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十年攻關(guān)：干細(xì)胞技術(shù)成功制備出“人工紅細(xì)胞”
日期：2024-08-29 09:23
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摘要：
近日，**醫(yī)學(xué)科學(xué)院野戰(zhàn)輸血研究所、全軍干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室裴雪濤團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)10年集智攻關(guān)，建立了“人工血液”制備工藝，并通過干細(xì)胞技術(shù)成功制備出了“人工紅細(xì)胞”。
本項(xiàng)技術(shù)經(jīng)軍地衛(wèi)生和藥監(jiān)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)， “人工紅細(xì)胞”與正常紅細(xì)胞的血紅蛋白含量、攜氧能力和滲透脆性等各項(xiàng)指標(biāo)基本一致，是干細(xì)胞來源、體外制備*接近臨床應(yīng)用的生物科技成果，擴(kuò)增率可達(dá)10萬倍以上，明顯優(yōu)于以往技術(shù)水平，為規(guī)模化生產(chǎn)奠定了重要基礎(chǔ)，使我國干細(xì)胞制備“人工血液”的研發(fā)水平進(jìn)入國際**行列。
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近日，**醫(yī)學(xué)科學(xué)院野戰(zhàn)輸血研究所、全軍干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室裴雪濤團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)10年集智攻關(guān)，建立了“人工血液”制備工藝，并通過干細(xì)胞技術(shù)成功制備出了“人工紅細(xì)胞”。
本項(xiàng)技術(shù)經(jīng)軍地衛(wèi)生和藥監(jiān)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)， “人工紅細(xì)胞”與正常紅細(xì)胞的血紅蛋白含量、攜氧能力和滲透脆性等各項(xiàng)指標(biāo)基本一致，是干細(xì)胞來源、體外制備*接近臨床應(yīng)用的生物科技成果，擴(kuò)增率可達(dá)10萬倍以上，明顯優(yōu)于以往技術(shù)水平，為規(guī)?；a(chǎn)奠定了重要基礎(chǔ)，使我國干細(xì)胞制備“人工血液”的研發(fā)水平進(jìn)入國際**行列。
基于造血干細(xì)胞技術(shù)的“人工血液”研發(fā)是指利用造血干細(xì)胞(主要來源為骨髓及臍帶血)的高度增殖能力和多向分化潛能，通過細(xì)胞工程的技術(shù)對(duì)干細(xì)胞進(jìn)行體外擴(kuò)增、定向誘導(dǎo)分化、功能激活與調(diào)控等，在短時(shí)間內(nèi)大量獲得早期造血干/祖細(xì)胞及各階段的造血前體細(xì)胞，以及定向誘導(dǎo)擴(kuò)增大量的紅細(xì)胞以及巨核細(xì)胞/血小板、**細(xì)胞等功能性血細(xì)胞和**活性細(xì)胞，并可對(duì)部分細(xì)胞的功能進(jìn)行激活和調(diào)控，誘導(dǎo)分化的細(xì)胞將*終用于血細(xì)胞輸注和造血細(xì)胞移植。此次成功制備出的“人工紅細(xì)胞”就是“人工血液”研發(fā)的一部分。
優(yōu)化完善臍帶血和骨髓擴(kuò)增誘導(dǎo)程序取得突破
在紅細(xì)胞的體外制備方面，從造血干細(xì)胞起始，步驟相對(duì)簡(jiǎn)單，程式也已基本固定，主要是利用臍帶血和骨髓來源的造血干/祖細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增和誘導(dǎo)。
臍帶血是胎兒娩出、臍帶結(jié)扎并離斷后殘留在胎盤和臍帶中的血液，通常是廢棄不用的。近三十年來的醫(yī)學(xué)實(shí)踐表明，臍帶血中含有可以重建人體造血和**系統(tǒng)的造血干細(xì)胞，可用于造血干細(xì)胞移植，**80多種**。因此，臍帶血和骨髓都是造血干細(xì)胞的重要來源。
利用臍帶血和骨髓的程序化誘導(dǎo)方案大致可總結(jié)分解成三個(gè)階段，首先是譜系分化的定向誘導(dǎo)，誘導(dǎo)造血干細(xì)胞向紅系發(fā)育，**階段是對(duì)紅系前體細(xì)胞的擴(kuò)增，第三階段則是紅細(xì)胞的脫核與成熟。
為實(shí)現(xiàn)*好的擴(kuò)增率，研發(fā)團(tuán)隊(duì)開展了一系列技術(shù)體系的優(yōu)化和完善，包括采用小分子添加劑提高細(xì)胞擴(kuò)增效率、通過表面活性劑提高紅系分化效率和細(xì)胞活性、采用無基質(zhì)培養(yǎng)體系誘導(dǎo)紅細(xì)胞脫核及三維培養(yǎng)培養(yǎng)體系進(jìn)行擴(kuò)增等等。
這套技術(shù)另外一個(gè)特點(diǎn)在于更貼近應(yīng)用，通過對(duì)生產(chǎn)工藝的優(yōu)化，利用提高終末細(xì)胞產(chǎn)量、將整個(gè)生產(chǎn)過程流水線化等方式，有可能降低整體生產(chǎn)成本，在稀有血型的基礎(chǔ)上制備“通用型”血細(xì)胞也將進(jìn)一步降低血液篩查所需的成本，推動(dòng)和加快“人工血液”應(yīng)用的進(jìn)程。
