以下文章来源于干细胞者说(公众号)
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一直在寻找,寻找的路上独自一人。也许你在天边,也许我遇到的那天还很远。众所周知,干细胞具有两大特性:自我复制和分化潜能。比如造血干细胞,其可以分化为红细胞、白细胞和血小板。又如皮肤干细胞,能产生各种类型的皮肤细胞。
这些细胞大同小异,有的是成熟细胞,有的是干细胞,你那么如何从茫茫细胞海洋中得知哪些细胞是干细胞,哪些细胞不是干细胞呢?
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寻找“干细胞”的基本思路
今天,步步先生带你寻找心中的“干细胞”,分三步走。
最直接简单的方法是从不同的细胞形态上判断出细胞的类别。一般而言,在体外培养中,我们按照细胞培养形态大体分为三大类:成纤维样细胞、上皮样细胞、悬浮细胞。
第一是成纤维样细胞。细胞胞体呈梭形或不规则三角形。除真正的成纤维细胞外,凡由中胚层间充质起源的组织,如心肌、平滑肌、成骨细胞、血管内皮等通常常呈成纤维样细胞状态。典型代表:间充质干细胞。
第二是上皮样细胞。细胞胞体呈扁平不规则多角形,中央有圆形核,细胞彼此紧密相连成单层膜。生长时呈膜状移动,处于膜边缘的细胞总与膜相连,很少单独行动。起源于内、外胚层的细胞如皮肤表皮及其衍生物、消化管上皮、肝胰、肺泡上皮等皆成上皮型形态。典型代表:表皮干细胞、羊膜上皮细胞。
最后是悬浮细胞。见于少数特殊的细胞,如淋巴细胞和神经干细胞。细胞胞体圆形,不贴于支持物上,呈悬浮生长。这类细胞容易大量繁殖。典型代表:淋巴细胞、神经干细胞。
(从到:骨髓间充质干细、羊膜上皮细胞、神经干细胞)
如果说我们能给干细胞们都带上标签,那么我们就可以在茫茫细胞海洋中找到真正的干细胞。
是的,除了从细胞生长形态判断外。我们还有一种被普遍采用的方法,就是通过“细胞标志物”判断是否是目的细胞。细胞标志物本质是嵌合在细胞膜表面的抗原结构。每个细胞表面都有一些特殊蛋白受体,即抗原,可以与抗体特异性结合。不同细胞的表面抗原不同,利用特异性抗体和荧光染色等方法,可以鉴定和分离出细胞的表面抗原,从而寻找到你心中的干细胞。当然,也有一些标志物不是在细胞膜表面表达的,但也是特异高表达的。对于寻找干细胞,同样重要。
通常鉴定“细胞表面标志物”的方式是流式细胞技术和磁珠分选技术。
(间充质干细胞流式鉴定)
鉴定一株细胞是否是干细胞的金标准是看有没有分化潜能,要不没有分化潜能,其他方面再优秀也是不靠谱的。(关于细胞的分化潜能,请参考如何讲干细胞的潜能性才不会出错)
以胚胎干细胞为例。一种方法是将胚胎干细胞皮下注射到免疫缺陷(也就是没有或只有很弱免疫排斥能力)的小鼠体内,比如SCID-BG小鼠,如果这些细胞可以在这样的小鼠体内发育形成有三个胚层的畸胎瘤,那么就说明了这株细胞具有“多能性”,是实至名归的“胚胎干细胞”。另外,也可以通过体外培养鉴定分化潜能,通常体外鉴定分化潜能也是常见的方法。比如间充质干细胞。2006年,国际细胞治疗协会(ISCT)统一了间充质干细胞的基本鉴定标准,最后一条就是:在一定条件下,间充质干细胞具有向脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞分化的能力。
(间充质干细胞的多向分化能力)
此外,鉴别干细胞的其他方法还有同工酶检测,单细胞测序,谱系追踪法,染色体核型分析,PCR检测等等。这些方面并不是单独存在,而是需要彼此验证。
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文末小结
科学研究就是这样。在寻找干细胞的路上,绝大多数都是艰苦细致无聊的重复劳动,真正激动人心的时刻并不多。但是没有这些艰苦细致的工作,也就不会有真正激动人心的时刻了,也找不到我们心中的“干细胞”。
【华龛生物】
北京华龛生物科技有限公司由清华大学医学院杜亚楠教授科研团队领衔创建,清华大学参股共建。核心技术源于清华大学的科技成果转化。公司专注于打造原创3D细胞“智造”平台,提供基于3D微载体的细胞规模化定制化扩增工艺整体解决方案。
华龛生物核心产品3D TableTrix®微载体(片剂),是自主创新型、首款可用于细胞药物开发的药用辅料级微载体。已通过中检院等相关权威机构的检验报告,并获得2项国家药监局药用辅料资质(CDE审批登记号:F20210000003、F20200000496)。同时,产品获得美国FDA DMF药用辅料资质(DMF:35481)。
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