چکیده:

ذخیره موجود از گلبول های قرمز خون که گروه های خونی نادری را بیان می کنند به منظور تأمین نیازهای موجود برای تزریق به بیماران نیازمند به تزریق مداوم خون مانند بیماران مبتلا به کم خونی داسی شکل به دلیل مشکلات ناسازگاری ایمنی ناکافی می باشد. تولید گلبول های قرمز کشت شده در شرایط آزمایشگاه به تدریج به یک روش مکمل ممکن برای سیستم تولید و تهیه گلبول های قرمز برپایه روش های موجود تبدیل می گردد. از نظر تئوری، تولید گلبول های قرمز کشت شده می تواند به واسطه تکثیر سلول های پیش ساز، پروژنیتوری و بنیادی آن به حداکثر برسد. در اینجا، ما روش های طراحی شده برای گسترش این سه نوع سلول را به منظور بهینه کردن راندمان گلبول های قرمز خون کشت شده ترکیب کردیم و دریافتیم که قراردادن سلول های CD34⁺ در معرض یک پالس کوتاه از سایتوکاین های مطلوب برای تمایز اریتروئیدی پیش از تکثیر سلول های بنیادی و به دنبال آن تکثیر پروژنیتوری، باعث تولید میزان بالایی از سلول های اریتروئیدی می گردد. این پروتکل جدید تولید گلبول های قرمز خون عاری از سرم بر روی سلول های CD34⁺ مشتق شده از سلول های بنیادی جنینی انسان، کیسه جنینی 6 الی 8 هفته ای، کبدهای جنین 16 الی 18 هفته، خون بند ناف و خون محیطی کارا بود. بازدهی سلول های به دست آمده با این پروتکل های جدید بسیار بیشتر از میزان مشاهده شده تا پیش از این می نمود. بررسی بیان گلوبین توسط روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا نشان داد که این پروتکل ها منجر به تولید گلبول های قرمزی می شوند که پروفایل بیان گلوبین آن ها شبیه به میزان مورد انتظار برای سن تکوینی سلول های CD34⁺ است.

Novel, High-Yield Red Blood Cell Production Methods from CD34-Positive Cells Derived from Human Embryonic Stem, Yolk Sac, Fetal Liver, CordBlood, and Peripheral Blood.

Olivier E, Qiu C, Bouhassira EE.

Source

Departments of Medicine and Cell Biology, Albert Einstein College of Medicine, Bronx, New York, USA.

Abstract

The current supply of red blood cells expressing rare blood groups is not sufficient to cover all the existing transfusion needs for chronically transfused patients, such as sickle cell disease homozygous carriers, because of alloimmunization. In vitro production of cultured red blood cells is slowly emerging as a possible complement to the existing collection-based red blood cell procurement system. The yield of cultured red blood cells can theoretically be maximized by amplifying the stem, progenitor, or precursor compartment. Here, we combined methods designed to expand these three compartments to optimize the yield of cultured red blood cells and found that exposing CD34(+) cells to a short pulse of cytokines favorable for erythroid differentiation prior to stem cell expansion followed by progenitor expansion produced the highest yield of erythroid cells. This novel serum-free red blood cell production protocol was efficient on CD34(+) cells derived from human embryonic stem cells, 6-8-week yolk sacs, 16-18-week fetal livers, cord blood, and peripheral blood. The yields of cells obtained with these new protocols were larger by an order of magnitude than the yields observed previously. Globin expression analysis by high-performance liquid chromatography revealed that these expansion protocols generally yielded red blood cells that expressed a globin profile similar to that expected for the developmental age of the CD34(+) cells.