低氧诱导因子1α高表达对急性心肌梗死大鼠骨髓间充质干细胞的动员

背景:设想通过增加自体干细胞动员达到有效修复心脏缺血区的目的,因此找到可利用的特异而有效的干细胞动员剂成为关键所在。目的:观察心肌梗死时低氧诱导因子1α表达对骨髓间充质干细胞动员的影响。方法:将90只远交群SD大鼠结扎冠状动脉前降支建立急性心肌梗死模型,随机分为3组:低氧诱导因子1α反义寡核苷酸组给予低氧诱导因子1α反义寡核苷酸干预抑制大鼠梗死缺血组织的低氧诱导因子1α的表达,低氧诱导因子1α错义寡核苷酸组和对照组分别给予等量低氧诱导因子1α错义寡核苷酸和生理盐水。结果与结论:造模后30 h、7 d,对照组外周血骨髓间充质干细胞计数及血浆血管内皮生长因子水平与低氧诱导因子1α错义寡核苷酸组相近,但明显高于低氧诱导因子1α反义寡核苷酸组。造模后7 d,对照组心肌缺血组织低氧诱导因子1α蛋白、血管内皮生长因子蛋白及mRNA表达与低氧诱导因子1α错义寡核苷酸组相近,但明显高于低氧诱导因子1α反义寡核苷酸组。造模后7,14,28 d,对照组心肌缺血组织切片毛细血管密度分析与低氧诱导因子1α错义寡核苷酸组相近,明显高于低氧诱导因子1α反义寡核苷酸组。说明大鼠急性心肌梗死后高表达的低氧诱导因子1α与骨髓间充质干细胞动员、启动一系列心肌组织自我修复过程有因果关系。     

低氧环境下骨髓间充质干细胞中血管内皮生长因子的表达

背景:作为种子细胞来源的骨髓间充质干细胞移植后能否在相对缺氧的体内环境下生存,是移植成功与否的重要环节。因此研究体外低氧环境下骨髓间充质干细胞的生长状态,可以为体内细胞移植提供实验依据。目的:观察体外低氧环境对大鼠骨髓间充质干细胞生长及血管内皮生长因子表达的影响。方法:分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,光镜观察细胞的形态;取第3代骨髓间充质干细胞,按氧浓度分为两组,分别在常氧条件下(体积分数为21%氧气)和低氧条件下(体积分数为3%氧气)培养72 h。用CCK-8法和流式细胞术检测两组细胞的增殖情况,Western-blot印迹法检测常氧组和低氧组细胞中缺氧诱导因子1α与血管内皮生长因子蛋白的表达。结果与结论:①成功分离和培养了骨髓间充质干细胞,光镜下细胞呈长梭形,形态均一。②CCK-8法结果显示各时间点低氧组的细胞数目均高于常氧组,在36,48 h时活力增加显著(P0.05)。③流式细胞术结果显示,与常氧组比较,低氧组处于S期的细胞数量增加,且细胞增殖指数也显著增加(P0.05)。④Western-blot印迹法结果显示,常氧组细胞缺氧诱导因子1α及血管内皮生长因子蛋白仅有少量的表达,而低氧组两蛋白表达量均呈时间依赖性上调(P0.05)。以上结果说明低氧可诱导体外培养的大鼠骨髓间充质干细胞的增殖,又上调了缺氧诱导因子1α与血管内皮生长因子蛋白的表达,随着低氧时间的延长呈升高趋势。     

低氧培养对间充质干细胞生物学的影响

背景：氧参与细胞内ATP的合成以供细胞代谢,氧浓度也是调节细胞生理功能的重要因素。骨髓间充质干细胞的生理病理活动是在低氧状态下进行,其发生机制还不完全清楚。 目的：回顾分析低氧培养对间充质干细胞生物学的影响的研究进展。 方法：应用计算机检索1997-01/2011-10 PubMed 数据库相关文章,检索词为“mesenchymal stem cells,hypoxia,HIF”;同时检索同期万方数据库、维普资讯网数据库和中国知网数据库相关文章,检索词“间充质干细胞,低氧培养,缺氧诱导因子”,共检索到文献1 120篇,最终纳入符合标准的文献48篇进行分析。 结果与结论：低氧预处理的骨髓间充质干细胞凋亡率将降低,其作用机制是通过上调血管内皮生长因子表达、抑制p53凋亡信号的表达以及促进抗凋亡蛋白Bcl-2的高表达来降低细胞凋亡。低氧下骨髓间充质干细胞通过抑制WNT信号通路和骨形态发生蛋白信号通路等通路,增加损伤组织的增殖能力;缺氧组织可诱导间充质干细胞迁移至缺氧区域,参与此过程的主要信号通路包括：血管内皮生长因子信号通路、基质细胞衍生因子1信号通路以及c-Met信号通路;低氧可提高间充质干细胞的黏附性,主要通过诱导细胞骨架蛋白以及细胞间黏附分子的高表达而实现;缺氧下间充质细胞增加Angiopoietin-1和血管内皮生长因子等因子的表达来促进细胞分化。     

超声微泡增效移植间充质干细胞的归巢机制

背景:国内外动物实验已证实超声联合微泡能够显著增强干细胞移植治疗缺血性心血管疾病,但对其作用机制仍不明确目的:通过超声微泡体外作用于细胞,探讨超声联合微泡能够显著增强干细胞移植治疗缺血性心血管疾病的机制。方法:体外分别培养大鼠血管内皮细胞和骨髓间充质干细胞于培养板中,随机各分为对照组、超声组、超声微泡组。对照组不做干预,超声组以频率1 MHz,输出功率1 W/cm2,持续辐照90 s;超声微泡组加入5μL含氟碳气体脂质体超声微泡(约2×1011L-1),以同样超声条件作用90 s。结果与结论:超声微泡组血管内皮细胞上清液的血管内皮生长因子和基质细胞衍生因子1表达水平均比对照组显著增高(P0.05)。超声组血管内皮生长因子表达水平为与对照组无差异;而基质细胞衍生因子1为较对照组明显降低(P0.01)。骨髓间充质干细胞干预后CXCR4基因表达,超声微泡组、超声组较对照组均明显增强(P0.01),但超声微泡组和超声组无统计学差异(P0.05)。说明超声(1 MHz,1 W/cm2)联合微泡作用90 s能够促进血管内皮细胞分泌细胞因子(血管内皮生长因子和基质细胞衍生因子1),同时促进骨髓间充质干细胞CXCR4基因表达,是其增强移植干细胞归巢效应的机制之一。     

携带低氧诱导因子1α慢病毒感染大鼠骨髓间充质干细胞后成骨基因的表达

背景:人低氧诱导因子1α可调控其下游成骨及成血管基因的表达,具有提高成骨活性的作用。目的:观察携带人低氧诱导因子1α慢病毒感染的大鼠骨髓间充质干细胞中成骨基因表达情况。方法:通过RT-PCR方法从Hela细胞中获得低氧诱导因子1α,构建携带低氧诱导因子1α的慢病毒表达质粒Lenti-HIF-1α-eGFP,与LentiPac HIV混合包装质粒共包装293Ta细胞,获得病毒;采用全骨髓直接贴壁法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,使用流式细胞仪对骨髓间充质干细胞进行鉴定。分别在慢病毒感染骨髓间充质干细胞1,4,7,14 d后,用实时荧光定量PCR检测骨髓间充质干细胞中成骨基因骨形态发生蛋白2、骨钙蛋白、骨桥蛋白、碱性磷酸酶的表达水平。结果与结论:Lenti-HIF-1α-eGFP有效地感染骨髓间充质干细胞,实时荧光定量PCR检测结果显示成骨基因骨形态发生蛋白2、骨钙蛋白、骨桥蛋白、碱性磷酸酶在Lenti-HIF-1α-eGFP感染后第4天开始明显过表达,且持续至14 d。结果表明低氧诱导因子1α可以提高骨髓间充质干细胞的成骨活性。     

骨髓间充质干细胞定向趋化及骨修复中基质细胞衍生因子1的作用

背景：骨折愈合与聚集在骨折端的骨髓间充质干细胞的数量及功能密切相关,基质细胞衍生因子1可增强骨髓间充质干细胞的趋化功能。 目的：采用携带绿色荧光蛋白转基因骨髓间充质干细胞的骨髓嵌合体小鼠,制作左胫骨骨折模型,观察基质细胞衍生因子1对骨髓间充质细胞定向迁移的影响及其骨折修复中的作用,并初步探讨其作用机制。 方法：利用密度梯度离心法从携带绿色荧光蛋白转基因小鼠C57BL的骨髓内分离培养出携带绿色荧光蛋白的骨髓间充质干细胞;将经X射线照射后携带绿色荧光蛋白转基因的骨髓间充质干细胞与雄性小鼠的骨髓非贴壁细胞联合移植,最后建立起稳定的骨髓嵌合型小鼠模型,再建立左胫骨骨折模型。建模后分别用基质细胞衍生因子1和基质细胞衍生因子1抗体干预,并设置对照组。 结果与结论：建模后第1,3,7,14天各相应时相点骨折端的骨髓间充质干细胞数量,建模后第14,21天各相应时相点的骨痂量,建模后第28天抗折力,均为基质细胞衍生因子1组>对照组>基质细胞衍生因子1抗体组(P < 0.05);在建模后第28天基质细胞衍生因子1组骨痂量减少(P < 0.05),骨小梁融合成片,部分骨髓腔再通,对照组和基质细胞衍生因子1抗体组髓腔未通。证实,基质细胞衍生因子1 可促进骨髓间充质干细胞向骨折端迁移,具有促进骨折愈合的作用。     

低氧诱导因子1α慢病毒载体转染骨髓间充质干细胞的成骨基因表达

背景:成骨作用和血管发生在骨的形成和修复过程中紧密结合,而低氧诱导因子1α被认为是促血管新生相关基因调控中最重要的核心转录因子,其可促进缺氧部位血管的形成,进而促进骨的形成。目的:构建野生型和点突变型两个低氧诱导因子1α慢病毒真核表达载体Lenti-HIF1α-IRES-EGFP,并比较其对兔骨髓间充质干细胞成骨基因表达的影响。方法:首先根据野生型人源低氧诱导因子1α基因序列信息和确定酶切位点的点突变型序列信息构建低氧诱导因子1α基因野生型和点突变型两个慢病毒真核表达载体;然后采用制备的病毒液转染兔骨髓间充质干细胞。结果与结论:免疫荧光显微镜观察显示,转染7 d后野生型组和点突变型组细胞均未见明显荧光,转染14 d后两组细胞均呈现明显的绿色荧光;qPCR定量分析结果表明,转染7 d后即有低氧诱导因子1α和骨形态发生蛋白2基因的显著表达,转染14 d后,两基因仍然显示较高的表达水平。说明实验成功构建野生型和点突变型低氧诱导因子1α基因慢病毒真核表达载体,转染后可以促进兔骨髓间充质干细胞成骨基因的表达。     

基质细胞衍生因子1预处理抑制大鼠骨髓间充质干细胞的凋亡

背景：研究发现基质细胞衍生因子1除参与趋化干细胞定向迁移途径,还具有抗凋亡作用。 目的：观察基质细胞衍生因子1预处理后对骨髓间充质干细胞凋亡的影响。 方法：以不同浓度H₂O₂诱导大鼠骨髓间充质干细胞凋亡,取最适宜浓度100 μmol/L用于实验。不同质量浓度基质细胞衍生因子1干预100 μmol/L H₂O₂诱导后的大鼠骨髓间充质干细胞,选择0.2 mg/L最佳保护质量浓度用于实验。取第3代大鼠骨髓间充质干细胞,随机分组：正常对照组不进行任何处理;损伤组在培养液中加入H₂O₂作用24 h;基质细胞衍生因子1预处理组于H₂O₂损伤细胞前6 h加入基质细胞衍生因子1;基质细胞衍生因子1+AMD3100(基质细胞衍生因子1受体CXCR4的阻断剂)组于H₂O₂细胞损伤前6 h加入基质细胞衍生因子1与AMD3100共孵。 结果与结论：H2O2能体外模拟缺血缺氧环境诱导骨髓间充质干细胞凋亡,且作用呈剂量依赖性。与损伤组比较,加入基质细胞衍生因子1预处理后细胞凋亡明显减轻(P < 0.01),细胞E2F6基因表达增强(P < 0.05),E2F1基因表达减少(P < 0.05),线粒体细胞色素C转位减少(P < 0.05),Caspase-3活性降低(P < 0.05),AMD3100可阻断基质细胞衍生因子1对骨髓间充质干细胞的保护作用。提示基质细胞衍生因子1可能通过增强E2F6基因,负性调控E2F1基因抑制线粒体损伤导致的骨髓间充质干细胞凋亡。     

低氧诱导因子1α基因三点突变体体外转染骨髓间充质干细胞

背景:脊髓损伤后只有尽早地在损伤局部构建有效的血管网络,才能为各种细胞的分化提供营养支持和代谢保证,加速损伤局部的愈合。目的:构建三点突变的低氧诱导因子1α重组腺病毒表达载体,将其转染大鼠骨髓间充质干细胞后检测常氧条件下对脊髓损伤促血管新生的作用。方法:利用PCR方法定点突变人低氧诱导因子1α编码区的第402,564和803位氨基酸,将突变后低氧诱导因子1α基因重组入腺病毒pAdEasy-1系统,包装病毒并测定滴度,同理包装未突变组和空病毒组;以3种病毒液连同空白组共分4组进行后续实验。将病毒液转染入大鼠骨髓间充质干细胞内,通过示踪因子增强型绿色荧光蛋白观察病毒转染效率,通过RT-PCR方法检测4组细胞中低氧诱导因子1α基因mRNA表达情况;进一步通过Western blot方法检测4组细胞中低氧诱导因子1α基因及其下游成血管基因血管内皮细胞生长因子的蛋白表达情况。结果与结论:编码区第402,564和803位氨基酸均定点突变为丙氨酸;3种腺病毒重组体构建成功并包装鉴定完毕。含突变基因病毒液组、含未突变基因病毒液组低氧诱导因子1αmRNA表达量明显高于空病毒液组、空白组(P0.05)。含突变基因病毒液组细胞低氧诱导因子1α蛋白及血管内皮细胞生长因子蛋白表达量显著高于其他3组(P0.05)。提示三点突变后低氧诱导因子1α基因不仅能够在常氧条件下大量且高效表达,还同时能够促进其下游血管内皮细胞生长因子基因的高效表达,为脊髓损伤疾病的血管新生治疗提供了一种新的治疗方向。     

促进小鼠骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化的血管内皮生长因子

背景:血管内皮生长因子是骨髓间充质干细胞所处骨髓微环境中的重要调控因子,其可促进骨髓间充质干细胞的血管内皮方向分化,但尚无其对骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化调控作用的报道。目的:探讨血管内皮生长因子对骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化的调控作用及其机制。方法:分离、培养小鼠骨髓间充质干细胞,CCK8方法检测不同质量浓度血管内皮生长因子重组蛋白对骨髓间充质干细胞增殖的影响,选定适宜血管内皮生长因子重组蛋白质量浓度并检测其对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响,分子生物学方法检测血管内皮生长因子干预下骨髓间充质干细胞中Osterix,Runx2,碱性磷酸酶、骨钙素和血红素氧化酶1的表达。结果与结论:1血管内皮生长因子可以促进骨髓间充质干细胞增殖,且具有浓度依赖性,100μg/L血管内皮生长因子重组蛋白的促增殖作用最显著。2成骨诱导剂存在条件下,血管内皮生长因子促进骨髓间充质干细胞成骨标志基因Osterix、Runx2、碱性磷酸酶和骨钙素的表达;血管内皮生长因子干预组骨髓间充质干细胞成骨分化的钙结节数量较对照组增加。3血管内皮生长因子可诱导骨髓间充质干细胞中血红素氧化酶1mRNA和蛋白水平的高表达。以上结果表明血管内皮生长因子促进骨髓间充质干细胞增殖和向成骨细胞分化的调控机制可能与骨髓间充质干细胞内血红素氧化酶1表达增加有关。     

氯化钴模拟低氧环境下人脐带间充质干细胞增殖及基因蛋白的表达

背景：氯化钴可促进人脐带源性间充质干细胞的增殖,具有时间和浓度依赖性,并对其基因蛋白表达具有调控作用。 目的：研究氯化钴模拟的低氧环境对人脐带源性间充质干细胞的增殖及基因蛋白表达的影响,旨在建立高效的间充质干细胞体外培养扩增体系。 方法：采用组织块法提取人脐带间充质干细胞,氯化钴模拟化学低氧环境,在不同浓度(0,100,150,200,250 μmol/L)和不同时间(0,1,2,3,4 d)条件下,用流式细胞仪进行细胞表面相关抗原的鉴定及细胞周期检测;CCK-8法测定细胞增殖情况;RT-PCR测定缺氧诱导因子1α、诱导型一氧化氮合酶、基质细胞衍生因子1、白细胞介素6、转化生长因子β mRNA的表达;Western blot测定缺氧诱导因子1α蛋白的表达。 结果与结论：人脐带间充质干细胞表面相关抗原CD29、CD73、CD90、CD105表达阳性,CD31、CD14、CD34、CD45、CD11b、HLA-DR呈阴性表达,且不受氯化钴模拟的低氧环境影响。氯化钴模拟的化学性低氧可促进人脐带间充质干细胞增殖,且具有一定时间及浓度依赖性。RT-PCR检测到低氧组缺氧诱导因子1α、诱导型一氧化氮合酶、基质细胞衍生因子1 mRNA表达上调,而白细胞介素6及转化生长因子β mRNA表达下调,差异有显著性意义(P < 0.05)。低氧组中缺氧诱导因子1α蛋白表达增高。结果表明氯化钴模拟的体外低氧环境能促进人脐带间充质干细胞增殖,最佳浓度为200 μmol/L,但过高浓度(250 μmol/L)时反而抑制其增殖,机制可能与缺氧诱导因子1α基因与蛋白表达增加相关。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

缺氧预处理脐带间充质干细胞诱导分化为内皮样细胞

背景：糖尿病下肢血管病变发病率的升高,使如何通过改善下肢血管及增加新生血管生成成为关注的焦点,临床上已用人脐带间充质干细胞局部肌肉注射进行治疗,但是具体的治疗效果及机制尚不明确。 目的：探讨缺氧预处理及氯化钴培养液对脐带间充质干细胞诱导分化为内皮样细胞的影响。 方法：分离、培养脐带间充质干细胞,经不同浓度氯化钴模拟体内病理状态下的缺氧,通过ELISA检测细胞上清中碱性成纤维生长因子和血管内皮生长因子基因水平表达、MTT检测细胞增殖,选取最适氯化钴浓度,染色体进行氯化钴诱导前后安全性检测,用含10 µg/L血管内皮生长因子、10 µg/L的碱性成纤维细胞生长因子及体积分数10%胎牛血清的DMEM-LG/F12培养液向内皮样细胞方向诱导分化,鉴定诱导前及诱导后内皮样细胞表型CD31、假性血友病因子,通过三维血管形成模型的观察进行诱导前后脐带间充质干细血管形成能力检测。 结果与结论：分离的脐带间充质干细经流式鉴定高表达脐带间充质干细相关表面标志。经含不同浓度氯化钴的培养液处理后,细胞增殖与作用时间呈正相关。根据碱性成纤维生长因子和血管内皮生长因子基因水平的表达,验证得出氯化钴浓度为200 µmol/L为最适浓度。染色体检测显示氯化钴干预后的安全性可靠。诱导后CD31及假性血友病因子强阳性表达,三维血管成形观察显示脐带间充质干细诱导后可形成直径大小不等的管腔样结构,证实脐带间充质干细可诱导为内皮样细胞,且具有成血管的能力。     

血管内皮生长因子165转染骨髓间充质干细胞绿色荧光蛋白的表达

背景：血管内皮生长因子是一种有效的血管形成和通透性诱导因子,其中在体内以血管内皮生长因子165和血管内皮生长因子121表达为主,具有强烈的促血管新生作用。 目的：观察以血管内皮生长因子165基因转染骨髓间充质干细胞,继而分化为血管内皮细胞的可行性。 方法：分离提取50 g SD大鼠骨髓间充质干细胞,采用流式细胞仪鉴定,将携有血管内皮生长因子165基因的质粒pGLV-EF1a,采用慢病毒转染骨髓间充质干细胞,转染后于荧光显微镜下观察绿色荧光蛋白表达情况。 结果与结论：转染后12 h可见细胞内有绿色荧光蛋白表达,48 h 后表达增多,72 h后达到高峰,其后部分细胞荧光开始减退。结果证明血管内皮生长因子165基因转染骨髓间充质干细胞后,骨髓间充质干细胞内有绿色荧光蛋白表达,提示细胞转染成功,骨髓间充质干细胞定向分化为血管内皮细胞具有可行性。     

胶质源性神经营养因子基因修饰骨髓间充质干细胞与缺氧复氧神经细胞的共培养

背景：课题组前期研究表明,胶质源性神经营养因子基因修饰的骨髓间充质干细胞能稳定地表达胶质源性神经营养因子 mRNA,但骨髓间充质干细胞/胶质源性神经营养因子分泌的胶质源性神经营养因子蛋白对缺氧复氧损伤的神经细胞是否有积极影响,尚不清楚。 目的：观察胶质源性神经营养因子基因修饰的骨髓间充质干细胞对缺氧复氧神经细胞的保护作用。 方法：胶质源性神经营养因子基因修饰的骨髓间充质干细胞经诱导后与缺氧复氧神经细胞共培养,采用Hoechst33258和细胞免疫荧光染色分别检测神经细胞凋亡及生长相关蛋白43在共培养细胞中的表达。 结果与结论：骨髓间充质干细胞/胶质源性神经营养因子组的神经细胞凋亡率显著低于骨髓间充质干细胞组和缺氧组(P < 0.05),骨髓间充质干细胞/胶质源性神经营养因子组表达生长相关蛋白43的吸光度值明显高于骨髓间充质干细胞组(P < 0.05)。提示骨髓间充质干细胞/胶质源性神经营养因子通过抑制缺氧复氧神经细胞凋亡和促进共培养细胞生长相关蛋白43表达发挥神经保护作用。     

基质细胞衍生因子-1α预处理对大鼠骨髓间充质干细胞体外存活及旁分泌的影响

目的 探讨基质细胞衍生因子-1α(SDF-1α)预处理对过氧化氢(H2O2)导致的大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)损伤的保护作用及对其旁分泌的影响.方法 体外培养MSCs随机分为:正常对照组、H2O2损伤组、0.02及0.2 mg/L SDF-1α预处理损伤组.用MTT法,Hoechst染色,Western blot及ELISA方法分别检测预处理对细胞的增殖、凋亡、细胞因子蛋白表达及旁分泌的影响.结果 H2O2损伤组与正常对照组相比,细胞释放LDH及凋亡率明显增高,细胞增殖明显减少,血管内皮生长因子(VEGF)及碱性成纤维生长因子(bFGF)在细胞中的蛋白表达及活性明显降低.SDF-1α预处理MSCs后,能明显逆转H2O2对细胞的损伤,并增加VEGF及bFGF的蛋白表达及活性.结论 SDF -1α预处理能有效减轻MSCs的损伤及凋亡,促进细胞的存活并增强细胞的旁分泌效应.     

基质细胞衍生因子1α预处理大鼠骨髓间充质干细胞的迁移

背景：骨髓间充质干细胞移植过程中只有少量细胞能定向迁移到损伤组织,因此如何提高细胞定向迁移的数量是干细胞移植的关键因素。 目的：观察基质细胞衍生因子1α预处理对大鼠骨髓间充质干细胞定向迁移的影响。 方法：体外分离培养骨髓间充质干细胞,予以传代。使用Transwell体外迁移体系,观察不同浓度的基质细胞衍生因子1α趋化骨髓间充质干细胞定向迁移,选取最佳浓度值趋化细胞。在基质细胞衍生因子1α预处理、CXCR 4型受体阻断剂AMD3100和Akt通路阻断剂LY294002的干预下观察骨髓间充质干细胞的趋化迁移情况,检测基质细胞衍生因子1α预处理对骨髓间充质干细胞中CXCR 4型受体 mRNA、蛋白水平及AKT磷酸化的影响。 结果与结论：0.2 mg/L的基质细胞衍生因子1α孵育细胞10 h具有最佳趋化细胞迁移效应。骨髓间充质干细胞的定向趋化迁移作用随着基质细胞衍生因子1α预处理细胞浓度的增加而增强,预处理时间为6 h;而AMD3100和LY294002可阻断基质细胞衍生因子1α预处理的促迁移作用;基质细胞衍生因子1α预处理可上调骨髓间充质干细胞CXCR 4型受体的表达并促进Akt蛋白磷酸化。提示基质细胞衍生因子1α预处理可通过增加骨髓间充质干细胞表面的CXCR 4型受体数量,从而增强基质细胞衍生因子1α/CXCR4型受体介导的骨髓间充质干细胞定向迁移,该预处理效应可能与Akt信号途径有关。     

肾上腺髓质素基因转染改善缺氧培养骨髓间充质干细胞的抗凋亡能力

背景:基因转染可以提高骨髓间充质干细胞在移植区的存活,但目前对肾上腺髓质素基因转染骨髓间充质干细胞在缺氧条件下增殖、凋亡及分泌情况的研究很少。目的:观察肾上腺髓质素基因转染对骨髓间充质干细胞在缺氧及无血清培养条件下增殖、凋亡、分泌血管内皮生长因子的影响。方法:贴壁法体外分离、扩增培养大鼠骨髓间充质干细胞。用x-gal染色测含肾上腺髓质素基因的重组腺病毒Ad-ADM对骨髓间充质干细胞的感染率。骨髓间充质干细胞分为未转染组、空载体组、Ad-ADM转染组。在缺氧、无血清条件下进行骨髓间充质干细胞的培养,在缺氧0,3,6,9,12,16,20,24hCCK-8法检测细胞增殖情况,ELISA法检测检测细胞上清液肾上腺髓质素及血管内皮生长因子表达,TUNEL法检测细胞凋亡情况。结果与结论:重组腺病毒对骨髓间充质干细胞的转染率与病毒感染复数具有量效关系,病毒感染复数为150时细胞的感染率达95.4%。缺氧、无血清培养条件下,3组骨髓间充质干细胞均出现生长抑制、凋亡增加,但是肾上腺髓质素基因转染组于0,3,6,9,12,16h细胞凋亡率显著低于其他两组(P﹤0.05)。缺氧9,12h,骨髓间充质干细胞分泌肾上腺髓质素及血管内皮生长因子达到高峰,且Ad-ADM转染组显著增高于其他两组(P﹤0.05)。提示在缺氧、无血清培养条件下(20h),肾上腺髓质素基因转染可增强骨髓间充质干细胞抗凋亡能力,这可能与肾上腺髓质素、血管内皮生长因子表达增加有关。     

脂肪与髓核来源间充质干细胞在转化生长因子β1诱导下向类髓核细胞分化

背景:大量研究表明多种组织来源的成体干细胞在体外均可向类髓核细胞分化。椎间盘髓核组织来源间充质干细胞在转化生长因子β1诱导下能否向类髓核细胞分化?其分化能力与脂肪间充质干细胞相比是否有差异目前未见报道。目的:比较脂肪间充质干细胞与髓核间充质干细胞在转化生长因子β1诱导下向类髓核细胞诱导分化能力的差异。方法:分别取大鼠腹股沟处脂肪组织与尾段脊柱,采用机械酶消化法分离培养脂肪间充质干细胞与髓核间充质干细胞。流式细胞仪检测两种细胞CD105、CD90、CD29、CD45、CD44、CD34、CD24的表达。脂肪间充质干细胞与髓核间充质干细胞各自分为诱导组、无因子诱导组和对照组,诱导组以转化生长因子β1标准软骨诱导液培养,无因子诱导组以不含转化生长因子β1的软骨诱导液培养,对照组以含体积分数为10%胎牛血清的DMEM/F12培养液培养。培养14 d后用RT-PCR检测各组细胞Ⅱ型胶原、蛋白多糖、SOX-9基因的表达。结果与结论:两种细胞CD105、CD90、CD29表达阳性,CD45、CD44、CD34、CD24表达阴性。向类髓核细胞诱导培养14 d后两种细胞诱导组Ⅱ型胶原、蛋白多糖、SOX-9基因表达水平较对照组均明显升高,差异有显著性意义(P0.05);髓核间充质干细胞诱导组3种基因的表达水平明显高于脂肪间充质干细胞诱导组,差异有显著性意义(P0.05)。提示脂肪间充质干细胞与髓核间充质干细胞均具有向类髓核细胞分化的能力,而髓核间充质干细胞相对于脂肪间充质干细胞其软骨相关基因表达更高,可能更适合于作为组织工程髓核研究的种子细胞。     

双基因重组腺病毒载体的构建及转染大鼠骨髓间充质干细胞治疗脊髓损伤

背景:脑源性神经生长因子对多巴胺能神经元、胆碱能神经元等多种神经元都有广泛作用,能促进干细胞更多的向神经元样细胞分化;低氧诱导因子1α可提高组织和细胞在缺血环境下的生存能力,维持局部成血管微环境方面比任何基因均有更广泛的生理作用。目的:通过构建脑源性神经生长因子联合三点突变型低氧诱导因子1α双基因重组腺病毒载体,探索其转染大鼠骨髓间充质干细胞后2种基因在体外常氧条件下对脊髓损伤促神经再生及血管新生的作用。方法:①利用PCR方法定点突变人低氧诱导因子1α编码区的第402、564和803位氨基酸,将突变后低氧诱导因子1α基因联合脑源性神经生长因子重组入腺病毒pAdEasy-1系统,包装病毒并测定滴度。②以4种病毒液连同空白组共分5组进行后续实验;将病毒液转染入骨髓间充质干细胞内观察转染效率,检测各组转染细胞中脑源性神经生长因子基因及低氧诱导因子1αmRNA和蛋白表达情况。③进一步通过Western blot方法检测各组细胞中低氧诱导因子1α的下游成血管基因血管内皮生长因子蛋白表达情况。结果与结论:①编码区第402、564和803位氨基酸均定点突变为丙氨酸;4种腺病毒重组体构建成功并包装鉴定完毕。②实验组、阳性对照组1脑源性神经生长因子mRNA及蛋白表达量明显高于其他组(P0.05);实验组、阳性对照组2细胞内低氧诱导因子1αmRNA及蛋白表达量、血管内皮生长因子蛋白表达均明显高于其他3组(P0.05)。结果说明单载体双基因腺病毒系统转染骨髓间充质干细胞后不仅能够在常氧条件下大量且高效表达脑源性神经生长因子及低氧诱导因子1α蛋白,还同时能够促进其下游血管内皮生长因子的高效表达,为基因联合细胞移植治疗脊髓损伤提供了一种新的方向。     

基质细胞衍生因子1对骨髓间充质干细胞迁移及皮肤创伤修复的影响

背景：基质细胞衍生因子1对骨髓间充质干细胞具有强烈的趋化作用,且基质细胞衍生因子1与骨髓间充质干细胞均能促进组织创伤愈合,然而有关两者与皮肤创伤愈合的研究文献报道较少。 目的：观察基质细胞衍生因子1在皮肤创伤修复过程中对骨髓间充质干细胞定向迁移及皮肤创面愈合的影响。 方法：选取30只SD大鼠随机分为5组,各组大鼠尾静脉注射PKH26标记的骨髓间充质干细胞,注射1周后于背部制作皮肤创伤模型,造模后于皮肤创伤处多点注射不同质量浓度的基质细胞衍生因子1(1,2,10,50 μg/L)。注射14 d后观察并记录大鼠皮肤愈合情况,免疫荧光染色观察创面组织骨髓间充质干细胞数量、分布情况,苏木精-伊红染色观察创面组织病理变化,Western blot检测创面组织Ⅰ型胶原及Ⅲ型胶原蛋白表达情况。 结果与结论：当基质细胞衍生因子1质量浓度为10 μg/L时,骨髓间充质干细胞在皮肤创面的数量最多,创伤修复效果最好。同样基质细胞衍生因子1能够调节Ⅰ型胶原及Ⅲ型胶原在创面的表达,基质细胞衍生因子1质量浓度为10 μg/L时,Ⅰ型胶原及Ⅲ型胶原表达最高。结果表明适宜质量浓度的基质细胞衍生因子1 (10 μg/L)能够更好地促进骨髓间充质干细胞迁移,从而促进皮肤创伤愈合。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：