基於iPS細胞體外構建工程化淋巴組織的實驗研究

《基於iPS細胞體外構建工程化淋巴組織的實驗研究》是依託中國人民解放軍軍事科學院軍事醫學研究院,由郝彤擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

  • 中文名:基於iPS細胞體外構建工程化淋巴組織的實驗研究
  • 項目類別:青年科學基金項目
  • 項目負責人:郝彤
  • 依託單位:中國人民解放軍軍事科學院軍事醫學研究院
中文摘要,結題摘要,

中文摘要

近年來,淋巴組織體外三維再造研究進展迅速。再造淋巴組織在免疫系統相關疾病治療、疫苗與佐劑體外評價模型等方面具有重要套用前景。已有研究報導表明,iPS細胞在體外可分化為淋巴細胞,而Notch信號通路活化則在淋巴細胞發育過程中發揮重要作用。本項目擬首先開展iPS向淋巴細胞誘導分化的研究,再以iPS誘導分化來源的淋巴細胞作為種子細胞、膠原凝膠和/或殼聚糖大孔材料為支架,體外構建工程化淋巴組織,並通過組織學、免疫組織化學及分子生物學方法,對再造工程化淋巴組織進行結構與功能檢測。在上述研究基礎上,進一步探索iPS向淋巴細胞誘導分化過程中Notch信號通路活化的規律及其分子機制,並比較二維和三維培養環境對Notch信號通路活化的影響。本研究有望為利用iPS體外構建淋巴組織奠定基礎,在未來臨床免疫缺陷性疾病治療及相應體外評價模型方面具有潛在套用前景。

結題摘要

工程化淋巴組織/器官的三維再造研究近年來已取得明顯進展,再造的工程化組織/器官,如淋巴組織樣類器官、人造淋巴結、三維淋巴組織培養物以及組織工程化脾臟等為臨床免疫缺陷性疾病治療和體內外模型研究奠定了基礎。然而,目前大部分用於淋巴組織三維再造研究的種子細胞多為終末分化的淋巴細胞,不僅種類繁多,還存在來源受限、數量少等多種缺陷。幹細胞技術的快速發展,尤其是誘導型多能幹細胞(iPSC)的出現為解決這一問題提供了新的思路。由於免疫組織/器官在結構和功能上的特殊性,對體外三維再造工程化淋巴組織所需的支架材料也提出了更高的要求。本項目首先掌握了誘導型多能幹細胞(iPSC)、造血幹細胞(HSC)、OP9細胞、OP9-DL1細胞體外培養、擴增的關鍵技術,摸索並最佳化了幹細胞向淋巴細胞(T淋巴細胞、B淋巴細胞等)分化的培養條件和體系,在此基礎上,建立並完善幹細胞向淋巴細胞分化的技術平台;其次,針對體外三維再造工程化淋巴組織的微環境,研製並篩選了一系列膠原基、殼聚糖基支架材料,對不同組成、孔徑、力學性能的生物材料進行了比較研究和生物學評價,得到了一批生物相容性良好、可用於體外三維組織構建的支架材料;在種子細胞選擇研究和支架材料篩選研究的基礎上,將不同的種子細胞與不同的支架材料複合,體外成功構建了工程化淋巴組織,並運用大體觀察、組織學、組織化學、免疫組織化學以及分子生物學等檢測手段,對三維再造的淋巴組織的形態、結構和功能進行了評價,體外構建的工程化淋巴組織中細胞生長狀態和活力良好、可表達相關的免疫細胞表面標誌分子。此外,我們還研究並探討了二維培養體系和三維培養體系對幹細胞向淋巴細胞分化的不同作用及其對T、B淋巴細胞增殖、分化和成熟的作用和機制。本項目的研究結果將為淋巴組織/器官的組織工程研究奠定基礎,對深入探討幹細胞來源淋巴細胞的增殖、分化和成熟的分子機制具有促進作用,進而推動未來臨床免疫缺陷性疾病治療研究。

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