脂肪來源幹細胞誘導尿路上皮細胞及其機制的研究

《脂肪來源幹細胞誘導尿路上皮細胞及其機制的研究》是依託上海交通大學，由盧慕峻擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：脂肪來源幹細胞誘導尿路上皮細胞及其機制的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：盧慕峻
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

脂肪來源幹細胞（ASCs）具有多向分化能力，適合膀胱缺損臨床修復。ASCs一種細胞修復膀胱壁全層缺損已解決向平滑肌細胞的誘導，目前研究的關鍵是向尿路上皮細胞（UC）誘導分化，迄今國內外尚未見相關報導。.本研究通過ASCs與胚胎膀胱間質（EBLM）及UC體內共培養，明確ASCs向UC分化的能力；通過ASCs分別與膀胱間質和上皮細胞的體外共培養，明確ASCs向UC分化的關鍵因素並探討其可能的機制。在體外誘導ASCs時，先富集CD34＋CD45－的細胞亞群，並利用上述共培養中的最佳化誘導條件，體外高效誘導ASCs向UC分化，並複合支架材料回植修復自體膀胱壁缺損，利用膀胱局部微環境進一步促進ASCs向UC分化。本課題首次嘗試ASCs向UC誘導分化，最佳化相關誘導條件並探討其機制；通過細胞分選、最佳化誘導條件及體內膀胱微環境來提高ASCs向UC分化的效率，為組織工程膀胱修復提供安全可靠的新種子細胞來源。

結題摘要

【背景與目的】 脂肪來源幹細胞（ASCs）具有多向分化能力，其作為種子細胞修復膀胱壁缺損已解決向平滑肌細胞的誘導，目前研究的關鍵是向尿路上皮細胞（UC）誘導分化及其相關機制的探討。本研究通過ASCs與UC的體內外共培養，明確ASCs具備向UC跨胚層誘導分化的能力，並探討其相關機制；利用ASCs作為種子細胞複合支架材料修復大面積膀胱壁全層缺損。 【材料與方法】 分別分離和培養ASCs、UC並進行細胞鑑定。採用Transwell隔離共培養體系和UC條件培養液，分別對ASCs進行體外誘導；體內將ASCs和 UC接觸共培養；檢測誘導後的ASCs表達尿路上皮細胞特異性標記物uroplakin-Ia及uroplakin-II及上皮標誌物AE1/AE3；通過體外條件培養及相關因子檢測探討相關機制。將ASCs複合BAMG進行膀胱缺損修復，觀察其促進膀胱修復情況；將BAMG大網膜預置後行膀胱缺損修復，探討大網膜預置對膀胱缺損修復效果的影響；嘗試將ASCs複合多孔聚己內酯/殼聚糖支架材料，經大網膜預置後修復大面積膀胱壁全層缺損。 【結果】 經過體內外共培養誘導，部分ASCs可表達uroplakin-Ia、uroplakin-II及AE1/AE3，其表達率隨誘導時間延長而增加，表明經過體內外誘導，ASCs可以分化成尿路上皮樣細胞。在體外誘導中，條件培養液中TGF-alpha、PDGF-BB等細胞因子可能對ASCs的分化起了重要作用。ASCs複合BAMG比單純BAMG修復膀胱缺損具有更好的修復效果，提示ASCs能夠促進體內膀胱缺損的修復；且BAMG經大網膜預置後，通過增強移植物血管化促進膀胱平滑肌的再生；ASCs複合大網膜預置後的PCL/CS，進一步促進了大面積膀胱缺損的修復。 【結論】 ASCs採用UC條件培養液和Transwell隔離共培養的體外誘導方式及與UC體內接觸共培養，均能誘導ASCs向UC分化。相關旁分泌和自分泌的細胞因子是促進其誘導分化的關鍵因素。ASCs能促進單純BAMG支架修復膀胱缺損效果。支架材料通過大網膜預置，能夠促進移植物快速血管化進而促進膀胱平滑肌再生。複合ASCs的預置後多孔支架材料能夠修復大面積膀胱缺損。