干细胞基础知识

1.什么是干细胞?
干细胞(stem cell)是具有自我复制、多向分化和归巢潜能的原始细胞,是机体的起源细胞,是形成人体各种组织、器官的祖宗细胞。
2.干细胞存在人体的哪些地方?
研究表明,干细胞不仅存在于胚胎,而且存在于成人体内,可以从脐血、脐带、胎盘、骨髓、脂肪等组织中分离出相应的干细胞。
3.干细胞如何分类?
1.按干细胞的分化潜能可分为:全能干细胞、亚全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。 2.按干细胞在胚胎发育的不同阶段可分为:胚胎干细胞和成体干细胞。 3.按干细胞分化形成的组织类型可分为:造血干细胞、间充质干细胞、神经干细胞、肌肉干细胞和脂肪干细胞等。
4.什么是全能干细胞?
全能干细胞可以分化成人体的各种组织细胞,这些分化出的细胞构成人体的各种组织和器官。例如胚胎干细胞(ES细胞)具有很强增殖和分化能力,可以无限增殖并分化成为全身200多种细胞类型,进一步形成机体的所有组织和器官。
5.什么是亚全能干细胞?
亚全能干细胞的分化能力仅次于全能干细胞,但是它可以分化成多种不同胚层的细胞。亚全能干细胞能够向三个胚层多系统分化为血管内皮细胞、上皮干细胞、神经干细胞、肝脏细胞、心肌细胞、脂肪细胞、骨、软骨样细胞等。
6. 什么是多能干细胞?
多能干细胞具有能够分化成多种细胞组织的潜能,发育潜能受到一定限制。例如,骨髓中的造血干细胞,它可分化成多种血细胞和免疫细胞。
7. 什么是专能干细胞?
多能干细胞经过进一步分化,成为专能干细胞,专能干细胞只能分化成某些特定类型的细胞。比如,神经干细胞专门分化成各类神经细胞,神经元、星形胶质细胞、少突细胞等。
8. 什么是诱导多能干细胞(iPS细胞)?
诱导多能干细胞是指分化成熟的正常体细胞可通过基因重新编排技术逆转为类似于胚胎干细胞功能的诱导多能干细胞。

造血干细胞及移植相关知识

1.什么是造血干细胞?
造血干细胞是所有血细胞和免疫细胞的起源细胞,具有自我更新、多向分化和归巢(即定向迁移至造血组织器官)潜能。它不仅可分化为红细胞、白细胞和血小板,还可经诱导后跨系统分化为多种组织器官的细胞,是多能干细胞。造血干细胞主要存在于骨髓、胚胎肝、胎盘、脐带血以及经动员的外周血中。
2.造血干细胞有何特性?
造血干细胞不但具有自我更新和多向分化潜能,而且具有归巢特性,能在骨髓腔内重建造血功能就是表现其归巢特性。
3.什么是脐带血造血干细胞?
脐带血是指新生儿脐带在被结扎后存留在脐带和胎盘中的血液,这些血液中含有大量的造血干细胞。脐带血造血干细胞就是指存在于脐带血中的造血干细胞。
4. 脐带血是产妇的血还是新生儿的血?
胎盘内有母体和胎儿两套血液循环,两者的血液在各自的封闭管道内循环,互不相混,通过血窦进行气体和营养的交换。胎儿出生后,胎盘血循环中断,转变为自身血液循环。新生儿出生时,在剪断脐带后胎盘和脐带中的血,常规作为废弃物与胎盘一起处理掉,因而所采集的脐带血既不是产妇的血也不是新生儿的血。
5. 什么是造血干细胞移植?
造血干细胞移植(HSCT)是通过大剂量放化疗预处理,清除受者体内的肿瘤或异常细胞,再将自体或异体造血干细胞移植给受者,使受者重建正常造血及免疫系统。目前广泛应用于恶性血液病、非恶性难治性血液病、遗传性疾病和某些实体瘤治疗,并获得了较好的疗效。
6. 造血干细胞移植能治疗哪些疾病?
造血干细胞移植主要用于恶性血液疾病的治疗,也试用于非恶性疾病和非血液系统疾病,如重症难治自身免疫性疾病和实体瘤等。
(1) 血液系统恶性肿瘤:慢性粒细胞白血病、急性髓细胞白血病、急性淋巴细胞白血病、非霍奇金淋巴瘤、霍奇金淋巴瘤、多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合征等。
(2) 血液系统非恶性肿瘤:再生障碍性贫血、范可尼贫血、地中海贫血、镰状细胞贫血、骨髓纤维化、重型阵发性睡眠性血红蛋白尿症等。
(3) 免疫系统疾病:重症联合免疫缺陷症、严重自身免疫性疾病。
7. 造血干细胞移植手术预后效果的影响因素
造血干细胞移植是根治恶性血液病的有效手段,但移植的成功与否与很多因素有关,如疾病种类,病人身体情况,免疫分型,是否有器官浸润,诊断与移植之间时间间隔,移植后发生移植物抗宿主病(GVHD)的情况及严重程度,移植后的支持治疗是否有效等;但可以肯定地说造血干细胞移植是治疗许多恶性、难治性血液系统疾病最有效的方法之一。
8. 什么是人类白细胞抗原(HLA),它在造血干细胞移植中有何作用?
HLA即人体白细胞抗原(Human Leucocyte Antigen),存在于人体的各种细胞表面。它是人体生物学“身份证”,由父母遗传;能识别“自己”和“非己”,并通过免疫反应排除“非己”,从而保持个体完整性。由于不同种族、不同个体的HLA千差万别,必须对供体和受体的HLA型进行检测,选择与受体HLA型相配合的供体进行移植,这是造血干细胞移植治疗成功的关键。
9. 同胞间HLA型相合率是多少?
同胞间HLA配型相合的几率是25%。非亲属间HLA配型相合的机率很低,脐带血造血干细胞配型相合的几率为8-10万分之一,骨髓、外周血只有15-20万分之一。
10. 什么是移植物抗宿主病?
移植物抗宿主病(GVHD,graft versus host disease)是指在异基因造血干细胞移植后重建的免疫系统,将受体的组织器官视为“外来物质”而对其产生免疫排斥反应,即移植物对宿主的排斥,是造血干细胞移植中对生命最具威胁的影响因素之一。
11. 造血干细胞移植的分类?
根据造血干细胞来源分为:骨髓造血干细胞移植、外周血造血干细胞移植、脐带血造血干细胞移植。
根据造血干细胞供者的不同进行分类:同基因造血干细胞移植(见于同卵双胎孪生子之间的移植)、同种异体(异基因)造血于细胞移植、自体造血干细胞移植。
12. 与骨髓造血干细胞移植、外周血造血干细胞移植相比,脐带血造血干细胞移植有何独特优势?
1. 资源丰富、采集简便,对供者无任何不良影响;
2. 细胞原始,活性是骨髓和外周血干细胞的10~20倍;
3. 对HLA配型相合的要求相对较低,可扩大供者范围;
4. 移植后发生移植物抗宿主病(GVHD)的危险性较低;
5. 实物储存,随用随取,避免因供体原因造成的风险。

间充质干细胞基础知识

1. “间充质”的含义
间充质在胚胎时期由中胚层细胞分化而来。间充质由间充质细胞和无定形的基质构成,不含纤维。间充质细胞呈星状,细胞间以突起相互连接成细胞网。细胞核大,核仁明显,细胞质弱嗜碱性。间充质细胞分化程度低,有很强的增殖分化能力。在胚胎时期分化成多种结缔组织细胞、内皮细胞、平滑肌细胞等。
2. 什么是间充质干细胞及其特点?
间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cell,MSC)是干细胞的一种,因能分化为间质组织而得名,具有亚全能分化潜能,在特定的体内外环境下,能够诱导分化成为多种组织细胞。间充质干细胞具有干细胞的共性,即自我更新、多向分化和归巢的能力。
3. 间充质干细胞有哪些分化能力?
间充质干细胞具有向多种类型细胞分化的能力,可以分化为神经、心脏、肝脏、骨、软骨、肌腱、脂肪、上皮等多种细胞。
4. 间充质干细胞在人体中的分布及含量比较
间充质干细胞广泛分布于骨髓、骨膜、松骨质、脂肪、滑膜、骨骼肌、胎肝、乳牙、胎盘、脐带、脐带血中,在多数组织中含量甚微,且不易获取而难以广泛应用。因而,骨髓和脐带成为MSC的两大主要来源。MSC在骨髓中的含量大约为1-10MSC/105 MNC(单核细胞),并且骨髓中含有的细胞种类较多,不易提取;而脐带组织中MSC的含量大约为1MSC/1600 MNC,且脐带组织中的细胞种类较少,便于MSC的分离纯化。
5. 间充质干细胞在体内的作用?
间充质干细胞在骨髓中所扮演的主要角色是和造血干细胞产生交互作用,提供造血干细胞生长所需的基质及生长因子,并可分化为多种间质组织,如软骨、骨、肌肉、上皮等。
6. 脐带间充质干细胞有何优势?
1. 来源丰富、采集简便,对母亲和新生儿无任何不良影响;
2. 数量丰富,增殖能力强,可多次使用;
3. 基因稳定、不易突变、使用安全可靠;
4. 免疫原性低,具有免疫调节功能,使用时不引起免疫排斥反应,还可抑制该反应:MSC及其细胞系较低水平表达MHC-I类分子,不表达CD40及其配体,因而缺乏免疫原性,不易被宿主识别,不引起免疫排斥反应。另外,MSC还能通过抑制免疫反应、抑制T细胞B细胞增殖活化来调节机体的免疫功能,抑制免疫排斥反应;
5. 具有很强的促进造血恢复功能:MSC可提供造血干细胞生长增殖良好的微环境,促进造血干细胞移植后造血功能的恢复;
6. 广泛的临床应用范围,可治疗多种疾病:MSC的多向分化能力为多种疾病的治疗提供了全新的治疗方案。作为种子细胞修复替代损伤或病变的多种组织器官,可治疗心血管疾病、神经系统损伤、肝肾损伤、骨组织病、自身免疫性疾病等多种难治性疾病。

干细胞临床应用

1. 什么是干细胞治疗?
干细胞治疗是把健康的干细胞作为种子细胞移植到病人或自己体内,以达到修复替代损伤或病变的细胞和组织、重建功能正常的细胞和组织的目的。干细胞疗法就像给机体注入新的活力,是从根本上治疗许多疾病的有效方法。
2. 干细胞在中国的研究和应用情况如何?
我国的干细胞研究和应用已有一定的基础,其中研究和应用最多的是造血干细胞。早在20世纪60年代,我国就开始了骨髓移植的研究。到了70年代末80年代初,临床骨髓移植治疗血液病在我国陆续开展。90年代以来,除骨髓移植外,外周血和脐血干细胞移植也逐步普及,主要用于治疗血液病和肿瘤。随着干细胞科学深入研究,多种类型的干细胞如造血干细胞、间充质干细胞、神经干细胞、脂肪干细胞等,已逐步应用于多种疾病的治疗,国内多家医院有临床治疗的病例,如系统性红斑狼疮、肝硬化、脑中风、心脏病、脉管炎、糖尿病、帕金森病、烫伤皮肤再生等。据美国专家预测,全球干细胞医疗近两年的潜在市场规模大约为800亿美元,2020年前后可达4000亿美元。进入21世纪,细胞治疗代替传统的药物治疗已成为众多疾病临床治疗手段的必然发展趋势。
3. 脐带血造血干细胞的临床用途有哪些?
1. 脐带血造血干细胞移植是根治恶性血液病、某些遗传性疾病的有效手段,近年来已逐步应用于心脑血管疾病、神经系统损伤、组织器官修复、糖尿病和多种肿瘤的治疗。随着脐带血自体储存数量的增加,自体脐带血造血干细胞移植使患者摆脱疾病困扰,重获新生的病例不胜枚举,脐带血造血干细胞展现出巨大的临床应用价值。
2. 1999年巴西的Feereira医生开展了国际上第一例自体脐血干细胞移植,使一个患神经胶质瘤的小女孩获得痊愈;2000年加拿大多伦多儿童医院为一名患眼癌的婴儿进行了自体脐血干细胞移植,成功治愈了他的视网膜细胞瘤;2001年8月24日,德国杜塞尔多夫大学医院的科学家应用自体脐血干细胞移植治疗心肌梗塞患者获得成功;2003 年美国儿童肿瘤学家Ammar Hayani为一个三岁大的白血病患儿进行了自体脐带血移植手术,成功挽救了她的生命;2007年7月14日,台湾医生利用自体脐带血移植首次成功治疗一名 10 个月大的脑瘫患儿;2007年末在德克萨斯州北部Joel Weinthal医生为2岁患者Caden成功实施自体脐带血移植手术,治愈其神经母细胞瘤;2011年11月,美国FDA批准纽约血液中心利用脐血干细胞治疗遗传性或获得性造血系统疾病。
3. 随着脐带血造血干细胞移植的不断深入研究,这一崭新的治疗方式已成为 21 世纪人类摆脱重大疾病的希望之剑。
4. 自体储存脐带血造血干细胞的重要性?
自体储存脐带血造血干细胞如同保存生命的种子,可应用于多种难治性疾病的治疗。我国仅血液病每年就需造血干细胞数百万份,而造血干细胞移植需要组织配型相合,无关供体间配型相合的几率仅为 15-20 万分之一,即便主要组织相容性抗原相合,在很多亚位点也有所不同,也会出现免疫排斥反应,影响移植效果。而自体应用具有完美的组织配型,不会出现免疫排斥反应,提高了移植的成功率,对于同家族亲属来讲,也有 1/2-1/4 配型相合的几率,自体脐带血造血干细胞的保存无疑给新生儿和家人增添了一份生命保障。新生儿的脐带血造血干细胞可以帮他(她)及亲属治疗疾病、延续生命、改善生存质量。
5. 脐带血造血干细胞仅能治疗白血病吗?
脐带血里含有丰富的造血干细胞,造血干细胞移植不仅可以治疗白血病,还可以治疗某些恶性实体瘤和非肿瘤性疾病,如再生障碍性贫血、重症免疫缺陷病、地中海贫血等。
6. 间充质干细胞在临床上能治疗哪些疾病,效果如何?
间充质干细胞可作为种子细胞用于修复/替代受伤或病变的多种组织器官,可治疗心血管疾病,神经系统疾病,骨组织病,自身免疫性疾病,肝硬化,角膜损伤,烧烫伤,缺血性血管病等多种疾病,为目前一些无法有效治愈的重大疾病提供了崭新的治疗方案。随着干细胞科学和医疗技术的发展,间充质干细胞的应用范围将会进一步扩大,届时人类的生存质量和寿命也会大幅度提高。
7. 自体储存脐带间充质干细胞能否满足临床治疗需要的数量?
科学实验表明,脐带间充质干细胞(UC-MSC)具有极强的扩增能力,经一次传代培养,细胞数量增加3倍;并且经过多次传代的细胞仍保持活跃的增殖能力和稳定的染色体核型。一般扩增3-10代的UC-MSC均可提供临床使用。因此,自体储存的UC-MSC在数量上完全可以满足临床上的多次使用。
8. 为什么要自体储存脐带间充质干细胞?
以往间充质干细胞多取自成人骨髓,存在数量少、来源受限、采集过程痛苦等弊端;而脐带提取的间充质干细胞的数量多、质量优、活性高、更纯净,可多次使用,是理想的间充质干细胞来源。另外,由于间充质干细胞具有免疫原性低的特点,不仅储存者本人可以使用,而且储存者家属及无关人群均可使用,并且亲缘关系越近使用效果越好。

间充质干细胞已成为21世纪治疗多系统疾病的“实用型干细胞”,具有广泛的临床应用前景。保存新生儿脐带间充质干细胞不但为新生儿提供了健康的保障,全家都可以受益。
9. 与使用公共库的MSC相比,自体储存脐带间充质干细胞有何优势?
首先,从治疗效果上看,自体间充质干细胞优于无关供体的间充质干细胞。有研究表明,亲缘关系越近干细胞治疗效果越好。也就是说自体间充质干细胞移植的治疗效果优于亲属间的间充质干细胞移植,又优于无关供体的间充质干细胞移植。另外,使用自体储存的间充质干细胞进行治疗可节约大笔治疗费用。
10. 为什么提倡脐带间充质干细胞和脐带血造血干细胞同时保存?
脐带血造血干细胞和脐带间充质干细胞功能和用途有所不同,前者能分化成各种血细胞,主要用于治疗血液和免疫系统疾病,而后者本身不造血,但可提供良好的造血细胞生长的微环境。最近科学研究证明,采用脐带间充质干细胞和脐带血造血干细胞共同移植的方法,能明显改善和加快造血系统和免疫系统的重建,显著提高血液病治疗效果。

间充质干细胞可抑制造血干细胞移植后的免疫排斥(造血干细胞移植中对生命最大的威胁之一),提高移植成活率及病人生存质量。目前间充质干细胞在临床上已经成功地被用来防治造血干细胞移植后和器官移植后的免疫排斥反应。

干细胞采集

1. 哪些孕妇可以储存干细胞?
身体健康、无家族遗传病史、常规检测正常的孕妇都可以储存干细胞。
2. 轻度贫血的孕妇可以储存干细胞吗?
孕期母体的血液循环总量比平时增加30-40%,血浆总容量平均增加50%,红细胞数量增加20%,致使血液相对稀释,红细胞及血红蛋白均偏低,称为“生理性贫血”。这种情况不影响围产期造血干细胞的储存。
3. 采集脐血、脐带等围产期组织对母亲和新生儿有危险吗?
脐血、脐带等围产期组织的采集是在胎盘、脐带同母亲和新生儿完全分离后进行的,无痛、无副作用,对母亲和新生儿没有任何不良影响,完全是废物利用,变废为宝,操作简便易行,在大多数妇产医院皆可完成。
4. 为什么采集脐血、脐带等围产期组织同时还要采集产妇的静脉血?
干细胞库实验室要对脐血、脐带等围产期组织和母血同时进行病原微生物检测,以确定干细胞是否合格,能否保存。母血采集的时间是在分娩前后12小时以内,采集量是3~5毫升,注入含有抗凝剂的试管内,标注产妇姓名。

干细胞检测

1. 储存脐带血造血干细胞须做哪些检测项目?
我库按照卫生部脐带血库技术规范,严格执行该规范的检测程序和筛选标准,主要进行以下两大类的检测:
1. 母血和脐血样本:梅毒螺旋体、艾滋病病毒(HIV)、巨细胞病毒(CMV)、乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)等病原体检测;
2. 脐血干细胞样本:检测有无微生物污染、细胞活性、有核细胞数、CD34+细胞数检测、集落形成试验等。
2. 储存脐带间充质干细胞需要做哪些检测?
1. 母血和脐带间充质干细胞样本:梅毒螺旋体、艾滋病病毒(HIV)、巨细胞病毒(CMV)、乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)等病原体检测;
2. 脐带间充质干细胞样本生物学功能检测:检测有无微生物污染、细胞数、细胞活力、增殖能力、细胞表面标志等。
3. 干细胞年度监测报告如何出具?
每个储存罐都放有用于检测干细胞活性的若干份捐献的干细胞样本,定期取出,检测其质量。如果检测结果合格,说明罐中储存的干细胞是安全的,属于间接检测,以最大限度的减少干细胞的耗损。

干细胞储存

1. 干细胞可保存多长时间?
我库采用液氮深低温罐保存干细胞,在-196℃的条件下,细胞处于休眠状态。医学研究证明,在这种条件下保存多年的细胞仍具有活性。骨髓干细胞储存已有近40年的历史,脐带血造血干细胞储存已有18年的历史;近年来,据国外有关文献报道,用保存11年的脐带血造血干细胞的移植能够成功。而且现代最新的保存技术已与以往的保存技术不能同日而语,现已应用程控降温,添加细胞内、外保护剂等技术克服了以往冷冻时对细胞损伤的问题。所以说干细胞可以长期保存,其保存年限不会低于一个人的寿命,因此若干年后完全可以用于临床治疗。
2. 如何保证干细胞的冷冻状态?
干细胞储存于液氮罐中,每个液氮罐与巨型液氮储槽相连接,自动控制排除挥发氮气并且输入液氮,维持罐中液面的高度。每个液氮罐配有电子报警装置,和自动寻人装置,保证在发生问题的第一时间通知值班人员;同时工作人员每天检查和记录液氮量。电力设备有两路市电线路和一路不间断电源(UPS)供电,万一市电切断,UPS电源可以连续供电48小时。
3. 储存干细胞有安全保障吗?
干细胞库的运营完全按照临床应用的质量要求和卫生部有关文件《血站管理办法》、《血站质量管理规范》、《脐带血造血干细胞库技术规范(试行)》和《脐带血造血干细胞库设置管理规范》等相关的法律法规组织实施。同时,干细胞库逐步按照国际标准建设及运行管理,严格执行国际标准操作规程,分离、冷冻保存设备精良、先进的检测手段、严密的文档资料、数据管理,实现了电子化和网络化。干细胞库采用条码和电子计算机相结合的方法收集、保存干细胞,同时每一步操作都由两人以上核对和检查,保证每一步骤的准确性。

干细胞复苏

1. 干细胞一次复苏活性损失率为多少?
干细胞经过冷冻和解冻过程,有部分细胞受损。其损伤多少各实验结果不尽相同,经国家卫生部的验收、卫生部临检中心及我库实验室质控检测,我库保存的干细胞回收率已达98%以上,远远超过WHO要求回收率为80%的标准。
2. 复苏后的脐带血造血干细胞可否重复使用?
冻存的脐带血造血干细胞一经复苏一次性使用,不宜重复使用。目前的冷冻保存和体外培养技术尚未达到造血干细胞反复冻存不受损伤、体外培养不改变特性的水平。
3. 复苏后的脐带间充质干细胞胞可否重复使用?
脐带间充质干细胞可以重复使用。目前,脐带间充质干细胞的体外扩增技术已经获得成功,复苏后的脐带间充质干细胞可作为种子细胞,经过培养扩增获得大量的脐带间充质干细胞提供临床使用。

健康医疗保险

1. 储存生物资源可享受哪些保险服务?
凡出生满90日的新生儿,并已由其法定监护人同我公司订立有关脐带血造血干细胞、脐带间充质干细胞储存合同之任意一项,并按期交纳对应项年度储存保管费,即可作为被保险人,保险公司将向其提供价值41.5万元的“健康医疗保险”:
1. 被保险人在22周岁前因患需采取干细胞治疗的疾病,保险公司按80%给付干细胞治疗保险金,最高限额为30万元;
2. 被保险人在18周岁前因非遗传性、非先天性疾病住院治疗的,保险公司对超过人民币200元以上部分,按70%给付住院医疗保险金,最高限额为每年10万元;
3. 被保险人在18周岁前遭受意外伤害,保险公司给付:(A)意外死亡保险金1万元(B)意外伤害保险金每年1万元(C)门、急诊医疗保险金:保险公司对超过人民币100元以上部分,按70%给付意外医疗保险金,最高限额为每年5000元。
2. 免费赠送储户医疗保险的意义是什么?
储户自存了干细胞,一旦需要移植,手术费尚需一笔不小的资金,大多数家庭很难及时筹措。为了解决困难,让储存的生命资源及时用于挽救生命,实现救死扶伤的人道主义精神,将购买的团体险赠送给储户的意义在于既储备了挽救生命的生物资源,又获得了保障救治生命的资金,真所谓资金、资源双保险,免除后顾之忧。另外的意义在于减轻储户的负担,补偿干细胞储存的花费,同时也满足了未成年人社会医疗保险的需求。
3. 保险为何到22周岁和18周岁终止?
据我国卫生部最新的统计数字,白血病已成为影响青少年身体健康的第一恶性疾病、成年人第7位恶性病症。我国每年新增白血病患者4至5万人,18岁以下的青少年患病率超过60%,而且目前发病率呈逐年上升趋势,究其原因主要是因为各种环境污染。
随着国民医疗保险制度的健全,18周岁以后的公民医疗应纳入社会保险范畴,另外考虑尽可能减少意外情况给患者家庭带来的经济负担我们特将专项保险延长到22周岁。
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