培养方法,并对3种原代培养细胞的生物学特性进行比较,为今后胎盘来源干细胞的基础与临床应用研究提供实验依据。
方法:①无菌获取足月健康孕妇剖宫产男性新生儿丢弃的胎盘及胎膜,采用胰蛋白酶及胶原酶消化法从人羊膜组织中获取hAECs和hAMCs。②将胎膜剥离羊膜后剩余的平滑绒毛膜,分别采用组织块培养法及0.1%透明质酸酶-0.01%DNA酶Ⅰ-0.1%胶原酶Ⅳ联合消化培养法两种方法获取hCMCs。③3种细胞均采用含10%FBS的LG-DMEM培养基,并添加1%双抗、1%非必需氨基酸、2mmol/L L-谷氨酰胺、55/μmol/L 2-巯基乙醇(2-ME)、1mmol/L丙酮酸钠、10 ng/ml表皮生长因子(EGF)及4 ng/ml碱性成纤维生长因子(bFGF)。在原代培养期间观察细胞形态,并用免疫细胞化学方法进行鉴定。④24孔板细胞计数法连续培养8天绘制生长曲线。⑤采用G显带方法进行核型分析、流式细胞仪(FCM)检测表型和细胞周期、Ca-Co酶化学法观察细胞中碱性磷酸酶(AKP)的表达情况。
结果:①原代培养人羊膜细胞和平滑绒毛膜细胞的获取及形态特征:单用胰蛋白酶消化可从羊膜中分离hAECs,消化后的组织继续用胶原酶消化则可获得hAMCs。hAECs细胞形态多为卵圆形、椭圆形和圆形,呈铺路石状紧密排列;hAMCs细胞形态多样,呈梭形、多角形、星形等,单层放射状或漩涡状生长;平滑绒毛膜采用组织块培养及透明质酸酶-DNA酶Ⅰ-胶原酶Ⅳ联合消化培养两种方法均在一周后成功获得贴壁生长的hCMSCs。细胞形态为成纤维样,与AMC细胞类似,多呈梭形和纺锤形。②免疫组化鉴定结果:原代培养的hAECs表达角蛋白CK-19;而hAMCs及hCMCs均表达波形蛋白Vimentin。③细胞生长曲线:羊膜来源hAECs及hAMCs原代细胞生长曲线大致相似,均于4~5天出现明显对数生长期。而hCMCs 2~3天即进入对数生长期。hAECs培养一周后增殖速度变缓,进入平台期,早于两种间充质细胞。④G显带结果:hAECs和hAMCs方法均显示男性胎儿来源的正常二倍体核型,46条染色体,性染色体均为XY。hCMCs除XY性染色体核型外,还检测到XX性染色体的存在。⑤FCM检测结果:FCM检测细胞表型示hAECs及hAMCs均表达CD29,而hCMCs高表达CD44、CD117,3种细胞均不表达HLA-DR,也不表达造血干细胞标志CD34及CD45:细胞周期检测表明hAECs、hAMCs及hCMCs 3种细胞多位于G0-G1期,所占百分率相应为:60.18%、74.11%和75.18%。⑥酶组织化学法显示3种细胞胞浆中均有AKP表达。
结论:①胰蛋白酶-胶原酶消化法可分离、获得hAECs和hAMCs;组织块培养及透明质酸酶-DNA酶Ⅰ-胶原酶Ⅳ联合消化后培养两种方法均可成功获得hCMCs。②G显带方法显示羊膜细胞均来源于男性胎儿正常二倍体细胞,而平滑绒毛膜中混杂有母体来源细胞。③来源于人胎盘及胎膜的hAECs、hAMCs及hCMCs既是3种不同类型的细胞,三者又在免疫原性等一些细胞生物学特性方面具有一定的相似性,对它们的深入研究将有利于人们进一步认识人胎盘来源的干细胞特性,促进其临床应用。