干细胞研究-应用案例
《 Stroke》丨荷兰乌得勒支大学研究团队揭示缺氧预处理可增强间充质干细胞治疗新生儿缺氧缺血性脑损伤的潜力
发布时间：2026-02-05
2025年7月，荷兰乌得勒支大学医学中心脑中心Sara T De Palma研究团在 《Stroke》期刊发表题为“Hypoxic Preconditioning Enhances the Potential of Mesenchymal Stem Cells to Treat Neonatal Hypoxic-Ischemic Brain Injury”的研究论文。文章通过探讨间充质干细胞（MSC）缺氧预处理对新生儿缺氧缺血性（HI）脑损伤的治疗优化策略，构建新生 C57Bl/6 小鼠 HI 损伤模型，将 MSC 分别经缺氧（1% O₂，HP-MSCs）、常氧（21% O₂，NP-MSCs）预处理 24 小时后，于 HI 损伤后第 10 天经鼻给药，结合金纳米颗粒标记追踪 MSC 迁移，通过苏木精 - 伊红染色、圆筒站立实验、IBA1 染色等评估体内疗效，同时开展体外 Transwell 迁移、神经干细胞分化、小胶质细胞活化实验及 LC-MS/MS 蛋白质组学分析，发现 HP-MSCs 在减少 HI 损伤面积、改善感觉运动功能障碍方面优于 NP-MSCs，且缺氧预处理可增强 MSC 的体内外迁移能力及体外神经干细胞向成熟神经元的分化能力（抗炎效果与 NP-MSCs 相近），还能上调 MSC 中细胞外基质重塑相关蛋白丰度；明确了缺氧预处理通过增强 MSC 的迁移能力和神经再生能力，可提升其治疗新生儿 HI 脑损伤的效能，为优化 MSC 治疗新生儿 HI 脑损伤的策略提供了实验依据。
文章中MSCs缺氧预处理的具体操作是，将MSCs在1%的低氧环境中培养24小时，以模拟体内缺血缺氧的微环境。这种预处理旨在活化MSCs的应激反应机制，增强其生存能力和治疗潜力。低氧条件是本研究实现间充质干细胞（MSC）治疗效能优化、明确其治疗新生儿缺氧缺血性（HI）脑损伤机制的核心前提与关键驱动因素，贯穿研究设计与疗效实现全流程。
迈沃德低氧工作站凭借其稳定的氧浓度调控能力，成为干细胞相关研究的核心支撑设备。设备氧气调控范围覆盖 0.1%-23%，可按需灵活设置干细胞研究中常见的梯度低氧条件（如本研究的 1% O₂预处理条件、模拟体内不同程度缺血缺氧的低氧环境等），同时稳定维持 5% CO₂、37℃恒温恒湿的细胞培养环境，满足间充质干细胞、神经干细胞等多种干细胞模型的长期低氧培养及预处理需求；其稳定的氧浓度控制体系与快速气体置换技术，能有效避免传统低氧培养方法易出现的氧分压漂移、气体混合不均、缺氧环境波动等问题，确保不同低氧条件下干细胞功能调控、分化潜能、移植前预处理等实验的重复性与一致性。该设备可精确模拟干细胞体内定植的病理缺氧微环境（如脑损伤、缺血性疾病的缺氧区域），为干细胞缺氧预处理优化、干细胞向靶组织迁移机制研究、干细胞调控神经再生 / 组织修复功能解析、干细胞移植前适配性改造等研究提供了可靠的实验环境保障，是连接干细胞基础研究与临床转化应用的关键设备支撑。
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