Войти
Амниотические стволовые клетки - это смесь стволовых клеток, которые можно получить из околоплодных вод, а также амниотической мембраны. могут развиваться в различные типы тканей, включая кожу, хрящ, сердечную ткань, нервы, мышцы и кости. Клетки также имеют потенциальное медицинское применение, особенно при регенерации органов.
Стволовые клетки обычно извлекаются из амниотический мешок в результате амниоцентеза, который происходит без вреда для эмбрионов. Поэтому использование стволовых клеток амниотической жидкости обычно рассматривается Это связано с отсутствием этических проблем, связанных с использованием клеток эмбрионов.
В 2009 году первый в США банк амниотических стволовых клеток был открыт в Медфорде, Массачусетс, от Biocell Center, международной компании, специализирующейся на криоконсервации и частном хранении стволовых клеток амниотической жидкости.
Наличие эмбриональных и плодных клеток из всех зародышевых листков В околоплодных водах постепенно определялся с 1980-х гг. Впервые кроветворные клетки-предшественники были обнаружены в околоплодных водах в 1993 году, а именно до 12-й недели беременности. Было высказано предположение, что они происходят из желточного мешка.
. В 1996 году исследование показало, что негематопоэтические клетки-предшественники также присутствовали в амниотической жидкости. Позднее это было подтверждено получением мезенхимальных стволовых клеток. Кроме того, данные показали, что эмбриональные стволовые клетки являются частью жидкости, хотя и в очень малых количествах.
Примерно в то же время было установлено, что стволовые клетки амниотической мембраны также имеют мультипотентный потенциал. Наблюдалась их дифференцировка в нервные и глиальные клетки, а также в гепатоциты предшественники.
Большинство стволовых клеток, присутствующих в амниотической жидкости, имеют много общих характеристик, что позволяет предположить, что они могут иметь общее происхождение.
В 2007 году было подтверждено, что амниотическая жидкость содержит гетерогенную смесь мультипотентных клеток после было продемонстрировано, что они были способны дифференцироваться в клетки из всех трех зародышевых листков, но они не могли образовывать тератомы после имплантации иммунодефицитным мышам. Эта характеристика отличает их от эмбриональных стволовых клеток, но указывает на сходство с взрослыми стволовыми клетками. Однако фетальные стволовые клетки, полученные из околоплодных вод, более стабильны и пластичны, чем их взрослые аналоги, что упрощает их перепрограммирование до плюрипотентного состояния.
Для выделения и выделения были разработаны различные методы. культивирование амниотических стволовых клеток. Один из наиболее распространенных методов изоляции включает удаление околоплодных вод путем амниоцентеза. Затем клетки извлекаются из жидкости на основании наличия c-Kit. Существует несколько вариантов этого метода. Существует некоторая дискуссия о том, является ли c-Kit подходящим маркером для отличия амниотических стволовых клеток от других типов клеток, поскольку клетки, лишенные c-Kit, также обладают потенциалом дифференцировки. Условия культивирования также могут быть отрегулированы для стимулирования роста клеток определенного типа.
Мезенхимальные стволовые клетки (МСК) в большом количестве содержатся в амниотической жидкости, и было описано несколько методов за их изоляцию. Обычно они включают удаление околоплодных вод путем амниоцентеза, и их отличие от других клеток может основываться на их или других характеристиках.
Тестирование лейкоцитарного антигена человека было использовано для подтверждения того, что МСК происходят от плода, а не от плода. мать. Первоначально предполагалось, что МСК удаляются из эмбриона в конце их жизненного цикла, но поскольку клетки оставались жизнеспособными в околоплодных водах и могли размножаться в культуре, эта гипотеза была опровергнута. Однако остается неясным, происходят ли клетки от самого плода, плаценты или, возможно, из внутренней клеточной массы бластоцисты.
Сравнение МСК, полученных из амниотической жидкости, с полученными из костного мозга одни показали, что первый имеет более высокий потенциал расширения в культуре. Однако культивируемые МСК, полученные из околоплодных вод, имеют сходный фенотип с МСК взрослого костного мозга и МСК, происходящими из ткани плода во втором триместре. У животных МСК, по-видимому, обладают уникальным иммунологическим профилем, который наблюдался после их выделения и культивирования in vitro.
В отличие от мезенхимальных стволовых клеток, эмбрионоподобных стволовых клеток в околоплодных водах мало, они составляют менее 1% образцов амниоцентеза. Эмбрионоподобные стволовые клетки были первоначально идентифицированы с использованием маркеров, общих для эмбриональных стволовых клеток, таких как ядерные Oct4, CD34, виментин, щелочная фосфатаза, фактор стволовых клеток и c-Kit. Однако эти маркеры не обязательно экспрессировались одновременно. Кроме того, все эти маркеры могут встречаться сами по себе или в некоторой комбинации в других типах клеток.
плюрипотентность этих эмбрионоподобных стволовых клеток еще предстоит полностью установить. Хотя те клетки, которые экспрессировали маркеры, были способны дифференцироваться в мышечные, адипогенные, остеогенные, нефрогенные, нервные и эндотелиальные клетки, это не обязательно происходило из гомогенной популяции недифференцированных клеток. Доказательством в пользу природы эмбриональных стволовых клеток является их способность продуцировать клоны.
Использование амниотических стволовых клеток вместо эмбриональных стволовых клеток в некоторых случаях может быть полезным для различные причины, в том числе то, что первые не образуют тератом. Их повышенная стабильность и пластичность по сравнению со взрослыми стволовыми клетками также может быть преимуществом. Стволовые клетки из околоплодных вод и мембран используются для терапевтических подходов.
Возможные применения включают использование амниотических стволовых клеток для фетальной тканевой инженерии для реконструировать врожденные дефекты у младенцев. Это позволит избежать осложнений, которые часто связаны с получением стволовых клеток из ткани плода. Небольшое количество околоплодных вод обеспечивает достаточно большое количество клеток для процесса тканевой инженерии и может помочь исправить ряд дефектов, включая диафрагмальную грыжу, и, возможно, восстановить преждевременный разрыв мембраны во время беременности. В случае замораживания и хранения в банке клетки могут также использоваться для аналогичных целей в более позднем возрасте.
Было проведено несколько исследований для изучения способности амниотических стволовых клеток дифференцироваться в сердечные клетки. Хотя клетки, отсортированные с помощью c-Kit, экспрессируют некоторые гены, общие для сердечных клеток, успех в этой области все еще ограничен. Совместное культивирование, т. Е. Смешивание клеток и их посев, амниотических стволовых клеток человека с миоцитами желудочков новорожденных крыс (NRVM) вызвало формирование функциональных щелевых соединений друг с другом, индикатор для кардиоподобных клеток. Однако эти результаты могут быть связаны с конкретными особенностями NRVM или слияния клеток, а не с собственным потенциалом амниотических стволовых клеток дифференцироваться в сердечные клетки. В целом, эти методы считаются потенциально значимыми, но необходимы дальнейшие исследования.
Еще одна область, представляющая интерес, - это использование этих клеток для улучшения состояния сердечной ткани после инфаркта миокарда. Несколько стратегий были протестированы на крысах, включая инъекцию диссоциированных амниотических стволовых клеток в область инфаркта, что дало противоречивые результаты нескольких исследовательских групп. Напротив, инъекции агрегатов амниотических стволовых клеток, по-видимому, значительно улучшают функцию ткани за счет уменьшения размера области инфаркта и улучшения функции левого желудочка. Кроме того, было показано, что плотность сосудистой сети увеличивается. Инъекция клеток сразу после инфаркта особенно полезна, поскольку клетки защищают сердечную ткань от дальнейшего повреждения.
Более того, другие результаты подтвердили концепцию, согласно которой секретом амниотических стволовых клеток может действуют как эффективный паракринный агент против кардиотоксичности, вызванной доксорубицином, подтверждая потенциальную важность этой клеточной популяции в области кардиологических исследований.
После открытия того, что амниотические стволовые клетки способны дифференцироваться в почечные клетки, это было дополнительно изучено в нескольких исследованиях. Они показали, что in vitro клетки были способны вносить вклад в ранние почечные структуры, а также были способны интегрироваться в ранние почечные структуры ex vivo и продолжать свое развитие в зрелые нефроны.. Результаты, полученные при использовании амниотических стволовых клеток в постнатальной почке, были гораздо менее обнадеживающими, поскольку вклад клеток в ткань был очень мал. Однако клетки были способны оказывать защитное действие на тубулярные клетки у мышей с острым канальцевым некрозом.
Амниотические стволовые клетки также можно использовать для лечения хронических повреждений. Это было показано на мышиных моделях для синдрома Альпорта, где клетки продлевали выживаемость животных, замедляя прогрессирование заболевания. Такой же эффект наблюдался на мышах, где амниотические стволовые клетки человека использовались для лечения уретральной обструкции.
Использование фетальных клеток было весьма спорным, поскольку ткань обычно получают от плода после искусственного аборта. Напротив, фетальные стволовые клетки в околоплодных водах можно получить с помощью обычного пренатального тестирования без необходимости аборта или биопсии плода .
