造血幹細胞（HSCs）代表了原始血液祖細胞的異質群，可分為幾個不同的類別。1,2 在人體內，造血幹細胞主要位於成人的骨髓中，但也存在於各種胎兒組織中，例如臍帶血、胎盤和胎兒肝臟。造血幹細胞的功能是自我更新能力和多能性，可以補充所有類型的血細胞。造血幹細胞的骨髓分支包括單核/巨噬細胞、粒細胞（中性粒細胞、嗜碱性粒細胞、嗜酸性粒細胞）、紅細胞、巨核細胞（血小板製造細胞）和樹突狀細胞。淋巴分支包括 T 淋巴細胞、B 淋巴細胞和 NK 細胞。3 使用造血幹細胞（骨髓移植）進行治療已經有 40 多年的歷史了，而且非常成熟。4 事實上，造血幹細胞在再生醫學的進一步應用上仍有極大的潛力，因此科學界對其進行了深入的研究。
眾所周知， 體內 造血干細胞憑藉其顯著的自我更新能力，能夠擴大到非常大的數量。5 體外 集落形成單位（CFU）檢測已被用來研究造血祖細胞在半固體瓊脂培養基形成集落的增殖和分化模式。然而，研究人員在未分化造血幹細胞的體外擴增過程中面臨困難，在傳統含血清的培養系統中，細胞在擴增期間的分化程度越來越高。
PromoCell HPC Expansion Medium DXF (C-28021) 為 CD34+/CD133+ 人造血幹細胞提供高度優化、化學定義和無血清的培養系統。對自我更新的最佳支援及對分化的抑制，使人類造血祖細胞的擴展更為優異。
圖 1.造血幹細胞分化成各種血液和免疫細胞類型。
造血幹細胞培養規範
- 準備擴展培養基。按照說明將PromoCell HPC Expansion Medium DXF (C-28021)的Basal Medium和Supplement Mix混合。然後，加入適量的 PromoCell Cytokine Mix E 以獲得完全補充的擴展培養基。 在 37 °C 和 5% CO2 的培養箱中預平衡適量的補充培養基 30 分鐘。
新鮮分離的 HPCs：以 5X103 cells/ml 的密度將 HPCs 平片於預先平衡的培養基：將細胞在水浴中解凍 2 分鐘（詳情請參閱 PromoCell 人類 CD34+ 祖細胞使用手冊）。解凍後，立即以每毫升 5,000 cells 的密度移入預先平衡的培養基。每瓶冷凍保存的細胞至少使用 9 毫升培養基。將細胞放置在 37 °C 和 5% CO2 的培養箱中 4-8 小時。然後，依照 PromoCell 人類 CD34+ 祖細胞使用手冊中的亞培養章節所述，進行完全的培養基更換。 - 擴展未分化的HPCs. 在37 °C和5% CO2下培養細胞4天。若要更換部分培養基，請將細胞從培養箱中取出。要製作單個細胞懸液，請上下移液數次，將組織培養容器中的全部內容物移入 50 ml 錐形管中。以 240 x g 的速度將細胞旋轉 10 分鐘。然後，小心吸出上面三分之二的培養基。將細胞輕輕地重懸在剩餘的三分之一培養基中，並用新鮮的細胞生成素補充的 HPC Expansion Medium DXF (C-28021)補充到原來的容量。再培養 6-8 天，讓細胞充分擴張。
- 收穫擴增的 HPCs. 從含有擴增的 HPCs 的組織培養容器中收集培養基，收穫細胞。用移液管上下移動幾次，以釋放松散附著的細胞，並獲得單細胞懸浮液。
- 重悬并计数细胞。 在 PromoCell HPCs Expansion Medium DXF (C-28021)中重悬细胞并计数。HPCs 現在可以用於您的實驗，例如分化為成熟血細胞的系。使用 PromoCell 造血細胞原代培養基 (C-28020)，可將造血細胞非定向分化為成熟血細胞。
- 表徵細胞。 表徵擴大的造血幹細胞的造血免疫表型，例如流式細胞儀分析。原始造血幹細胞呈現CD34+/CD38- 表型（圖2），CD45染色中度陽性。
Figure 2. Expansion of human hematopoietic stem cells. 臍帶血CD34+祖細胞在PromoCell HPC Expansion Medium DXF中擴增12天後的相亮形態和流式細胞儀分析。經 7-AAD 染色檢測，98% 以上的細胞在擴增期後有存活能力。
Figure 3. Characterization of human hematopoietic stem cells. 在PromoCell HPC Expansion Medium DXF中生長的造血幹細胞的CD34染色陽性百分比（>93%），而>95%的細胞沒有CD38染色。CD34+/CD38- 標誌輪廓顯示原始造血表型的維持。
參考資料
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