什么是沃頓膠間充質(zhì)干細(xì)胞 (WJ-MSCs)？

沃頓氏膠是一種在臍帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)的凝膠狀物質(zhì)，是一種豐富的間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 來源。這些MSC具有獨(dú)特的特性，使其成為再生醫(yī)學(xué)、組織工程和免疫調(diào)節(jié)中的寶貴工具。讓我們討論一下沃頓果凍干細(xì)胞的一些優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用，以及在臨床應(yīng)用中提取和利用的方法^[1]。

沃頓氏膠質(zhì)干細(xì)胞的臨床應(yīng)用

臍帶外層由臍上皮組成，臍上皮應(yīng)由一層或多層上皮細(xì)胞組成。這些細(xì)胞看起來類似于人類皮膚的表皮層和真皮層，表明它們可能起源于羊膜。臍帶上皮細(xì)胞與胎兒表皮和羊膜上皮細(xì)胞具有共同特征。雖然這些上皮類型之間的形態(tài)差異并不明顯，因?yàn)樗鼈兺ㄟ^臍帶與羊膜和胎兒皮膚相連，但臍帶上皮具有獨(dú)特的分層和角化能力，使其有別于羊膜上皮。此外，臍帶上皮細(xì)胞表現(xiàn)出間充質(zhì)干細(xì)胞特性，例如Oct-4、Nanog和各種表面標(biāo)記的表達(dá)^[2]。

臍帶的間質(zhì)組織可分為三個區(qū)域，包括羊膜下區(qū)、沃頓氏膠質(zhì)區(qū)和血管外膜。雖然典型的外膜不存在于臍血管中，但臍帶襯里下方的基質(zhì)組織仍被認(rèn)為是沃頓氏膠質(zhì)。這種間質(zhì)組織包括羊膜下、裂隙、血管間和血管周圍間質(zhì)。

使用沃頓膠質(zhì)間充質(zhì)干細(xì)胞的優(yōu)勢

與其他來源的干細(xì)胞相比，沃頓氏膠質(zhì)干細(xì)胞具有以下幾個優(yōu)勢：

• 可以從臍帶（一種醫(yī)療廢物）中輕松獲取成體干細(xì)胞，從而避免與胚胎干細(xì)胞研究相關(guān)的倫理問題。
• 它們具有更高的增殖率，這意味著它們可以產(chǎn)生更多的細(xì)胞用于治療目的。
• 它們表現(xiàn)出低免疫原性，可降低用于移植時發(fā)生免疫排斥的風(fēng)險^[3]。

沃頓膠質(zhì)間充質(zhì)干細(xì)胞的臨床應(yīng)用

沃頓商學(xué)院的果凍干細(xì)胞正在研究其在各個領(lǐng)域的潛在應(yīng)用，包括：

• 再生醫(yī)學(xué)：沃頓商學(xué)院的果凍間充質(zhì)干細(xì)胞 (WJ-MSC) 可以分化成許多細(xì)胞類型和譜系，例如骨骼、軟骨和肌肉細(xì)胞，使其成為治療神經(jīng)系統(tǒng)問題的有前途的候選者，例如：肌萎縮性側(cè)索硬化癥、帕金森氏病、阿爾茨海默氏癥疾病、MND、腦中風(fēng)以及退行性疾病，如DDD、腎衰竭、肝病、COPD、IPF、腦損傷以及影響臀部、肩部、膝蓋的骨科損傷和脊髓。
• 組織工程：沃頓商學(xué)院的果凍干細(xì)胞可以創(chuàng)建功能性的可植入組織結(jié)構(gòu)，以替換或修復(fù)受損組織^[4]。
• 免疫調(diào)節(jié)：沃頓果凍干細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)特性可以幫助調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，減少炎癥和負(fù)面的自身免疫反應(yīng)。

沃頓膠質(zhì)間充質(zhì)干細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)特性

WJ-MSCs由于其免疫抑制和免疫回避能力，具有再生和免疫調(diào)節(jié)治療的潛力。它們的HLA I類表達(dá)低且不存在HLA-DR，這使它們成為同種異體移植的最佳選擇。WJ-MSCs還誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞 (Treg) 的擴(kuò)增，這可以抑制效應(yīng)子對同種異體抗原的反應(yīng)^[5]。與BoneMarrow-MSCs不同，WJ-MSCs產(chǎn)生高水平：

• IL-10
• 轉(zhuǎn)化生長因子-β
• 白細(xì)胞介素6
• 血管內(nèi)皮生長因子

這些生長因子對于MSC干細(xì)胞的免疫抑制能力至關(guān)重要。WJ-MSCs還可以通過直接接觸和可溶性因子抑制CD14+單核細(xì)胞向成熟DC的分化。此外，WJ-MSCs通過不同的機(jī)制介導(dǎo)B、T和NK細(xì)胞的免疫抑制，包括分泌可溶性因子，如IDO、PGE2和sHLA-G5，以及調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的擴(kuò)增。

沃頓膠質(zhì)間充質(zhì)干細(xì)胞提取技術(shù)

要發(fā)揮 Wharton’s Jelly 干細(xì)胞的潛力，必須首先使用以下步驟提取它們：

• 臍帶收集：在獲得捐贈者的知情同意后，在分娩期間按照無菌程序收集臍帶。對樣本進(jìn)行傳染病篩查。
• 酶促消化：將臍帶組織切碎并用膠原酶和透明質(zhì)酸酶等酶處理，以分解細(xì)胞外基質(zhì)并釋放干細(xì)胞。
• 分離培養(yǎng)：過濾臍帶組織，離心分離干細(xì)胞。然后將細(xì)胞培養(yǎng)在合適的生長培養(yǎng)基中以擴(kuò)大其數(shù)量，然后再用于研究或干細(xì)胞療法。

沃頓膠質(zhì)間充質(zhì)干細(xì)胞在推進(jìn)再生醫(yī)學(xué)、組織工程和免疫調(diào)節(jié)方面具有非凡的潛力。它們獨(dú)特的特性，加上它們的道德和可獲取來源，使它們成為再生中心干細(xì)胞療法的研究人員和臨床應(yīng)用的有吸引力的選擇。隨著我們對這些細(xì)胞的了解不斷加深，它們的潛在應(yīng)用以及它們對改善人類健康的影響也將不斷加深。

參考資料：

• [1]?^?Panta W, Imsoonthornruksa S, Yoisungnern T, Suksaweang S, Ketudat-Cairns M, Parnpai R. Enhanced Hepatogenic Differentiation of Human Wharton’s Jelly-Derived Mesenchymal Stem Cells by Using Three-Step Protocol.Supported by Suranaree University of Technology (SUT), the Office of the Higher Education Commission under National Research University (NRU) project of Thailand, Thailand Research Fund. Int J Mol Sci. 2019 Jun 20;20(12):3016.?doi: 10.3390/ijms20123016. PMID: 31226809; PMCID: PMC6627410.
• [2]?^?Tanthaisong P, Imsoonthornruksa S, Ngernsoungnern A, Ngernsoungnern P, Ketudat-Cairns M, Parnpai R. Enhanced Chondrogenic Differentiation of Human Umbilical Cord Wharton’s Jelly Derived Mesenchymal Stem Cells by GSK-3 Inhibitors.Thailand PLoS One. 2017 Jan 6;12(1):e0168059.?doi: 10.1371/journal.pone.0168059. PMID: 28060847; PMCID: PMC5217863.
• [3]?^Arutyunyan I, Elchaninov A, Makarov A, Fatkhudinov T. Umbilical Cord as Prospective Source for Mesenchymal Stem Cell-Based Therapy. Stem Cells Int. 2016;2016:6901286.?doi: 10.1155/2016/6901286. Epub 2016 Aug 29. PMID: 27651799; PMCID: PMC5019943.
• [4]?^?Saleh M, Fotook Kiaei SZ, Kavianpour M. Application of Wharton jelly-derived mesenchymal stem cells in patients with pulmonary fibrosis. Stem Cell Res Ther. 2022 Feb 15;13(1):71.?doi: 10.1186/s13287-022-02746-x. PMID: 35168663; PMCID: PMC8845364.
• [5]?^Günay AE, Karaman I, Guney A, Karaman ZF, Demirpolat E, Gonen ZB, Dogan S, Yerer MB. Assessment of clinical, biochemical, and radiological outcomes following intra-articular injection of Wharton jelly-derived mesenchymal stromal cells in patients with knee osteoarthritis: A prospective clinical study. Medicine (Baltimore). 2022 Sep 16;101(37):e30628.?doi: 10.1097/MD.0000000000030628. PMID: 36123928; PMCID: PMC9478323.

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