[发明专利]干细胞归巢的快捷方法

说明书

技术领域

本发明所涉及的是一种干细胞归巢的快捷方法，具体说是利用磁场使干细胞迅速准确归巢。

背景技术

干细胞是指一类具有自我更新能力和多向分化潜能的细胞，在适当的诱导条件下，可分化为不同的功能细胞。随着干细胞生物学研究的不断深入，以干细胞为种子细胞的细胞治疗在糖尿病、肝衰竭、心肌梗塞、早老性痴呆、帕金森病、视网膜损伤、癌症、血友病、脊髓损伤、先天性免疫性疾病等难治性、终末期疾病的治疗中越来越显示出良好的应用前景。研究中发现，哺乳动物体内多种组织(包括骨髓、脐带血等)来源的成体干细胞均具有“多能性”(即具有向多种组织细胞分化潜能)的特点，比如，其中的CD34⁺Lin^-细胞向造血系统各系细胞分化；c-Met⁺β2M细胞可以向成熟的肝细胞分化；间充质干细胞可以向神经元、心肌细胞或胰岛β细胞分化等等。

大量的基础研究及临床实践证实，干细胞在适当的诱导条件下，在体内外均可定向分化为功能完备的肝细胞。如何选择合适的诱导方法，促进移植干细胞向肝脏迁移、分化，恢复肝脏解剖学结构及生理功能，一直是众多学者努力探索的问题。一般说来，只有足够数量的干细胞向特定组织归巢，才能有效分化成特定组织细胞，发挥生理功能。目前，干细胞移植的常用方法有特定组织直接注入和外周静脉输注法等。前者虽然可以保证干细胞能相对集中于特定组织中，但需通过开放性的手术实现，操作复杂，受者创伤大，并发症多；后者方法简单，易于操作，但是由于选用的干细胞随血液循环流至全身各个器官，因而易于被某些富含网状内皮系统的组织吞噬、滞留，使得定位于特定组织的干细胞数量相对减少，严重影响其修复功能的发挥。而寻找一种高效、简单的干细胞归巢方法具有非常重要的意义。如何诱导干细胞归巢、分化，已经成为当前研究的热点。

发明内容

本发明的目的是提供一种快捷高效的干细胞归巢方法。

本发明所提供的干细胞归巢方法具体步骤包括：a)用粒径为40～60nm的免疫磁珠标记干细胞；b)将标记后的干细胞注入特定组织的循环系统内；c)将正负两个磁极指向所述特定组织相对应的体表部位，在所述循环系统的循环过程中，所述干细胞迅速准确归巢于所述特定组织内；所述正负两个磁极间的磁场强度为8400～18600Gs。

其中，所述干细胞为具有特定细胞表面标志的、具有多向分化潜能的干细胞，可以来源于人骨髓、流产胎儿的不同组织、胎盘、脐带血或来自大鼠骨髓。如以大鼠骨髓c-Met⁺β2M细胞为例，采用免疫磁珠标记所述干细胞的过程如下：将针对所述干细胞表面标志性抗原的特异性抗体与所述干细胞孵育，经清洗后再与偶联有抗所述特异性抗体的免疫磁珠孵育，清洗得到所述标记后的细胞。所述特异性抗体为兔抗大鼠c-Met抗体和β2M抗体；所述免疫磁珠偶联有山羊抗兔IgG。

为了能提高干细胞在特定组织中的归巢效率，所述两个异性磁极的材料可选用铁氧体烧结永磁性材料，两个异性磁极呈圆柱状，且两磁极靠近相对的一端直径缩小；所述两个异性磁极端面的距离为5～25mm。此时，在两个磁极之间形成高强度、高梯度的磁场，磁场的高强度使免疫磁珠标记的干细胞具有良好的归巢能力，磁场的高梯度则使免疫磁珠标记的细胞能选择性地滞留于特定组织而不是其他组织。

本发明将直径在35纳米左右的免疫磁珠通过抗原抗体亲和反应来特异性标记细胞，由于该免疫磁珠的超顺磁性，使得特定细胞在磁场的作用下迅速归巢于特定组织，而且当磁场消失后，免疫磁珠失去磁性，在特定组织内的细胞不会因为相互吸引聚集成球而导致血管阻塞。在本发明中，免疫磁珠的主要制备原料均可以被生物体吸收、排泄，对机体无毒副作用。本发明合理利用超顺磁性磁珠的磁特性，采用磁场定向技术使干细胞向特定组织归巢，具有归巢高效快捷等优点，有很好的临床应用前景。

附图说明

图1为干细胞的免疫磁珠标记；

图2为细胞在磁场中的筛分；

图3A为归巢仪的结构；

图3B为图3A的俯视；

图4为体外免疫磁珠标记细胞的富集操作流程图；

图5为免疫磁珠标记的干细胞向大鼠肝的归巢照片。

具体实施方式

实施例1、c-Met⁺β2M细胞的归巢

本实施例以肝损伤大鼠模型的肝脏作为靶组织。本实施例中所用免疫磁珠购于清华大学材料学院，该磁珠偶联了山羊抗兔IgG，粒径在35nm左右，具有良好的超顺磁性。

1、大鼠骨髓单个核细胞的获得