造血干細(xì)胞具有自我更新和分化產(chǎn)生所有血細(xì)胞的能力。骨髓移植(Bone marrow transplantation, BMT)是通過靜脈注射向白血病或再生不良性貧血等難治性血液病患者移植正常骨髓細(xì)胞進(jìn)行治療。骨髓移植使用的造血干細(xì)胞來源包括骨髓、臍帶血或從末梢血回收的PBSCT等,總稱造血干細(xì)胞移植(HSCT)。
骨髓移植將健康供體的相容性血液或骨髓細(xì)胞移植到當(dāng)發(fā)生血液系統(tǒng)惡性腫瘤患者體內(nèi)是恢復(fù)正常造血功能的有效解決方案,是臨床上應(yīng)用最早的細(xì)胞治療手段。隨著醫(yī)學(xué)水平的提高,臨床骨髓移植數(shù)量增長很快。提高骨髓移植成功率保證骨髓移植患者的生活質(zhì)量需要相應(yīng)的基礎(chǔ)科學(xué)研究的進(jìn)展。
造血干細(xì)胞細(xì)胞數(shù)量少,C57小鼠在造血干細(xì)胞功能及其調(diào)節(jié)機(jī)制的研究中應(yīng)用最為廣泛。利用骨髓移植實(shí)驗(yàn)觀察造血干細(xì)胞在受輻射受體小鼠體內(nèi)的造血重建能力是評判造血干細(xì)胞自我更新和多向分化潛能的“金標(biāo)準(zhǔn)”。造血干細(xì)胞體內(nèi)移植實(shí)驗(yàn)不斷被優(yōu)化,其中比較常用的競爭性骨髓移植實(shí)驗(yàn)。
中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物研究所放射性疾病課題組利用Ly5同型小鼠,受體小鼠(C57BL/6J-Ly-5.2)接受致死劑量全身照射預(yù)處理,受試C57BL/6J-Ly-5.1小鼠的供體造血細(xì)胞和來自C57BL/6-Ly-5.1/5.2小鼠的競爭性細(xì)胞混合后,靜脈輸注給受體小鼠,構(gòu)建競爭性骨髓移植模型。在骨髓移植后不同時間點(diǎn),收集外周血檢測供體細(xì)胞的嵌合率。評價分析供體造血干細(xì)胞的自我更新和分化能力。
受體小鼠照射總劑量為9.0 Gy,分2次照射,照射后2 h左右進(jìn)行供體細(xì)胞注射,可以提高移植成功效率。選擇2.5×105受體同源(或者雜合細(xì)胞)的全骨髓細(xì)胞作為保護(hù)細(xì)胞(競爭細(xì)胞),在保證受體小鼠短期存活的條件下提升了供體細(xì)胞的檢出效率。在骨髓移植后1個月、3個月分別采血,應(yīng)用流式細(xì)胞儀分析外周血中供體細(xì)胞嵌合率:1個月時嵌合率在70~80%;2~3個月時嵌合率是40~50%,證明骨髓移植小鼠模型成功構(gòu)建。
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