3D培养体系下人来源诱导性多能干细胞向肝细胞的转化

作     者：李嘉晋 王荣丽 李婷婷 何东 石伟 Li Jia-jin;Wang Rong-li;Li Ting-ting;He Dong;Shi Wei

作者机构：西南医科大学临床医学院四川省泸州市646000 绵阳市人民医院重症医学科四川省绵阳市621000 绵阳市人民医院肾病内科四川省绵阳市621000 

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

年 卷 期：2018年第22卷第29期

页      面：4681-4686页

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 071007[理学-遗传学] 

主　　题：诱导性多能干细胞 肝衰竭 人工肝 Transwell小室 三维培养体系 生物外科补片 尼克酰胺 丙戊酸 生物人工肝 干细胞 诱导多功能干细胞 肝,人工 烟酰胺 丙戊酸 肝细胞 组织工程 

摘      要：背景:生物型人工肝的构建有望成为治疗急性肝衰竭的有效方法,但构建人工肝的种子细胞来源、培养模式、营养获取等方面仍存在较多难题,制约血液净化-人工肝的发展与临床应用。目的:探讨在不添加外源血清等异种来源物质的条件下将人诱导性多能干细胞诱导分化为肝细胞样细胞的可行性。方法:应用含Transwell小室的6孔板构建3D培养体系,外源添加丙戊酸和尼克酰胺对人诱导性多能干细胞进行诱导分化,并将分化的肝细胞样细胞与生物补片共培养。实验分为5组:人诱导性多能干细胞为A组、正常肝细胞为B组、不添加尼克酰胺诱导分化的肝细胞样细胞为C组、添加尼克酰胺诱导分化的肝细胞样细胞为D组、在生物外科补片上培养的肝细胞样细胞为E组。倒置相差显微镜下观察D组肝细胞样细胞的形态;免疫荧光检测D组细胞中肝细胞核因子4α和甲胎蛋白的表达;荧光实时定量PCR和Western blot检测A、B、C、D组细胞中甲胎蛋白与白蛋白的mRNA和蛋白表达;流式细胞术检测A、C、D组细胞的分化效率;免疫细胞化学检测B组和E组细胞中胆盐输出泵蛋白的表达;ELISA检测D组和E组上清液中乳酸脱氢酶活性、白蛋白和尿素氮含量。结果与结论:(1)D组细胞由梭形逐渐转变成多边形;(2)D组细胞中肝细胞核因子4α和甲胎蛋白呈阳性表达;(3)D组细胞中甲胎蛋白、白蛋白的基因和蛋白表达明显高于A组和C组(P0.01);(4)B组和E组细胞中胆盐输出泵蛋白呈明显阳性表达;(5)E组细胞乳酸脱氢酶活性、白蛋白和尿素氮的含量明显高于D组(P0.01);(6)结果表明,外源添加小分子化合物的三维培养体系和生物外科补片联合应用有助于促进诱导性多能干细胞在体外诱导分化为功能性肝细胞样细胞。