大鼠脂肪源性基质血管组分与间充质干细胞的体外分离鉴定及其在再生医学中的应用研究

【字体: 时间:2025年06月01日 来源:The Journal of Basic and Applied Zoology 1.1

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  为解决脂肪源性基质血管组分(AdSVF)和间充质干细胞(AdMSCs)在再生医学中标准化应用的难题,印度兽医研究所团队通过酶消化法从大鼠腹股沟脂肪中分离出r-AdSVF(平均得率5.39×106 cells/g),并成功诱导分化为具有三系分化能力的r-AdMSCs。研究证实其高表达CD73/CD90/CD105标志物,CFU-OB实验显示35.33±3.51个矿化结节形成,为骨再生等中胚层组织修复提供了可靠细胞来源。该成果发表于《The Journal of Basic and Applied Zoology》,为资源有限地区的再生治疗建立了标准化技术框架。

  

在再生医学领域,脂肪组织因其易获取性和富含多能干细胞的特点,已成为重要的治疗资源。脂肪源性基质血管组分(AdSVF)和脂肪源性间充质干细胞(AdMSCs)具有分化为骨、软骨、脂肪等多种中胚层组织的潜力,在骨缺损修复、关节炎治疗等方面展现出广阔前景。然而,当前AdSVF和AdMSCs的应用面临两大挑战:一是缺乏标准化的分离鉴定流程,二是资源有限地区难以实现复杂培养技术。这些瓶颈严重制约了脂肪源性干细胞疗法的临床转化。

针对这些问题,印度兽医研究所的外科团队在《The Journal of Basic and Applied Zoology》发表了一项开创性研究。研究人员通过系统优化大鼠模型中的AdSVF分离和AdMSCs培养技术,建立了一套经济高效的标准化方案。该研究不仅证实了脂肪干细胞在体外的高增殖和多向分化能力,更通过详尽的分子表征和功能实验,为再生医学提供了可靠的细胞来源选择依据。

研究采用四项关键技术:通过胶原酶消化法从大鼠腹股沟脂肪分离AdSVF;利用差速贴壁法富集AdMSCs并进行三系诱导分化(21天成骨、18天成软骨、24天成脂);采用免疫荧光和终点PCR检测CD73/CD90/CD105等标志物表达;通过CFU-F和CFU-OB实验评估克隆形成与矿化能力。

研究结果
Characterization of rat adipose-derived stromal vascular fraction
从4只Wistar大鼠腹股沟脂肪分离的r-AdSVF平均得率达5.39±0.73×106 cells/g,细胞活性达97.17±1.04%。离心后可见典型三层结构:上层成熟脂肪细胞、中间水相层和底层SVF细胞团。

Plastic adherence and morphological characterization
原代培养48-72小时后,细胞呈现从圆形向梭形的形态转变,P3代细胞5天内可达90%汇合。晶体紫染色显示典型的成纤维细胞样形态,群体倍增时间为52.96±1.43小时。

Molecular characterization
基因检测显示r-AdMSCs高表达CD73/CD90/CD105,不表达造血标志物CD34/CD45。免疫荧光进一步证实CD73/CD90阳性率达90%以上,符合国际细胞治疗学会(ISCT)标准。

Differentiation of rat adipose-derived mesenchymal stem cells
成骨诱导10天后出现钙结节(茜素红染色阳性),成软骨诱导18天可见蛋白聚糖沉积(阿利新蓝阳性),成脂诱导23天形成红色脂滴(油红O染色)。三系分化效率显著高于对照组。

Cell viability and Clonogenic assay
MTT检测显示7天细胞活性达94.76±2.44%。CFU-F实验每104细胞形成45.33±2.08个克隆,CFU-OB实验显示35.33±3.51个矿化结节,证实其强大的自我更新和成骨潜能。

该研究首次系统建立了适用于低资源环境的大鼠AdSVF/AdMSCs技术体系。相较于骨髓来源MSCs,脂肪干细胞具有增殖更快(PDT约52小时)、得率更高(每克组织百万级细胞)的优势。通过严格的CD分子鉴定和三系分化验证,确保了细胞治疗的安全性。特别值得注意的是,CFU-OB实验揭示的强效成骨能力,为骨折不愈合等骨科疾病提供了新的治疗选择。

研究团队强调,AdSVF无需体外扩增即可使用的特性,显著降低了培养污染风险和治疗成本。这一发现对医疗条件受限地区的再生医学实践具有特殊价值。未来研究将聚焦于优化冻存方案和开展体内疗效验证,以加速临床转化进程。该成果不仅为脂肪干细胞的基础研究提供了重要参考,更为中胚层组织再生治疗制定了可推广的技术标准。

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