与传统的小分子化学药物或灭活的生物药品相比，细胞类药物是具有生物活性效果及作用机制更加综合、复杂的药物体系，尤其是干细胞疗法中使用的干细胞因具有自我更新能力和多向分化潜能，被认为能靠其“干性”在体内实现真正的细胞替代和组织再生，为许多现有药物无法治疗的重大疑难疾病或慢性疾病带来新的希望。
干细胞疗法的第一步就是提取并分离纯化干细胞。分离纯化干细胞对后续的治疗非常重要，因为通常提取出的细胞群内细胞种类并不纯净，可能包含对疾病无用甚至有害的非干细胞、不同种类的其他干细胞，以及同一种类但分化程度不同的干细胞。而不纯的干细胞会给后续疾病的治疗带来一些未知的风险。
目前干细胞的分离纯化方法主要有机械手工分离[1]、利用细胞自身物化性质分离(利用细胞体积及密度不同沉降离心)[2]、利用细胞表面电荷不同电泳分离、利用细胞对同一介质黏附能力不同差速黏附分离、利用细胞自身表面标志物及外源修饰标记物(蛋白质、抗体[3]、耐药基因[4]、荧光报告基因[5]的表达)不同分离、基于线粒体[6]的分离、基于 RNA[7]的分离、微流控系统分离[8]等。
纳米材料也被运用于干细胞的分离纯化中。Ban K 等使用被称为分子信标(MBS)的纳米探针直接标记心脏特异性 mRNA 来分离心肌来源多能干细胞[9]。MBS 是双标记反义寡核苷酸纳米探针，具有茎环(发夹)结构，没有互补链时，3’ 端猝灭剂与 5’ 端荧光基团相邻猝灭荧光，与目标 mRNA 杂交互补配对时，茎环结构打开 3’ 端与 5’ 端物理分离产生荧光信号。此外还有基于磁性纳米粒子的磁分离技术(如免疫磁珠分离法)。可以分类、标记和分离细胞。免疫磁珠分离法的主要原理是用超级顺磁性的磁珠特异性地标记细胞，在外加磁场的吸引下，以磁珠在磁场中产生的特异性磁感应特性为指标，通过微流控磁分选室进行分选。该方法具有较高的特异性，对细胞损害小，分离方法简单，并被成功运用于干细胞的分离与富集中。Jing 等使用 CD34+ 修饰的磁性纳米粒子从全血中富集外周血祖细胞，分离后的血祖细胞活性好，纯度较高(60%~96%)[10]。Wadajkar Aniket S 等开发了基于磁性多层微粒分离和富集内皮祖细胞(endothelial progenitor cells,EPC)，该微粒通过 CD34 抗体磁性分离 EPC，并提供 3D 表面供细胞附着，同时可缓释生长因子，促进 EPC 体外增殖[11]。
图1 干细胞用于医疗美容
干细胞的“归巢”[12]及“肿瘤趋向”的生理特性，也使它们成为疾病治疗中理想递送载体。“归巢”是指组织表达多种趋化因子、黏附因子、生长因子等各种信号分子，吸引内源或外源性干细胞，定向趋向性迁移，越过血管内皮细胞到达靶向组织并定植存活。大量研究发现当组织缺血、缺氧、损伤时，组织内或者外源性干细胞具有向损伤部位富集的特质。同样，肿瘤微环境也会诱导干细胞到达肿瘤部位。因此干细胞作为一种针对病灶部位的天然靶向内源性物质，被广泛用作载体，有效地传递基因、细胞因子/趋化因子、纳米药物等，以促进损伤部位的修复，被用于治疗肌肉营养不良、神经退行性疾病、心血管疾病、肝肾损伤等；或传递基因编码的凋亡蛋白、免疫调节剂、肿瘤病毒或纳米药物等进行对肿瘤的抑制与杀伤[13]。
参考文献
扫码关注获得更多内容
小红书@一米生物
视频号@一米生物
知乎@一米生物
公司简介
微信号｜一米生物
服务热线｜400-097-3606
