Udgivet: 2023 | Senest revideret: maj 2026

Humane mesenkymale stamceller (HMSC)

1. Generelle egenskaber ved mesenkymale stamceller

Dette afsnit vil omhandle de generelle egenskaber ved mesenkymale stamceller, som omfatter:

• Multipotens

  MSC'er er multipotente stamceller. De har evnen til at differentiere sig til flere celletyper, hvilket gør dem til et værdifuldt forskningsværktøj inden for regenerativ medicin.

• Selvfornyelse

  Ligesom andre stamceller har mesenkymale stamceller evnen til selvfornyelse, hvilket sikrer en stabil kilde til stamceller over en længere periode.

• Immunmodulerende potentiale

  MSC'er udøver en immunmodulerende virkning og anvendes derfor til behandling af forskellige autoimmune sygdomme.

• Immunogenicitet

  Generelt har MSC'er en lav immunogenicitet, hvilket reducerer risikoen for immunafstødning ved transplantation. Dette kan dog variere fra type til type.

• Tilgængelighed

  MSC'er kan isoleres fra forskellige væv, herunder knoglemarv, fedtvæv og navlestrengsvæv, hvilket gør dem let tilgængelige til forskning og terapeutiske anvendelser.

2. Oplysninger om dyrkning af mesenkymale stamceller

For effektivt at kunne administrere og håndtere mesenkymale stamcellekulturer er det afgørende at have en omfattende forståelse af følgende oplysninger om dyrkning af MSC'er. Denne viden vil ikke kun lette dit arbejde, men også fremskynde fremskridtet i dine forskningsbestræbelser.

Nøglepunkter for dyrkning af mesenkymale stamceller

Fordoblingstid:

Fordoblingstiden for populationen varierer mellem forskellige typer MSC'er. Den kan variere fra 15,8 til 41,9 timer [2].

Adhærent eller i suspension:

Mesenchymale stamceller er adhærente.

Udsåningstæthed:

Den anbefalede celleudsåningsdensitet for MSC'er holdes mellem 1 og 3 x 10⁴ celler/cm². Til udsåning skylles cellerne med 1 x PBS (fosfatbuffersaltvand) og inkuberes med accutase (passageopløsning) i ca. 10 minutter ved stuetemperatur. Efter celleafløsning tilsættes medie, og cellerne centrifugeres. Derefter resuspenderes cellepelleten forsigtigt, og cellerne dispenseres i en ny kulturflaske indeholdende frisk kulturmedium.

Vækstmedium:

Alpha MEM-medium indeholdende 0,1 ng/ml bFGF (basisk fibroblastvækstfaktor), 2,0 mM stabilt glutamin, ribonukleosider, deoxyribonukleosider, 1,0 mM natriumpyruvat og 2,2 g/L NaHCO3 anvendes til dyrkning af mesenkymale stamceller. Mediet bør udskiftes hver 2. til 3. dag. 

Vækstbetingelser:

Mesenchymale stamcellekulturer opbevares i en befugtet inkubator ved 37 °C og 5 % CO2.

Opbevaring:

Mesenchymale stamceller kan opbevares i dampfasen af flydende nitrogen eller ved temperaturer under -150 °C i længere tid.

Fryseproces og medium:

CM-1- eller CM-ACF-frysemedier anvendes til opbevaring af mesenkymale stamceller. Der anvendes generelt en langsom fryseproces, hvor temperaturen kun sænkes med 1 °C pr. minut. Dette beskytter cellernes levedygtighed.

Optøningsproces:

Frosne MSC'er nedsænkes let i et vandbad, der er forindstillet til 37 °C, i ca. 60 sekunder. Derefter tilsættes frisk dyrkningsmedium, cellerne resuspenderes og centrifugeres. Dette trin fjerner komponenterne i frysemediet fra cellerne. Den opnåede cellepellets tilsættes derefter til vækstmediet, og cellerne fordeles i nye kolber til dyrkning.

Biosikkerhedsniveau:

Der kræves et biosikkerhedslaboratorium på niveau 1 til håndtering og vedligeholdelse af mesenkymale stamcellekulturer.

3. Forskellige typer mesenkymale stamceller og deres fremtrædende egenskaber

Der findes mange kildebaserede typer af mesenkymale stamceller. Tre hovedtyper af MSC'er behandles i dette afsnit af artiklen.

3.1 Mesenchymale stamceller fra fedtvæv

• Mesenchymale stamceller fra fedtvæv (AD-MSC'er) er en type mesenchymale stamceller, der udvindes fra fedtvæv.
• De findes i rigelige mængder i fedtvæv, og udvindingsproceduren er relativt enkel gennem en minimalt invasiv procedure kaldet fedtsugning.
• De er mindre tilbøjelige til at forårsage en immunreaktion ved allogen transplantation.
• Disse celler udviser et robust adipogent potentiale, hvilket betyder, at de har en høj tendens til at differentiere sig til adipocytter (fedtceller) sammenlignet med andre typer mesenkymale stamceller.

Udgivet: 2023 | Senest opdateret: maj 2026

Mesenchymale stamceller fra navlestrengen

• Stamceller fra navlestrengen (UC-MSC'er) udvindes fra navlestrengsvæv.
• Navlestrengsvævet er let tilgængeligt til udvinding af stamceller efter fødslen.
• Ligesom BM-MSC'er kræver navlestrengsstamceller også HLA-matchning mellem modtager og donor ved transplantation for at undgå immunrespons.
• De udviser en højere tendens til neural differentiering og er derfor værdifulde forskningsværktøjer til neurologisk forskning.

4. Forskningsanvendelser af mesenkymale stamceller

Mesenchymale stamceller (MSC'er) anvendes i vid udstrækning i biomedicinsk forskning på grund af deres betydelige terapeutiske potentiale. I dette afsnit nævnes nogle få lovende anvendelser af forskellige MSC-typer.

• Forskning i regenerativ medicin: Mesenchymale stamceller er multipotente celler; de har potentiale til at differentiere sig til forskellige celletyper, såsom brusk-, knogle-, muskel- og fedtceller. Derfor administreres de som regenerativ medicin til reparation og erstatning af skadede eller beskadigede væv. De regenerative anvendelser af MSC'er ses primært ved skader på hud, knogler og bevægeapparatet. For eksempel fandt en undersøgelse foretaget af Helena Debiazi Zomer og kolleger i 2020, at mesenkymale stamceller afledt af fedtvæv (AD-MSC'er) er i stand til at fremskynde heling af hudsår i musemodeller. De stimulerer angiogenese og omdannelse af den ekstracellulære matrix for at fremme et ar af bedre kvalitet, der ligner normal sund hud, end kontrolgruppen [3]. Forskning har også observeret de knogledefektreparerende egenskaber hos mesenkymale stamceller fra navlestrengen. De udøver reparerende virkninger ved at fremme angiogenese, osteoklastogenese og mobilisering af værts-MSC'er eller differentiering til osteoblastlignende celler [4].
• Immunsystemsygdomme/-forstyrrelser: Mesenchymale stamceller udøver immunmodulerende virkninger. De har en tendens til at regulere immunresponser og reducere inflammation. Derfor anvendes de til behandling af autoimmune sygdomme, dvs. leddegigt, multipel sklerose, inflammatorisk tarmsygdom osv. I en undersøgelse blev den immunmodulerende virkning af mesenkymale stamceller fra knoglemarv på T-celler fra perifert blod, udtaget fra patienter med leddegigt, undersøgt. BM-MSC-celler udøver en hæmmende virkning på T-celler og undertrykker cytokiner, der er involveret i leddegigtens patofysiologi [5].
• Neurologisk og kardiovaskulær forskning: MSC'er har et betydeligt potentiale for anvendelse inden for neurologisk og kardiovaskulær forskning. De anvendes til behandling af flere neurodegenerative lidelser, herunder Parkinsons og Alzheimers sygdom. Desuden anvendes de i behandlingen af hjerte-kar-sygdomme, da de reparerer beskadiget eller skadet hjertevæv efter hjertehændelser. Desuden fremmer MSC'er også angiogenese og er dermed værdifulde i kardiovaskulær forskning. En sådan undersøgelse udforskede det terapeutiske potentiale af mesenkymale stamceller fra fedtvæv og knoglemarv i en model for akut myokardieinfarkt (MI). Undersøgelsen fandt, at begge kilder er lige gavnlige til at regenerere hjertevæv og reducere fibrose [6]. Interessant nok fandt forskning udført i 2022, at mesenkymale stamceller fra menneskelig navlestreng (UC-MSC'er) udøver neurobeskyttende virkninger i musemodeller for Parkinsons sygdom via regulering af tarmmikroorganismer. Musemodellen udviste forbedret bevægelsesfunktion efter intranasal transplantation af UC-MSC'er [7].

Referencer

1. Ding, D.C., W.C. Shyu og S.Z. Lin, Mesenchymale stamceller. Cell Transplant, 2011. 20(1): s. 5-14.
2. Zhan, X.-S. et al., En sammenlignende undersøgelse af biologiske egenskaber og transkriptomprofiler for mesenkymale stamceller fra forskellige hundevæv. International journal of molecular sciences, 2019. 20(6): s. 1485.
3. Zomer, H.D., et al., Mesenchymale stromaceller fra hud- og fedtvæv inducerer makrofagpolarisering til en pro-reparationsfænotype og forbedrer heling af hudsår. Cytotherapy, 2020. 22(5): s. 247-260.
4. Kosinski, M., et al., Reparation af knogledefekter ved hjælp af et knogleerstatningsmateriale understøttet af mesenkymale stamceller fra navlestrengen. Stem Cells International, 2020. 2020.
5. Pedrosa, M., et al., Immunmodulerende effekt af humane mesenkymale stromal-/stamceller fra knoglemarv på perifere T-celler fra patienter med leddegigt. Journal of tissue engineering and regenerative medicine, 2020. 14(1): s. 16-28.
6. Omar, A.M., et al., Sammenlignende undersøgelse af det terapeutiske potentiale af mesenkymale stamceller fra fedtvæv og knoglemarv på en model for akut hjerteinfarkt. Oman Med J, 2019. 34(6): s. 534-543.
7. Sun, Z., et al., Mesenchymale stamceller fra menneskelig navlestreng forbedrer bevægelsesfunktionen i en musemodel for Parkinsons sygdom gennem regulering af tarmmikroorganismer. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 2022. 9: s. 808905.