旋转细胞培养系统对老年人表皮干细胞增殖和干性维持的影响

作     者：张敏 董溪溪 黄萌 王朝祥 张鲁岳 曹均凯 Zhang Min;Dong Xixi;Huang Meng;Wang Chaoxiang;Zhang Luyue;Cao Junkai

作者机构：解放军医学院北京市100853 中国人民解放军总医院第一医学中心北京市100853 中国人民解放军总医院第五医学中心北京市100071 

出 版 物：《中国组织工程研究》 (Chinese Journal of Tissue Engineering Research)

年 卷 期：2025年第29卷第13期

页      面：2698-2705页

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 1003[医学-口腔医学] 1002[医学-临床医学] 08[工学] 1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 100203[医学-老年医学] 100302[医学-口腔临床医学] 100215[医学-康复医学与理疗学] 0836[工学-生物工程] 10[医学] 

基　　金：国家重点研发计划资助(2020YFC2008900) 项目负责人:曹均凯 

主　　题：人表皮干细胞 老年人 旋转细胞培养系统 微载体 三维动态培养 干性 增殖 

摘      要：背景:由于人口老龄化和老年疾病的增加,对老年人表皮干细胞的研究和利用变得越来越重要。但由于老年人表皮干细胞的增殖和干性能力较弱,限制了其在生物医学和临床研究的应用。目的:探讨旋转细胞培养系统培养的老年人表皮干细胞的增殖和干性维持能力。方法:采用传统平面培养方法获取儿童(7-12岁)和老年人(60岁以上)表皮干细胞,经细胞形态学和细胞免疫荧光鉴定后,通过流式细胞术、CCK-8、细胞克隆形成实验分析儿童和老年人表皮干细胞增殖能力的差异;采用旋转细胞培养系统和3D TableTrix®微载体培养儿童和老年人表皮干细胞,通过活/死染色、细胞倍增效率、细胞倍增时间以及实时定量聚合酶链反应检测细胞增殖情况以及干性标志物的表达。结果与结论:①在平面培养条件下,儿童组表皮干细胞较老年组具有更强的增殖能力;②与平面培养相比,经旋转细胞培养系统动态培养的老年人表皮干细胞的细胞倍增效率更高(P0.01),细胞倍增时间更短(P0.01);③旋转细胞培养系统动态培养促使老年人表皮干细胞自组装形成基于微载体支架的三维细胞球,具有和儿童组表皮干细胞相似的增殖情况;④动态培养后的老年人表皮干细胞在干性标记物基因(ITGA6和ITGB1)、基底细胞标记物基因(K5)和分化标记物基因(K10和K1)表达上可达到和儿童组相近的表达水平。结果表明:旋转细胞培养系统动态培养不仅可以提高老年人表皮干细胞的培养效率,促进细胞增殖和自组装成三维细胞球,而且可维持老年人表皮干细胞一定的干性,未发生完全终末分化。