一种干细胞、其制备方法及其用途技术

本发明专利技术涉及一种来源于人类胚胎、脐带血、脊髓的干细胞、其制备方法及其在治疗、修复失去功能的器官或病变组织中的应用，通过免疫磁珠阳性筛选制备干细胞，经ＭＮＣ细胞获取、ＣＤ３４抗体标记、流式细胞仪分选及细胞接种分离干细胞，以ＭＴＴ法测定干细胞增殖，免疫组化法检查干细胞是否向肝细胞转化。所制备的干细胞经诱导可定向转化，用于治疗、修复失去功能的器官或病变组织、各种疾病以及进行细胞药物的筛选。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种干细胞、其制备方法及其用途，特别是从人或其他哺乳动物的胚胎、脐带血、脊髓、软骨等组织中制备的干细胞、其制备方法及其在治疗、修复失去功能的病变组织或器官中的应用。干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞原始细胞。它包括胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞是全能的，具有分化为几乎全部组织和器官的能力，例如在胚胎的发生发育中，单个受精卵可以分裂发育为多细胞的组织或器官。最新研究发现，成体干细胞可以横向分化为其他类型的细胞和组织，例如，在成年动物中，正常的生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复再生。由于胚胎的分化形成和成年组织的再生是干细胞进一步分化的结果，为干细胞的广泛应用提供了基础。干细胞具有自我更新能力，能够产生高度分化的功能细胞。组织特异性干细胞同样具有分化成其他细胞或组织的潜能，这为干细胞的应用开创了更广泛的空间。通过定向诱导，干细胞可以分化成不同组织细胞，包括角膜、神经及其他器官细胞、因此被称为“源泉细胞”。因此通过干细胞技术培育出来的细胞、组织，可以移植到失去功能的病变组织或器官中，使其恢复正常功能。目前许多研究工作都是以小鼠畸胎瘤干细胞(EC细胞)为研究对象展开的，如德美医学小组在去年成功的向试验鼠体内移植了由ES细胞培养出的神经胶质细胞。此后，密苏里的研究人员通过鼠胚细胞移植技术，使瘫痪的猫恢复了部分肢体活动能力。随着ES细胞的研究日益深入，生命科学家对人类ES细胞的了解迈入了一个新的阶段。在1998年末，美国两个研究小组成功地培养出人类ES细胞，保持了ES细胞分化为各种体细胞的全能性。这样就使科学家利用人类ES细胞治疗各种疾病成为可能。但由于哺乳动物胚胎植入子宫后的不可接近性，ES细胞的研究一直徘徊不前。1995年Thomson从恒河猴的胚泡分离并建立了ES细胞系，这是第一个建系的灵长类动物的胚胎干细胞。这种具有正常XY核型的ES细胞，在持续传代中保持未分化状态达一年以上，而且它表达某些人畸胎瘤细胞的表面标志。在恒河猴ES细胞的培养中发现了饲养细胞及LIF(leukemia inhibitory factor)的重要作用，这为人类ES细胞系的建立奠定了基础，并为探讨人胚胎发育、组织分化的体外模型提供了相对可靠的参照。在人ES细胞研究过程中，畸胎瘤一直是主要研究素材。但这种人的胚胎肿瘤细胞系的分化范围非常有限，细胞系之间变异大，更关键的是它并不能完全精确地代表正常分化的特点；研究对象来源的匮乏以及伦理道德的约束，使人胚胎干细胞的体外研究一直是空白。这种状况在1998年被打破，Thomson再创先河，他借助Gardner，DK专利技术的G1.2和G2.2培养基，解决了早期胚胎对输卵管环境的依赖性问题，从而将新鲜或冰冻的人体外受精卵(IVF，in vitro fertilization)由4-8细胞阶段培养至胚泡期，分离内细胞团(ICM，inner cell mass)后逐渐传代建系为ES细胞系；同期，John.D Gearheart从人原始生殖细胞(primordial germ cell)中建立了与ES细胞功能相似的多能干细胞系——胚胎生殖细胞系(EG细胞，embryonic germ cell)，这两个实验小组的结果在《Science》和《Proc.Natl.Acad.Sci.USA》上一经刊出，立即引起了研究者们的极大兴趣。这不仅掀起了新一轮的胚胎干细胞研究热潮，还由于人类胚胎干细胞建系及诱导胚胎干细胞分化为神经干细胞和心肌干细胞获得成功，使得胚胎干细胞应用于临床的研究产生了突破性的进展。ES细胞可作为评价新药及化学产品的毒性及效能的检测系统。ES细胞系具有组织、细胞的广谱性，它发展为胚体后的生物系统，可模似体内细胞间复杂的相互作用，这在药物和农用化学品工业上有广泛的用途，可减少动物检测，降低成本，有重要的商业价值。ES细胞最引人注目之处在于它有重要的临床意义，即ES细胞有可能成为今后细胞替代疗法的主角。ES细胞作为个体发育之初的原始干细胞，遵循着细胞分化的普遍规律，这是发育潜能逐渐局限、细胞功能专一化的过程，内涵不断增加，外延逐渐缩小，最后的命运是某种组织细胞。从理论上讲，ES细胞可以无限地提供可为移植所有的特异性的细胞类型，置换疾病组织和放化疗损伤后的造血系统，这为遗传病、肿瘤和衰老等疾病的解决提供了新的思路，许多医疗分支的研究均可受益于此项创举。在特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。过去认为成体干细胞主要包括上皮干细胞和造血干细胞。最近研究表明，以往认为不能再生的神经组织仍然包含神经干细胞，说明成体干细胞普遍存在，问题是如何寻找和分离各种组织特异性干细胞。成体干细胞经常位于特定的微环境中。微环境中的间质细胞能够产生一系列生长因子或配体，与干细胞相互作用，控制干细胞的更新和分化。造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源，它主要存在于骨髓、外周血、脐带血中。2000年科学家又在肌肉组织中发现了具有造血潜能的干细胞。造血干细胞的移植是治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病以及多发性和转移性恶性肿瘤疾病的最有效方法。在临床治疗中，造血干细胞应用较早，在20世纪五十年代，临床上就开始应用骨髓移植(BMT)方法来治疗血液系统疾病。到八十年代末，外周血干细胞移植(PBSCT)技术逐渐推广开来，绝大多数为自体外周血干细胞移植(APBSCT)，在提高治疗有效率和缩短疗程方面优于常规治疗，且效果令人满意。与两者相比，脐血干细胞移植的长处在于无来源的限制，对HLA配型要求不高，不易受病毒或肿瘤的污染。在2000年年初，东北地区首例脐血干细胞移植成功，又为中国造血干细胞移植技术注入新的活力。随着脐血干细胞移植技术的不断完善，它可能会代替目前APBSCT的地位，为全世界更多的血液病及恶性肿瘤的患者带来福音。关于神经干细胞研究起步较晚，由于分离神经干细胞所需的胎儿脑组织较难取材，加之胚胎细胞研究的争议尚未平息，神经干细胞的研究仍处于初级阶段。理论上讲，任何一种中枢神经系统疾病都可归结为神经干细胞功能的紊乱。脑和脊髓由于血脑屏障的存在使之在干细胞移植到中枢神经系统后不会产生免疫排斥反应，如给帕金森氏综合症患者的脑内移植含有多巴胺生成细胞的神经干细胞，可治愈部分患者症状。除此之外，神经干细胞的功能还可延伸到药物检测方面，对判断药物有效性、毒性有一定的作用。基于组织工程和基因工程技术发展起来的细胞(或组织)替代治疗和基因治疗是近年来医学领域乃至整个生命科学领域中的研究热点和前沿，为人类征服多种疾病提供了新的途径和希望。其中一个关键问题是选择满足要求和易于操作的耙细胞，干细胞因其具有高度自我更新能力和多向分化潜能，是细胞治疗和基因治疗的首选靶细胞。间充质干细胞是骨髓中除造血干细胞外的另一类中胚层发育的早期细胞，这类细胞可以通过体外贴壁培养加以分离，不仅可分化为造血实质和基质细胞，还可分化为多种造血以外的组织，特别是中胚层和神经外胚层来源组织的细胞，并易于外源基因的转染和表达，因而可能是细胞治疗和基因治疗理想的靶细胞。近年来，这类干细胞开始受到学者的广泛关注。本世纪70年代，Friedenstech等发现在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干细胞，是以人或其他哺乳动物的胚胎、脐带血、脊髓组织为原料，通过免疫磁珠阳性筛选制备的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：韩梅，王宁，李凌松，
申请(专利权)人：北京北医基因科技投资有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]