利用iPS技术生产血小板，使血小板实现量产成为可能！

【据《Cell》2018年7月报道】题：湍流激活血小板产生，可实现临床规模的体外生产（作者Yukitaka Ito13等）

输血是最常见的细胞治疗形式之一，其中血小板可促进止血，它是由血流不断冲刷巨核细胞，掉落下来的细胞表面物质所形成。巨核细胞可以长时间储存，但它们在体内极为罕见，因此很难从供体处获得。输血小板常见于手术、癌症以及血小板相关疾病治疗。血小板离体之后生存期最长5天，因此红十字会等组织需要定期组织采集。

随着人口老龄化增加，许多国家都将面临血液供体短缺。美国是全球最大的血制品消费国，市场消费额占全球的40%，美国是全球唯一一个血制品可以自给自足的国家，而日本血浆投放量远不能满足需求，行业处于高度需求旺盛的状态，2017年其保守需求量12,000吨，而实际采浆量约9,000吨，与WHO基本保障水平（10L/1000人）相比，缺口达39%，供应缺口和人均保有量低，供不应求刺激行业增长。血小板的预期短缺促进人们寻找不依赖血液捐献的替代来源。

人诱导多能干细胞（human induced pluripotent stem cell, hiPSC）技术提供了一种可持续产生足够数量血小板用于输注的方法。这种方法可将从人体获取的血细胞或皮肤细胞进行表观遗传学重编程后得到胚胎干细胞样状态的hiPSC，然后将hiPSC动向转分化为巨核细胞。而如何使源自hiPSC的巨核细胞能生产临床制造规模的血小板还是一个问题。

在一项研究中，日本京都大学iPS细胞研究与应用中心的Koji Eto及其团队注意到在培养瓶中旋转时，源自hiPSC的巨核细胞产生的血小板数量要比在培养皿静态条件下的多。利用这一新发现，Eto团队在一种带有一个流动腔室和多个支柱的新型微流体系统中测试了一种基于摇摆袋的生物反应器，当采用这些装置时，每个源自hiPSC的巨核细胞产生血小板少于20个。为了筛选产生血小板的理想物理条件，Eto团队接下来对小鼠骨髓中产生血液组分的组织进行了实时成像，研究表明巨核细胞仅当暴露于湍流血流时才会产生血小板，进一步试验发现湍流刺激了三种介质：巨噬细胞移动抑制因子（MIF）、胰岛素样生长因子结合蛋白2（IGFBP2）、N端精氨酸二碱基转换酶（NRDC）。基于此，工程师们构建了模拟血流湍流的VerMES生物反应器，这种系统由两个椭圆形的水平定向的混合叶片组成，叶片通过在气缸中上下移动可产生相对高水平的湍流，利用VerMES生物反应器，由hiPSC产生的巨核细胞快速产生了海量高质量的血小板，足以满足临床需求。

最后，研究人员证明生物反应器生产的血小板在小鼠和家兔体内表现正常，在两种血小板减少症动物模型中开展的输注实验表明这些血小板在功能上类似于与人类捐献的血小板。利用iPS细胞技术生产血小板以取代对捐赠者的依赖成为可能。

（同济大学附属东方医院 郑天慧报道）

（ID：yxckbsc2018010702）