人胚胎干细胞定向分化为巨核细胞和血小板的研究
血小板是由成熟巨核细胞经细胞骨架重排和胞浆裂解后脱落下来的小块胞质，主要参与机体凝血止血过程。目前临床上与血小板生成障碍和功能缺失等相关疾病都急需输注血小板进行治疗，然而，由于献血资源不足和血小板储存周期较短，使得血小板在临床上的应用受到限制，因此亟需寻求新途径来获取血小板。本研究拟通过建立人胚胎干细胞（human embryonic stem cell，hESC）定向诱导为巨核细胞和功能性血小板的分化体系，旨在体外获取适用于临床的血小板。 研究目的：通过模拟体内巨核细胞和血小板的发育过程，建立hESC体外定向分化为巨核细胞和血小板的方法，为体外制备适用于临床治疗的血小板提供理论指导。 研究方法：在特定细胞因子的作用下，hESC被诱导成中胚层细胞球、造血内皮细胞球、巨核红系祖细胞以及巨核谱系细胞，并进一步发育成熟为具有多倍体特征的巨核细胞，从而产生血小板。在分化过程中，我们采用细胞流式、实时荧光定量聚合酶链式反应（real-time fluorescence quantitative PCR，RT-qPCR）、瑞士-吉姆萨染色法以及免疫荧光染色等方法检测了各阶段细胞的比例、特异性基因的表达水平、DNA倍性特征以及特异性标记物的表达情况。通过在ADP和TRAP-6的刺激作用下检测血小板与PAC-1的结合能力来验证血小板的体外功能，以及输注hESC分化的血小板到血小板减少症小鼠体内以鉴定其对凝血和止血功能的影响。 研究结果：本研究建立了一种hESC高效生成巨核细胞和血小板的体外分化体系。基于该分化体系，在特定阶段，我们检测到CD31+CD34+造血内皮细胞（40%）、CD235a+CD41a+巨核红系祖细胞（70%）和CD41a+CD42a+或CD41a+CD42b+成熟巨核细胞（分别为95%或90%）产生。在该阶段，成熟巨核细胞表现出多倍体特性，开始产生丝状前血小板结构，并进一步生成95%的CD42b+CD62p+血小板。体外功能试验显示，在ADP和TRAP-6共同刺激下，95%的血小板表现出CD42b+CD62p+特征，其中50%以上的血小板具有与PAC-1结合的能力。移植实验进一步证实hESC分化的血小板在一定程度上恢复了血小板减少症小鼠的凝血止血功能，且效果与天然血小板相似。 研究结论：本研究在体外建立了hESC高效定向分化为成熟巨核细胞和功能性血小板的方法，该血小板在体内外具有与天然血小板相似的功能，该体系的建立为今后体外制备适用于临床的血小板提供一定的参考。
人胚胎干细胞;造血干祖细胞;巨核细胞;血小板;定向分化
华南理工大学
硕士
药学
段玉友;魏亚明
2022
中文
R329.2
2022-12-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）