人羊膜上皮细胞与人羊膜间充质基质细胞的
干性差异比较
来源:北京协和医学院冯小倩《人羊膜上皮细胞的性质研究》
北京协和医学院的科研人员对新鲜人羊膜标本进行分层消化分离,采用流式细胞学分析的方法测定人羊膜上皮细胞与人羊膜间充质基质细胞表达胚胎干细胞标记物TRA1-60、TRA1-81、SSEA3、SSEA4与多潜能细胞相关转录因子Nanog、Sox2、Oct4以及间充质干细胞标记物CD73、CD、CD的水平。结果显示,人羊膜上皮细胞表达各种标记物的水平普遍高于人羊膜间充质基质细胞,尤以胚胎干细胞标记物SSEA4的阳性率为高;人羊膜上皮细胞与人羊膜间充质基质细胞二者表达间充质干细胞标记物CD73、CD的水平无明显差异(表2,图5)。
研究表明,人羊膜中具有多分化潜能的细胞主要来自两部分——上皮层的人羊膜上皮细胞和间质层中的人羊膜间充质基质细胞,它们在胚胎发育过程中有着不同的来源。人羊膜上皮细胞在胚胎发育第八天左右由上胚层分化而来,此时原肠胚尚未形成,细胞分化方向尚未确定;人羊膜间充质基质细胞则由胚外中胚层分化而来,而上胚层最终发育分化成为胚胎三个胚层的全部细胞。因此,与人羊膜间充质基质细胞相比,人羊膜上皮细胞可能保留有部分甚至全部的多分化潜能,具有更多的“干性”,更为接近胚胎干细胞的性质。因此,在人羊膜来源的各类多潜能细胞中,人羊膜上皮细胞可能比人羊膜间充质基质细胞更适合作为未来临床细胞替代治疗的种子细胞新来源。
本研究运用流式细胞学分析法对比新鲜分离的足月人羊膜上皮细胞及人羊膜间充质基质细胞的干细胞标记物和多潜能细胞转录因子的表达情况,显示新鲜人羊膜标本分层消化分离得到的原代人羊膜上皮细胞表达各种胚胎干细胞标记物和多潜能细胞转录因子的水平普遍高于人羊膜间充质基质细胞;同时本研究通过免疫组织化学染色法对比人羊膜上皮层和人羊膜间充质层干细胞标记物与多潜能细胞转录因子的表达情况,同样显示与流式分析相符合的结果。这提示原代人羊膜上皮细胞可能较人羊膜间充质基质细胞具有更接近胚胎干细胞的性质,可能具有更大的多分化潜能。这两种细胞的性质差异与其胚胎发育来源的差异相吻合,也与己有研究报道相符合。
目前关于人羊膜上皮细胞和人羊膜间充质基质细胞的关系尚不明确,有研究报道:人羊膜上皮细胞的形态在传代培养过程中逐渐向人羊膜间充质基质细胞的形态转变,传至第5代时,人羊膜上皮细胞的形态已经和人羊膜间充质基质细胞的形态几乎没有差别;而在整个培养到第5代的过程中,人羊膜间充质基质细胞没有出现任何细胞形态的改变。透射电镜观察显示人羊膜间充质基质细胞兼有上皮和间质的超微结构特点,上皮样特征包括非肠腔型表面微绒毛、内衬微绒毛的细胞浆内腔和细胞间连接,间质特征包括粗面内质网、脂滴和伴有致密小体的丰富的收缩纤维。人羊膜上皮细胞的形态在培养过程中向人羊膜间充质基质细胞的形态转变以及人羊膜间充质基质细胞具有上皮-间质的混合亚细胞结构这两个事实提示,也许人羊膜间充质基质细胞在一定程度上源于人羊膜上皮细胞,人羊膜上皮细胞比人羊膜间充质基质细胞分化程度更低、更加原始、具有更多的多向分化潜能。而本研究所观察到的新鲜分离的足月人羊膜上皮细胞和人羊膜间充质基质细胞表达间充质干细胞标记物CD73的水平未见差异,则可能是人羊膜上皮细胞能够向人羊膜间充质基质细胞形态转变的内源性特征的体现。此外,流式细胞学分析结果显示:原代人羊膜上皮细胞和人羊膜间充质基质细胞虽然均表达HLA-A、B、C,但HLA-A、B、C在前者的表达明显低于后者。相反的,MHCⅡ类抗原仅表达于少部分羊膜间充质基质细胞。同时,人羊膜上皮细胞体内移植没有致瘤性,而人羊膜间充质基质细胞体内移植则会产生肿瘤,并且其还会通过介导作用阻碍特异性的抗肿瘤免疫反应从而有助于肿瘤形成。
因此,通过对比两者多种干细胞标记物和多潜能细胞转录因子的表达情况,本研究认为人羊膜上皮细胞比人羊膜间充质基质细胞具有更强的“干性”,更具潜力也更加适合应用于临床细胞替代治疗。
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