Isolation and characterization of mesenchymal stem cells (UCSC) from human umbilical cord

Hintergrund: Mesenchymale Progenitorzellen (MPCs; Synonym: mesenchymale Stammzellen, MSC) besitzen die Eigenschaft sich in verschiedene Gewebe zu differenzieren. Diese MPCs können heute in einer Vielzahl von Geweben sowohl des adulten als auch des fetalen Organismus nachgewiesen werden. Ihre Anzahl ist jedoch sehr gering. Im Rahmen dieser Untersuchung sollte überprüft werden, in wie weit MPCs oder MPC-ähnliche Zellen in der humanen Nabelschnur nachweisbar sind. Material und Methoden: Postpartal wurde die humane Nabelschnur entnommen und in kühler physiologischer Kochsalzlösung gelagert. Nachdem 10 cm der Nabelschnur abgemessen worden waren, wurde die Nabelschnur in ca. 1 cm große Abschnitte aufgeteilt, die Gefäße mit einer Pinzette entfernt und das restliche Gewebe in einem Enzym-Cocktail für 3h in 37° verdaut. Die auf diese Weise isolierten umbilikalen mesenchymalen Progenitorzellen wurden anschließend zentrifugiert, das Pellet resuspendiert und die Zellen kultiviert. Ergebnisse: (1) Umbilikale mesenchymale Progenitorzellen (UMPCs) lassen sich in ausreichender Anzahl isolieren und (2) leicht kultivieren. (3) In der primären Kultur zeigten diese Zellen eine den Fibroblasten ähnliche Zellmorphologie. (4) Die UMPCs lassen sich in vitro leicht expandieren und zeigen eine Differenzierung in verschiedene Zelltypen (5) Immunhistochemisch exprimieren diese Zellen mesenchymale Stammzellmarker (CD13, CD105), jedoch keine hämatopoetischen Stammzellmarker (CD 14 und CD34). Schlußfolgerung: Unsere Untersuchungen zeigen, dass sich mesenchymale Progenitorzellen in der humanen Nabelschnur nachweisen lassen. Sie stellen somit eine wertvolle Ressource zur Gewinnung von potenten Zellen für zellbasierte Therapieansätze in der Chirurgie und besonders in der Kinderchirurgie dar.Background: Mesenchymal progenitor cells (MPCs or mesenchymal stem cells, MSC) have the capability for differentiation into various lineages of mesenchymal tissue. MPCs are widely distributed in a variety of tissues in the adult human body and also present in the fetal environment. However, MPCs are a rare population in these tissues. In this study we evaluated the possibility that MPCs or cells with MPC-like potency are present in the umbilical cord (UC). Methods: Term UCs were collected and stored in sterile saline solution. The UCs (10 cm) were cut into 1 cm length, the vessels were striped manually and the tissue immersed in an enzyme cocktail for 3h at 37°C. The isolated umbilical cord mesenchymal progenitor cells (UCMPCs) were pelleted by low speed centrifugation, suspended and cultured. Results: (1) Umbilical cord mesenchymal progenitor cells (UMPCs) could be isolated in sufficient quantities and (2) could be cultured easily. (3) These cells demonstrated a fibroblast-like phenotype. (4) They could be expanded in culture and induced to form several different types of cells. (5) In immunochemistry these cells express mesenchymal markers (CD13, CD105) but not haematopoetic lineage markers (CD 14 and CD34). Conclusion: Our observation suggested that MPCs are present in human umbilical cord. Instead, it should be considered a valuable resource for the isolation of potent cells for cell-based therapies, especially in general and pediatric surgery