体外诱导猪骨髓间充质干细胞向尿路上皮细胞分化的实验研究

目的探讨体外诱导骨髓间充质干细胞（BMSCs）向膀胱尿路上皮细胞分化的可行性研究,为组织工程膀胱的建立提供一种新的种子细胞来源.方法抽取猪的骨髓液在体外行全血原代培养、扩增及鉴定骨髓间充质干细胞.用机械分离法获取膀胱尿路上皮组织,对其行原代培养、扩增、鉴定并提取尿路上皮细胞培养液.选取第三、四代的BMSCs和尿路上皮细胞分成四组：A组：BMSCs＋尿路上皮细胞＋表皮细胞生长因子;B组：BMSCs＋尿路上皮细胞条件培养液＋表皮细胞生长因子;C组：BMSCs＋表皮细胞生长因子;D组：BMSCs 2 mL.结果用流式细胞仪检测BMSC表面特异阳性标志物CD29、CD44,阴性标志物CD45,结果均为阳性.用角蛋白AE1/AE3单克隆抗体鉴定尿路上皮细胞及实验A、B组结果均为阳性,C、D组均为阴性.结论骨髓间充质干细胞具有多向分化的能力,模拟体内的微环境可使BMSC向尿路上皮细胞分化.     

人脂肪间充质干细胞与软骨细胞接触式共培养的实验研究

目的探讨接触式细胞共培养条件下,人软骨细胞对脂肪间充质干细胞的诱导分化效应。方法用4,6-联脒-2-苯基吲哚(PKH26)荧光标记脂肪间充质干细胞,与软骨细胞进行接触式细胞共培养,细胞比例为1:1,单独培养的脂肪间充质干细胞为对照组。共培养2周后,应用流式细胞仪分选荧光标记阳性的脂肪间充质干细胞,提取细胞总RNA,采用Real-Time PCR检测Ⅱ型胶原和蛋白多糖基因的相对表达改变。结果成功分离提取脂肪间充质干细胞;Real-timePCR检测结果显示,共培养组脂肪间充质干细胞Ⅱ型胶原和蛋白多糖基因相对表达较对照组显著增加(P0.05),蛋白多糖上调307倍,Ⅱ型胶原上调584倍。结论与软骨细胞接触式共培养后,人脂肪间充质干细胞能够被诱导分化为软骨细胞。     

大鼠脂肪间充质干细胞体外培养及其分化研究

目的:建立大鼠脂肪间充质干细胞体外分离培养体系并研究其多向分化潜能。方法:取6周龄大鼠双侧腹股沟和附睾处脂肪,酶解法分离培养原代脂肪间充质干细胞,绘制第三代细胞生长曲线。成脂诱导4 d,成骨诱导培养18 d,分别通过油红O染色、碱性磷酸酶活性检测和钙盐沉积VonKossa染色来观察细胞成脂、成骨表型转化。结果:大鼠脂肪中能分离培养出一定量的脂肪间充质干细胞,其群体倍增时间为(60±3.2)h。在成脂诱导培养液作用下可分化为脂肪细胞;成骨诱导培养液作用下,可特异性表达成骨分化标志碱性磷酸酶,同时也具有矿化细胞外基质的能力。结论:脂肪间充质干细胞具有易于取材、大量分离培养和定向诱导成骨分化的特点,是骨组织工程理想的种子细胞的来源。     

成人脂肪间充质干细胞冻存的实验研究

目的 探寻成人脂肪间充质干细胞冻存和复苏的条件,观察冻存前后脂肪间充质干细胞的形态学特征以及向心肌细胞诱导分化的潜能.方法 自成人脂肪组织分离培养脂肪间充质干细胞,流式细胞仪检测细胞表面分子.将脂肪间充质干细胞于液氮中低温冻存,经3个月后复苏,倒置相差显微镜及透射电子显微镜下观察细胞形态.5-氮杂胞苷进行诱导,免疫荧光技术检测心肌特异性肌钙蛋白-Ⅰ.比较冻存前后脂肪间充质干细胞的形态学特征及诱导转化率.结果 脂肪间充质干细胞较幼稚,冻存前后光镜下的形态及电镜下的超微结构无明显差别,脂肪间充质干细胞呈CD29阳性表达,HLA-DR阴性表达.冻存前后脂肪间充质干细胞经5-氮杂胞苷诱导后第28天均可表达心肌特异性肌钙蛋白-Ⅰ,诱导转化率无差异.结论 脂肪间充质干细胞可耐受低温冻存,复苏后细胞的形态学特征以及诱导分化潜能无明显变化.     

大鼠胚胎后肾间充质干细胞体外诱导分化的实验研究

目的 研究大鼠胚胎后肾间充质干细胞(MMSCs)体外诱导分化的生物学特性.方法 原代分离培养后肾间充质干细胞,在体外特定诱导条件下观察细胞向成骨细胞、脂肪细胞及肾小管上皮细胞的分化及其形态演变,采用细胞免疫荧光检测细胞表面特定蛋白的表达变化.结果 大鼠后肾间充质干细胞在特定诱导条件下可向成骨细胞、脂肪细胞及上皮细胞分化,免疫荧光结果显示分化后的上皮细胞E-cadherin蛋白表达明显增强,而vimentin、fibronectin的表达则明显降低甚至无表达.结论 大鼠胚胎后肾间充质干细胞在特定条件下有定向分化的能力,具有潜在分化为肾实质细胞的能力.     

受体特异性骨髓干细胞诱导肝移植大鼠长期存活的研究

目的 研究受体特异性骨髓干细胞在大鼠移植肝中的诱导分化情况及对大鼠长期存活的影响.方法 雌性受体SD大鼠随机分成空白对照组、D-hanks液组、间充质干细胞组、造血干细胞组.空白对照组仅行原位肝移植术;D-hanks液组在肝移植术后大鼠门静脉注射D-hanks液0.5ml;间充质干细胞组在肝移植术后大鼠门静脉注射雄性SD大鼠骨髓问充质干细胞0.5ml(5×105个/mL);造血干细胞组注射骨髓造血干细胞0.5ml(5×105个/mL).观察大鼠的中位生存时间及术后60d Sry基因原位杂交和白蛋白免疫组化双标检测观察骨髓干细胞的分化情况.结果 间充质干细胞组、造血干细胞组中位生存时间分别为大于180 d、102d,较空白对照组、D-hanks液组明显延长(P＜0.05);间充质干细胞组又较造血干细胞组明显延长(P＜0.05);间充质干细胞组、造血干细胞组Sry基因原位杂交和白蛋白免疫组化双标检测呈阳性,且双阳性细胞百分率间充质干细胞组高于造血干细胞组(P＜0.05).结论 受体特异性骨髓干细胞能诱导大鼠肝移植术后长期存活,并能在移植肝的环境中诱导分化为肝细胞,表达白蛋白,并逐渐替代移植肝本身的细胞;间充质干细胞在移植肝内诱导分化为肝细胞并替代的能力较强;移植的肝脏被受体特异性骨髓干细胞分化来的肝细胞替代,是大鼠长期存活的可能原因.     

诱导向尿路上皮分化的脂肪干细胞与膀胱脱细胞基质支架的生物相容性研究

目的 探讨脂肪干细胞向尿路上皮细胞分化的可行性,并将诱导后细胞与膀胱脱细胞基质复合培养,评价细胞与支架材料的生物相容性,为进一步构建组织工程化组织提供实验基础。 方法 取6只8周龄雄性新西兰大白兔的腹股沟脂肪组织和膀胱组织,通过胶原酶消化法分离脂肪干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs),同时通过胰蛋白酶消化的方法获取尿路上皮细胞,流式细胞鉴定后将第3代脂肪干细胞与尿路上皮细胞间接共培养2周,并对分化后细胞进行表型鉴定。随后将分化后细胞种植在膀胱脱细胞基质上,通过扫描电镜、组织学切片观察诱导后细胞在膀胱脱细胞基质上的生长情况。 结果 脂肪干细胞培养成功并在体外扩增,流式术检测表面抗原CD分子,细胞高表达CD29(99.6%)、CD44(98.2%);低表达CD31(1.9%)及CD45(1.6%)。通过间接共培养诱导分化后,细胞免疫荧光、Western blotting检测到尿路上皮标志物UPIa的表达,而未诱导的脂肪干细胞无表达。扫描电镜提示诱导后细胞在膀胱脱细胞基质上生长,黏附较好。组织学检查可见膀胱脱细胞基质表面细胞平铺生长。 结论 脂肪干细胞向尿路上皮诱导分化后可作为泌尿系组织工程的种子细胞,可能是尿路上皮细胞之外的又一新选择。膀胱脱细胞基质能支持诱导后的脂肪干细胞良好的生长,该支架可作为载体材料用于泌尿系组织工程的修复与重建。      

低温冻存对兔脂肪间充质干细胞部分生物学特性的影响

目的 研究低温冻存对兔脂肪间充质干细胞部分生物学特性的影响。方法 采用组织块法分离培养兔脂肪间充质干细胞。用倒置显微镜观察原代细胞的细胞形态,流式细胞仪检测兔脂肪间充质干细胞的免疫表型。取第3代兔脂肪间充质干细胞置于-196℃液氮保存半年,37℃复苏并传至第7代。实验分为两组,实验组为冻存复苏后传至第7代的兔脂肪间充质干细胞,对照组为未冻存的第7代兔脂肪间充质干细胞,用MTT绘制其生长曲线;添加成脂、成骨诱导液进行诱导,油红O、茜素红染色和碱性磷酸酶活性检测分别进行鉴定。结果 体外培养的兔脂肪间充质干细胞呈梭形纤维样细胞形态,生长力旺盛。流式细胞仪检测显示,第3代兔脂肪间充质干细胞强表达CD44、CD90,阴性表达造血细胞相关的表面标志CD45。两组细胞生长曲线呈典型的“S”形,无统计学差异（P>0.05）;成脂诱导14 d后,油红O染色呈阳性;成骨诱导2周时茜素红染色阳性,ALP表达活性随成骨诱导时间延长不断增加且无统计学差异（P>0.05）。结论 冻存后的兔脂肪间充质干细胞体外生长及多向分化潜能未发生显著变化。     

细胞间直接接触对骨髓间充质干细胞分化为血管内皮细胞的作用

目的 探讨骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)与人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells, HUVECs)直接接触共培养诱导MSCs向血管内皮细胞分化的作用.方法 将MSCs和HUVECs按一定比例混合直接共培养,48 h后用ELISA检测其共培养细胞培养液(实验组)及MSCs与HUVECs各自单独培养48 h后再混合的培养液(对照组)中VEGF含量;5 d后用免疫荧光细胞化学法观察和分析诱导后MSCs的胎肝激酶-1 ( fetal liver kinase-1, Flk-1) 和血管性血友病因子( von Willebrand factor, vWF)的表达以及其Dil-ac-LDL吞噬能力;并用透射电镜观察MSCs超微结构改变.结果 VEGF在实验组中的含量显著高于对照组;直接接触共培养诱导MSCs表达Flk-1蛋白,且部分Flk-1阳性MSCs同时表达vWF蛋白;部分MSCs具有吞噬Dil-ac-LDL功能;电镜下见MSCs出现分化特征,核质比缩小,细胞器较为丰富,并可见细胞融合现象.结论 HUVECs可以通过细胞间直接接触诱导共培养的MSCs开始向内皮分化;其机制可能与细胞间直接接触促进细胞分泌VEGF以及细胞融合密切相关.     

兔骨髓间充质干细胞定向诱导移植修复关节软骨的实验研究

目的：通过诱导兔骨髓间充质干细胞（MSCs），观察干细胞向软骨细胞的分化效果。方法：纯化兔骨髓间充质干细胞；用含转化生长因子β1的诱导液培养骨髓间充质干细胞；以MTT测定诱导细胞的增殖活性；免疫组化检测Ⅱ型胶原蛋白的表达；诱导后的细胞移植于白兔膝关节内，X线摄片观察软骨修复形成情况。结果：诱导液可有效诱导MSCs向软骨细胞表型转化，且骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化所需的特异性细胞外基质——Ⅱ型胶原明显升高，移植后效果明显。结论：兔骨髓间充质干细胞定向诱导后移植修复关节软骨是有效的。因此骨髓间充质干细胞有可能成为软骨组织工程较理想的种子细胞来源。     

兔膀胱移行上皮种子细胞的培养及扩增

目的 对膀胱移行上皮细胞进行原代及传代培养，探讨用于膀胱组织工程研究的移行上皮种子细胞的培养方法。方法 采用组织块培养法，将获取的移行上皮组织小块在添加附加成分的无血清F12培养基进行培养，观察培养细胞的形态及生长增殖情况，并对传代培养的细胞进行免疫组化染色鉴定。结果 原代移行上皮组织培养约9-10d时细胞可达90％的汇合，传代培养的移行上皮细胞生长稳定期较长，细胞至5—6代时生长状态仍然良好。免疫组化染色显示培养细胞为移行上皮细胞。结论 采用组织块培养法能成功地原代培养兔膀胱移行上皮细胞，在添加附加成分的F12培养基中移行上皮细胞能够稳定地传代培养，表明该法可为膀胱组织工程的研究提供一定数量活性良好的移行上皮细胞。     

兔正常膀胱移行上皮细胞的体外培养和鉴定

目的：摸索膀胱移行上皮细胞的合适培养条件，为建立满足组织工程需要的尿路上皮细胞体培养体系提供实验基础。方法：采用无血清培养系统，以组织块法原代培养兔正常膀胱移行上皮细胞并传代。动态观察细胞形态变化和生长增殖状况，进行免疫细胞化学染色鉴定细胞来源。结果：原代第4开始有上皮样细胞自组织块边缘长出，第10-14天汇合，呈典型铺路石样外观。2代超细胞生长4-7d后汇合，未发现成纤维样细胞混杂生长。细胞可传至6代以上。细胞角蛋白AE1/AE3单抗染色各代细胞均呈阳性反应。结论：分离培养的是单一的膀胱移行上皮细胞，细胞具有一定的增殖传代能力。     

大鼠骨髓间充质干细胞与大鼠胰腺岛管上皮细胞间接共培养向胰岛细胞分化的实验研究

目的探讨骨髓间充质干细胞(BMSCs)在适当条件下体外分化胰岛素分泌细胞的可能性。方法分离大鼠BMSCs及大鼠胰腺导管上皮细胞分别培养,在大鼠BMSCs培养过程中加入大鼠胰腺导管上皮细胞培养基中的上清部分,双硫腙(DTZ)染色观察诱导后的细胞着色情况,培养7d后进行了反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测目的基因的表达情况。结果将BMSCs进行分离和纯化,培养至第4代第6天时细胞形态一致,呈"水草"样排列,大鼠胰腺导管上皮细胞表达CK-19;混合培养基诱导的BMSCsDTZ染色阳性,RT-PCR检测有胰腺-十二指肠同源盒基因(PDX-1)及胰岛素(Ins)表达。结论适当的培养环境下,大鼠BMSCs具有向胰岛素分泌细胞分化的能力。     

肾组织干细胞向肾小管上皮细胞的诱导分化

目的探讨肾组织干细胞向肾小管上皮细胞的诱导分化。方法分离肾乳头肾组织干细胞,对照组加入正常干细胞培养
基,诱导组应用含activin A、BMP-7、维甲酸3种细胞因子的诱导培养基与肾上皮细胞培养基交替诱导,同时与缺氧损伤的肾小
管上皮细胞共培养,通过细胞流式、免疫荧光、qRT-PCR的方法评估诱导效率。结果细胞流式结果提示,对照组肾组织干细胞
CK-18阳性率为6.5%,诱导组CK-18阳性率为44.2%;免疫荧光结果提示,诱导组成熟上皮细胞标记CK-18、E-cadherin、ZO-1部
分阳性表达;qRT-PCR结果提示,诱导组成熟上皮细胞标记E-cadherin、AQP-1基因表达水平较对照组显著升高（P<0.01）。结
论肾组织干细胞在体外可以诱导分化为肾小管上皮细胞。
     

星形胶质细胞诱导神经干细胞定向分化试验研究

目的 研究新生SD大鼠星形胶质细胞培养上清液对神经干细胞(neural stem cells，NSCS)体外定向分化的影响，探讨神经干细胞分化条件。方法 收集新生和成年SD大鼠星形胶质细胞培养的上清液，以1：3比例同DMEM／F12培基混合，分别对胎鼠来源的神经干细胞进行诱导分化，倒置相差显微境下观察细胞的生长情况。并采用免疫荧光检测方法对分化细胞鉴定和计数。结果 新生鼠星形胶质细胞培养上清液与DMEM／F12的混合培基诱导神经干细胞分化为神经元的比例明显提高。结论 新生鼠星形神经胶质细胞能促使神经干细胞向神经元方向分化。     

人、兔、大鼠脂肪基质细胞的生物学性状对比

目的：探讨在同一质量控制条件下,人、兔、大鼠来源脂肪基质细胞(adipose tissue-derived stromal cells,ADSCs)的体外生物学性状的异同。方法：分离培养人吸脂来源ADSCs、兔及大鼠腹股沟皮下脂肪垫来源ADSCs,体外观察3种细胞原代和传代细胞的形态及生长情况,MTT法检测细胞增殖情况。以相同密度将第2代细胞接种于24孔板,并诱导其成骨及成脂向分化。成骨诱导培养基包含100 nmol/L地塞米松、50 μmol/L抗坏血酸二磷酸酯和10 mmol/L β-甘油磷酸钠,在成骨向诱导后的第3、7、14、21天行碱性磷酸酶染色,第14、28天行茜素红染色,定量分析3种细胞体外钙沉积能力。成脂向诱导培养基包含1 μmol/L地塞米松、10 μmol/L胰岛素、200 μmol/L 吲哚美辛和0.5 mmol/L异丁基黄嘌呤,在成脂向诱导后的第7、14天行油红O染色检测细胞的成脂分化状况。结果：3种来源的脂肪均可分离培养出“成纤维细胞样”细胞,均能成脂向分化和成骨向分化,但兔ADSCs在成骨向分化时碱性磷酸酶染色呈弱阳性,无明显钙结节形成,与其他两种细胞比较,兔ADSCs的成骨向分化能力较差。结论：与人来源和大鼠来源ADSCs比较,兔皮下脂肪来源ADSCs的体外成骨能力较差,将其用于体内成骨研究时需慎重。     

脂肪干细胞构建组织工程化角膜基质组织

 目的 探讨以可降解高分子材料聚羟基乙醇（polylactic-co-glycolic acid,PLGA）为支架,复合自体脂肪干细胞构建组织工程角膜基质修复角膜基质层缺损的可行性。方法 兔脂肪干细胞（rabbit adipose derived stem cells,rASCs）培养至第4代接种在PLGA载体支架上,扫描电镜观察细胞在支架上生长黏附情况。体外培养7天后将rASCs-PLGA复合物回植到角膜基质缺损模型的兔角膜基质层间,术后第12周和24周取材行组织学和透射电镜超微结构观察。未接种细胞的PLGA材料移植基质层间作为对照组。结果 细胞在PLGA支架上生长增殖良好,实验组移植术后12周材料降解,角膜基本恢复透明。组织学检查显示移植后24周新生角膜基质样组织与正常角膜基质组织相似,电镜下胶原纤维直径与正常角膜基质组织比较,差异无统计学意义（P>0.05）。结论 脂肪干细胞可作为种子细胞来源用于构建组织工程角膜基质。     

兔膀胱移行上皮细胞与丝素蛋白膜相容性研究

目的 探讨用于膀胱组织工程研究的移行上皮种子细胞的培养方法,检测丝素蛋白膜与膀胱移行上皮细胞的细胞相容性,探讨构建泌尿系腔道组织工程器官的可能性.方法 (1)取兔膀胱移行上皮细胞体外培养,观察细胞形态变化及生长、增殖过程,并进行免疫荧光鉴定;(2)分别设立空白组(无细胞)、阴性对照组(培养基)和实验组(丝素蛋白膜浸提液).取对数生长期的膀胱移行上皮细胞,lx104/ml接种于96孔板中,每组各5孔,于接种后24、72和120h,通过MTT法显色.并于酶标仪490nm波长下检测吸光度值,计算相对增殖率,对丝素蛋白膜与膀胱移行上皮细胞的相容性进行评估.结果 细胞在第9～10天融合形成单层,细胞形态呈多角形的铺路石子状,经免疫荧光鉴定证实为移行上皮细胞;24、72和120 h实验组吸光度值分别为0.424±0.020、0.996±0.118和1.285±0.048.阴性对照吸光度值分别为0.419±0.030、1.105±0.098和1.228±0.052,两组比较无明显差异(P＞0.05).结论 丝素蛋白膜与膀胱移行上皮细胞相容性良好,具有作为泌尿系腔道组织工程支架的潜在运用价值.     

脂肪干细胞的分离提取、鉴定及与脂肪颗粒的混合移植研究

目的分离提取脂肪干细胞(ADSCs),对其进行成脂、成骨的鉴定,并与脂肪颗粒混合移植,观察移植后的脂肪组织的存活情况。方法取大鼠腹股沟脂肪,磷酸盐缓冲液清洗,0.1%Ⅰ型胶原酶37℃消化1 h,离心,取沉淀,用含10%血清的DMEM培养基进行培养、传代,取第3代ADSCs用于成脂、成骨鉴定;另取第3代ADSCs用于移植,分为两组:ADSCs(密度为5×107/mL)0.9 mL+脂肪颗粒0.6 mL组、脂肪颗粒1.5 mL组,分别移植于大鼠背部两侧,共移植24只大鼠,分别于2周、1、3个月时脱颈椎处死8只大鼠,再取出背部脂肪组织。结果大鼠ADSCs成脂、成骨诱导后,经油红O、茜素红染色呈阳性,移植2周、1个月时,两组取出的脂肪组织的体积变化不大;但移植3个月后,取背部脂肪组织,称重:脂肪颗粒1.5 mL组平均重量为(0.4551±0.0024)g,而ADSCs(密度为5×107/mL)0.9 mL+脂肪颗粒0.6 mL组的平均重量为(0.7798±0.0033)g,两组脂肪组织的重量差异有统计学意义(P<0.05)。结论原代分离、培养的ADSCs生长状况良好,具有向成脂、成骨分化的能力,与脂肪颗粒混合移植后组织的存活率高,并能够改善脂肪颗粒单独移植时的液化吸收情况。