本项目针对生物人工肝等研究与临床应用中细胞来源困难的"瓶颈"问题,以ES细胞的多向分化潜能和已能分化为"类似性"肝细胞的实验研究为依据,探索一种新的ES细胞向功能性肝细胞的诱导方法。研究首先从地塞米松、胰岛素、二甲基亚砜、肝细胞生长因子、成纤维细胞生长因子、重组Oncostatin等筛选并优化组合成为性能良好的肝细胞分化条件诱导剂;比较了Collagen、Fibronectin、Matrigel的作用,确定细胞因子诱导的细胞外基质Matrigel为ES细胞肝分化的良好的细胞基质。在此基础上,以细胞基质和三维可降解生物材料为支撑,联合3D微重力生物反应器组成诱导ES细胞向肝细胞分化的三维立体模式。通过系统的形态学研究、细胞标志物检测和复杂多样的肝细胞功能评价,证实该模式下的分化细胞具有较典型的肝细胞形态,表达白蛋白、甲胎蛋白及CK18,具有合成白蛋白和尿素、摄取低密度脂蛋白、贮存糖原等功能及P450活性,体内移植后的分化细胞能继续保持活性并成熟。本研究建立了能够稳定获得较大量功能性肝细胞的ES细胞分化方法,为解决生物人工肝、肝组织工程等肝细胞治疗研究的细胞来源提供了新的方法和途径。
英文主题词embryonic stem cells; hepatocyte; 3D scaffolds; microgravity bioreactor; differentiation