中国科学技术大学教授程临钊、副研究员刘森泉团队在体外大规模生产红细胞研究领域取得突破性进展。团队对红细胞终末分化所需的营养成分进行系统性探索和优化,成功建立了一种全新的化学成分明确的红细胞诱导分化体系,为将来体外大规模生产人红细胞提供了新方案。相关研究成果日前在线发表于《先进科学》。

红细胞输注是临床应用最广泛的一种细胞治疗策略。目前红细胞和其他血液制品主要依赖志愿者捐献,但存在供者不足、有感染风险、稀有血型缺乏等问题,通过体外培养生产获得大量功能性的红细胞是解决问题的一大途径。

刘森泉介绍,要实现红细胞的体外大规模生产,必须攻克两个关键难题:一是红系祖细胞的大规模培养和扩增;二是体外进行高效终末分化并生成功能性的去核红细胞。

在前期研究中,团队建立了人红系祖细胞的富集、扩增和终末分化平台,并初步实现红系祖细胞的体外扩增。

此次研究中,团队对红细胞终末分化所需的营养成分进行了系统性探索和优化。他们发现,生理水平的代谢物和盐浓度可以显著增强红系祖细胞的增殖并提高成熟红细胞产量。基于此,研究人员发现脂质代谢在红细胞终末分化中发挥着重要作用,并尝试使用低密度脂蛋白或胆固醇完全替代人血浆和血清,成功建立了一种全新的化学成分明确的红细胞诱导分化体系。

刘森泉说,相较于传统培养系统,无血清的红细胞诱导分化系统不仅有望大大提高体外红细胞的生产效率,降低生产成本,同时能有效解决血浆制品来源和批次的差异性问题。这一突破性发现,为将来大规模、高效、规范化生产红细胞奠定了坚实基础。(记者 王敏)