研究人員發(fā)現(xiàn)造血干細(xì)胞在體外三維兩性離子水凝膠環(huán)境中可長(zhǎng)時(shí)間顯著擴(kuò)增

    2019年10月7日，美國(guó)華盛頓大學(xué)的Shaoyi Jiang教授團(tuán)隊(duì)和Fred Hutchinson腫瘤研究中心的Colleen Delaney教授團(tuán)隊(duì)在Nature Medicine雜志上發(fā)表了文章“Expansion of primitive human hematopoietic stem cells by culture in a zwitterionic hydrogel”，創(chuàng)造性地發(fā)明了一種兩性離子材料構(gòu)成的三維水凝膠包裹造血干細(xì)胞的體外擴(kuò)增方法，既能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定大量的體外擴(kuò)增，又能保持原代造血干細(xì)胞的再生能力，尤其是對(duì)具有長(zhǎng)期移植功能的造血干細(xì)胞的擴(kuò)增潛能，對(duì)干細(xì)胞及基因治療領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展具有突破性意義。

    研究人員設(shè)計(jì)開發(fā)了一種兩性離子材料構(gòu)成的三維水凝膠造血干細(xì)胞培養(yǎng)方式。此類兩性離子新型生物材料能極大的模擬出造血干細(xì)胞在骨髓中的生長(zhǎng)環(huán)境。此類兩性離子水凝膠具有跟骨髓基質(zhì)類似的機(jī)械強(qiáng)度，超高的親水性（不同于細(xì)胞培養(yǎng)皿的超疏水性），超高的生物相容性以及三維培養(yǎng)所特有的超高細(xì)胞培養(yǎng)密度。在體外長(zhǎng)達(dá)24天的培養(yǎng)過程中，對(duì)具有長(zhǎng)期移植功能的造血干細(xì)胞進(jìn)行了高達(dá)73倍的擴(kuò)增并未發(fā)現(xiàn)明顯的細(xì)胞分化。使用該方法擴(kuò)增的造血干細(xì)胞，在老鼠體內(nèi)可長(zhǎng)期移植并且可以成功進(jìn)行二次移植。尤其重要的是，此種造血干細(xì)胞體外擴(kuò)增的辦法對(duì)臍帶血造血干細(xì)胞和成人骨髓中獲取的造血干細(xì)胞具有類似的體外擴(kuò)增效應(yīng)。

    此類對(duì)具有長(zhǎng)期移植能力的造血干細(xì)胞進(jìn)行體外擴(kuò)增的技術(shù)目前在世界范圍內(nèi)屬首次報(bào)道?？梢灶A(yù)見此類技術(shù)的工業(yè)轉(zhuǎn)化能夠顯著促進(jìn)造血干細(xì)胞相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室研究和臨床轉(zhuǎn)化。