骨髓间充质干细胞对体外损伤心肌细胞凋亡的影响

目的:探讨骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)在体外共培养条件下对多柔比星(doxorubicin, DOX)损伤心肌细胞凋亡的影响及可能机制.方法:贴壁法分离、培养骨髓间充质干细胞,第3代MSCs用于实验.原代培养3天的SD乳鼠心肌细胞,1.0 mg/L浓度的DOX处理4 h,建立心肌细胞损伤模型.将心肌细胞分为正常对照组、DOX损伤组、DOX损伤+MSCs共培养组.ELISA法检测细胞条件培养基内胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor 1,IGF-1)的浓度.MTT检测MSCs条件培养基对DOX损伤心肌细胞活性的影响.并检测各组心肌细胞caspase-9,caspase-3活性及各组心肌细胞凋亡率.结果:第3代MSCs及原代心肌细胞均有IGF-1分泌,但MSCs条件培养基内IGF-1的浓度明显高于心肌细胞.MSCs共培养组心肌细胞活性高于DOX损伤组,但低于正常对照组(P<0.05).DOX损伤+MSCs共培养组caspase-9,caspase-3活性及心肌细胞凋亡率低于DOX损伤组,但高于正常对照组(P<0.05).结论:MSCs对多柔比星诱导的心肌细胞凋亡有保护作用,这种保护作用与旁分泌机制有关.     

体外共培养诱导骨髓间充质干细胞向雪旺细胞分化

目的:观察体外雪旺细胞环境对大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)的诱导分化作用。方法:分离和体外培养新生大鼠MSCs和雪旺细胞;实验组MSCs经DAPI标记后与雪旺细胞按1∶2比例共培养,观察细胞的形态变化,在第1,3,6天时使用免疫细胞化学染色检测MSCs中Nestin,GFAP及S-100表达。对照组MSCs单独培养,其余处理与实验组相同。结果:共培养1 d后部分MSCs出现雪旺细胞样形态,Nestin表达率为(83.4±3.5)%,随时间增加而降低。GFAP及S-100表达率随时间而增加。对照组细胞形态无变化,不同时间点均有少量MSCs表达Nestin,而GFAP和S-100未见表达。结论:MSCs可通过体外共培养向雪旺细胞分化。     

正常及退变髓核细胞诱导骨髓间充质干细胞向髓核方向分化效果比较

目的:分离培养SD大鼠退变髓核细胞(degenerative nucleus pulposus cells,dNPCs)?正常髓核细胞(nucleus pulposus cells,NPCs)及骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs),通过Transwell非直接接触体外共培养方法比较dNPCs和NPCs对BMSCs诱导作用?方法:针刺抽吸法制备SD大鼠退变椎间盘动物模型,取正常及已退变的生长良好的第2代NPCs及生长良好的第3代骨BMSCs,将dNPCs 或NPCs等比例与BMSCs分别复合藻酸盐接种于Transwell共培养系统中进行体外非接触共培养(上室接种BMSCs,下室接种dNPCs或NPCs作为dNPCs共培养组和NPCs共培养组)7 d后回收上室BMSCs?单独NPCs和单独BMSCs培养组分别作为阳性和阴性对照?对各组Ⅱ型胶原(collagenⅡ)和多功能蛋白聚糖(aggrecan)行RT-PCR和Western blot检测?结果:collagen Ⅱ和aggrecan的mRNA表达在两共培养组均有较高表达,但NPCs共培养组较dNPCs共培养组更加接近单纯NPCs组,而单纯BMSCs组未见明显表达;collagenⅡ和aggrecan的蛋白表达量在两共培养组中均较高,但NPCs共培养组较dNPCs共培养组更加接近单纯NPCs组,而单纯BMSCs组未见明显表达?结论:在Transwell非直接接触共培养条件下dNPCs和NPCs均能诱导BMSCs向髓核方向分化,并且NPCs对BMSCs向髓核方向分化的诱导作用更加明显?     

全骨髓接种培养大鼠骨髓间充质干细胞及其生物学特性

[目的]研究全骨髓接种培养大鼠骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)的方法,及获取的MSCs的生物学特性.[方法]用全骨髓接种和贴壁培养法获取、纯化、扩增Sprague Dawley(SD)大鼠骨髓间充质干细胞.倒置相差显微镜动态观察培养细胞的生长、形态、排列变化.取第3代MSCs,用台盼蓝拒染法检测细胞的活力,Hoechst 33258染色法检测细胞凋亡,CCK-8法检测细胞增殖能力并绘制生长曲线图,用成骨和成脂诱导分化实验检测MSCs的多向分化能力.[结果]骨髓间充质干细胞具有贴壁生长特性,通过换液、传代的方法可去除悬浮细胞和纯化细胞,传代细胞生长快于原代细胞.MSCs呈长梭形或多角形,胞体上有不规则突起.排列成漩涡状或鱼群状.全骨髓接种培养法获取的MSCs高表达骨髓间充质干细胞表型(CD29、CD44),造血细胞标记(CD45、CD11b)表达率低,细胞活力好、凋亡率低,具有较强的增殖能力及成骨、成脂分化能力.[结论]全骨髓接种加贴壁法培养MSCs方法简便易行,能获取较高纯度的生长增殖状态良好,且具备多向分化能力的骨髓间充质干细胞.     

人和大鼠骨髓间充质干细胞体外培养和生物学特性的对比研究

目的 对比体外分离培养的人和SD大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)的生长情况和生物学特性.方法 骨髓穿刺抽取健康成人的骨髓,SD大鼠处死后从股骨取骨髓,采用密度梯度法分离出BMSCs,MTT法测定两种细胞的生长曲线,用成骨、成脂培养基对细胞进行定向诱导分化.结果 两种原代培养的BMSCs生长到第3代后,细胞形态均一、呈梭形排列,生长曲线提示人的BMSCs第9、15代仍有较强的增殖能力,第20代后增殖速度明显减慢.大鼠的BMSCs第8、16代增殖能力也很强,第30代 仍有活力.2种干细胞都能成功诱导分化为骨细胞和脂肪细胞.结论 人和大鼠骨髓间充质干细胞均能在体外分离培养,并具有多向分化潜能,大鼠的骨髓间充质干细胞增殖能力更强于人的骨髓间充质干细胞.     

睾丸支持细胞和全反式视黄酸诱导骨髓干细胞向精原细胞分化的研究

目的 探讨睾丸支持细胞(sertoli cells,SCs)和全反式视黄酸(all-trans retinoic acid,ATRA)对骨髓干细胞(bone marrow stem cells,BMSCs)向精原细胞分化的影响.方法 常规分离12～16 d 雄性SD子鼠SCs和2月龄雄性SD大鼠BMSCs,用MTT法检测SCs、BMSCs的存活及增殖情况,采用transwell insert双室培养观察SCs、ATRA对BMSCs向精原细胞方向分化的影响,并用RT-PCR检测精原细胞特异表达基因stra8 mRNA的表达情况,用免疫组化S-P法检测c-Kit的表达情况.结果 分离后所获取的SCs FasL免疫组织化学染色结果显示,阳性细胞数平均为(93.2±1.0)%;SCs体外培养结果显示,48 h增殖达高峰,并维持在该水平至168 h.BMSCs体外培养结果显示,144 h时增殖达到高峰,并维持在该水平至168 h.ATRA组、共培养组、ATRA 共培养组BMSCs都能表达转分化为雄性生殖细胞的分子标志stra8和c-Kit,而对照组不表达.结论 SCs可以通过释放可溶性因子促进间接共培养的BMSCs向精原细胞方向分化,ATRA可以促进培养的BMSCs向精原细胞方向分化.     

缺氧条件下大鼠脑微血管内皮细胞对共培养的人间充质干细胞分化的影响

目的 探讨缺氧条件下大鼠脑微血管内皮细胞(brain microvascular endotheiial cells,BMECs)对人间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)分化的影响.方法 分离、培养并鉴定人骨髓MSCs和大鼠BMECs,在正常和缺氧两种条件下,分别以间接和直接共培养两种方式对MSCs进行诱导分化,用流式细胞术和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.结果 正常间接共培养未能诱导MSCs表达vWF和Flk-1蛋白,缺氧间接共培养和正常条件下的直接共培养均能诱导MSCs开始表达Flk-1蛋白,而vWF染色仍为阴性,缺氧条件下直接共培养表达Flk-1蛋白的MSCs比正常条件增多,而且部分Flk-1阳性细胞开始同时表达vWF蛋白.结论 BMECs能够通过细胞直接接触诱导共培养的MSCs开始向内皮分化,缺氧条件下的直接共培养BMECs能诱导更多的MSCs更彻底地向内皮分化.     

骨髓间充质干细胞上清液对大鼠佐剂性关节炎防治作用的实验研究

目的 探讨骨髓间充质于细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)上清液对大鼠佐剂性关节炎(adjuvant arthritis,AA)的治疗、干预作用.方法 收集培养48 h的SD大鼠骨髓MSCs上清液,健康雄性SD大鼠右后足跖皮内一次性注射弗氏完全佐剂0.1 mL/只造模,造模成功后行MSCs上清液治疗及干预.造模后第1、7、14、21和28天测量大鼠体质量、踝关节周长和后足爪体积,同时观察大鼠生存状况.治疗后第21天,行四肢关节x线检查及病理检查.结果 模型大鼠经MSCs上清液治疗后关节肿胀明显减轻,X线示骨质破坏明显修复.病理HE染色见关节滑膜病变和炎症细胞浸润明显减少,组织水肿减轻.干预组经MSCs上清液治疗,原发性炎症和继发病变均不明显,关节X线和病理检查均未见明显异常,与模型组大鼠相比,体质量、足爪体积以及踝关节周长差异有统计学意义(P＜0.05).结论 MSCs上清液治疗可有效减轻并逆转弗氏完全佐剂诱导的大鼠AA的进展.其作用机制可能为MSCs分泌了可溶性细胞因子到达患部修复受损组织,具体成分还有待进一步研究.     

“心肌样”微环境中骨髓基质细胞分化为心肌样细胞

[目的]探讨“心肌样”微环境中，骨髓基质细胞（marrow stromal cells，MSCs）是否可以分化为心肌样细胞。[方法]将SD成年大鼠的MSCs分离、培养后用5-BrdU标记，再将标记的MSCs与SD大鼠乳鼠心肌细胞（cardiomyocytes，CM）共培养，在倒置显微镜下观察MSCs形态学变化；用免疫细胞化学法检测MSCs中心肌特异性肌钙蛋白T。[结果]MSCs 3 d后贴壁生长，呈梭形或多角形，细胞核大，细胞增殖迅速，当细胞80％～90％融合时加入CM，共培养3d，MSCs变成长杆状，即呈现较为一致的极性排列。取共培养3周的细胞进行免疫细胞化学染色，见到经5-BrdU标记的部分MSCs在荧光显微镜下细胞核显现红色荧光的同时光镜下胞浆中心肌特异性肌钙蛋白T呈阳性。[结论]在“心肌样”微环境中，确实有部分MSCs转化为心肌样细胞。     

大鼠骨髓间充质干细胞与脱细胞脊髓支架体外共培养

目的 评价脱细胞脊髓支架在大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)体外培养中的作用,探索最佳接种浓度.方法 分离、培养及鉴定SD大鼠BMSCs,诱导BMSCs向神经元样细胞分化.制备脱细胞脊髓支架,将第3代BMSCs同脱细胞脊髓支架共培养,MTT法检测细胞增殖活性,比较与普通培养的差异;取第3代BMSCs以不同浓度[(0.5、1、2、3、4)×106/mL]接种于支架(脊髓支架修整0.5 cm小段),检测细胞在支架上的粘附率及上架细胞数,建立接种浓度与细胞粘附率、上架细胞数的关系回归方程;扫描电镜观察脱细胞脊髓支架形态以及细胞与支架的粘附情况.结果 成功实现BMSCs的分离及培养,BMSCs流式鉴定CD29、CD90阳性表达,向神经元诱导胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、巢蛋白(Nestin)呈阳性表达;与普通培养相比,BMSCs在支架上细胞增殖活力显著提高(P＜0.05);细胞与支架的粘附率在接种浓度为2×106/mL最高,达到(79.6±2.7)％,单位体积上架细胞数达到(1.364±0.047)×106/cm3;扫描电镜观察支架空间结构良好,细胞与支架粘附良好,共培养第3天较第1天细胞数量明显增加.结论 脱细胞脊髓支架具有多通道的空间结构,适合BMSCs粘附、存活、增殖,该支架是良好的天然脊髓组织工程材料.当粘附率及细胞上架数基本达到最大时的最佳接种浓度为2×106/mL.     

激活态雪旺细胞对神经干细胞分化作用的研究

目的探讨激活态雪旺细胞(SCs)对神经干细胞(NSCs)的分化作用。方法取出生24 h内的SD乳鼠脊髓NSCs,分离培养并传至4代。取体重(100±5)g的SD大鼠,结扎右侧坐骨神经,1周后取双侧坐骨神经,左侧提取正常坐骨神经分离培养SCs(普通SCs),右侧提取结扎变性的坐骨神经分离培养SCs(激活态SCs),均采用双酶消化加差速贴壁法。将SCs与NSCs应用Transwell培养皿联合培养,分为三组:A组为激活态SCs与NSCs;B组为普通SCs与NSCs;C组仅为NSCs。于培养的第2、4、6天检测各组NSCs活性。1周后,Western blot检测各组SCs表皮生长因子(EGF)和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)的表达水平,免疫荧光检测各组NSCs分化比例。结果传至4代的NSCs生长稳定,分离的SCs 7 d后大量增殖呈旋涡状。联合培养后MTT法检测细胞活性,第2、4天三组细胞的活性差异无统计学意义(P>0.05),第6天C组活细胞比例开始降低,A、B组与C组比较差异有统计学意义(P<0.05),A组与B组比较差异无统计学意义(P>0.05)。Western blot检测A组细胞表皮生长因子(EGF)表达水平(0.486±0.028)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)表达水平(0.385±0.023)均高于B组,差异有统计学意义(P<0.05)。MAP-2荧光染色,每高倍视野阳性细胞比例A组[(35.26±2.53)%]高于B组[(27.63±3.45)%],差异有统计学意义(P<0.05);GFAP荧光染色,每高倍视野阳性细胞比例A组[(62.42±3.78)%]低于B组[(70.18±1.26)%],差异有统计学意义(P<0.05)。结论激活态SCs能够促进NSCs向神经元的分化进程,提高神经元的分化比例。     

高葡萄糖对与内皮细胞共培养的雪旺细胞的损伤作用

目的观察高葡萄糖对与内皮细胞(endothelial cells,EC)共培养的雪旺细胞(Schwann cells,SC)的损伤情况。方法建立大鼠SC与EC的共培养模型,根据形态学和MTT选定25 mmol/L高葡萄糖浓度和48 h作用时间。将细胞分为正常葡萄糖SC与EC共培养组、高葡萄糖SC与EC共培养组及高葡萄糖SC组,通过形态学和MTT、凋亡率(流式细胞仪)和Casepase-3 mRNA表达(Real time PCR)观察细胞损伤。结果形态学及MTT显示,与EC共培养的SC在高葡萄糖条件下,比正常葡萄糖共培养以及高葡萄糖单培养的SC存活率明显下降;SC凋亡率比正常葡萄糖共培养及高葡萄糖单培养的SC明显增高;Casepase-3 mRNA表达较正常葡萄糖共培养组明显升高,但与高葡萄糖单培养组相比其增高尚无统计学显著性意义。结论在高葡萄糖环境下,与EC共培养的SC损伤更明显,可能与两种细胞相互作用加重SC损伤有关。     

人骨髓间充质干细胞向Leydig细胞或产类固醇激素细胞体外诱导分化的研究

目的探讨体外诱导人骨髓间充质干细胞(MSCs)向睾丸Leydig细胞分化,并确定诱导条件。方法将分离培养所获得的第3代MSCs细胞经含黄体生成素(LH)、人绒毛膜促性腺激素(hCG)、血小板衍化生长因子(PDGF)及白介素-1α(IL-1α)的诱导液诱导,按诱导液中各因子浓度不同分为A、B、C组和对照组,分别于7d、14d、21d时观察细胞形态变化,并行3β-羟类固醇脱氢酶(3β-HSD)免疫细胞化学染色和免疫荧光染色,检测各组细胞3β-HSD的表达。以人睾酮ELISA试剂盒检测诱导细胞分泌类固醇的功能情况。结果诱导10～14d后,细胞具有Leydig细胞的形态特点;免疫细胞化学染色及免疫荧光染色显示,本研究条件下,随着诱导液中各因子浓度加大及诱导时间延长,诱导细胞3β-HSD表达阳性数和阳性率逐渐增多,以A组浓度及21d为最佳诱导浓度及时间(P<0.05),并且A组诱导21d分泌睾酮量最高(P<0.05)。结论人骨髓MSCs经体外诱导后可以分化为Leydig细胞或产类固醇细胞。     

成年SD鼠骨髓基质干细胞培养及向神经元样细胞定向分化的研究

目的 探讨体外培养、扩增骨髓基质干细胞的方法，诱导骨髓基质干细胞向神经元样细胞定向分化。方法 采用全骨髓法培养成年SD大鼠股骨骨髓基质干细胞。传至第5代，用全反式维甲酸诱导分化，于诱导后第5小时行神经细胞特异性抗原MAP-2和胶质细胞特异性抗原GFAP鉴定。结果 成年鼠骨髓基质干细胞经全反式维甲酸诱导30min后可见神经元样细胞出现，经MAP-2免疫组化鉴定阳性。结论 (1)骨髓基质干细胞在体外扩增迅速，纯化需时短。(2)骨髓基质干细胞在全反式维甲酸诱导下向神经元样细胞分化。     

HMGB-1联合MSCs移植对急性心肌梗死大鼠心脏功能影响的实验研究

目的 研究高迁移率组蛋白-1(HMGB-1)联合骨髓间充质干细胞(MSCs)移植对于大鼠发生急性心肌梗死后心功能的影响及其相关作用机制.方法 将144只雄性SD大鼠分为健康对照组、模型对照组、MSCs移植组、HMGB-1注射组、HMGB-1注射+MSCs移植组及HMGB-1 BoxA注射+MSCs移植组等6组,术后第28天对大鼠的心脏功能、心肌的病理切片、心肌梗死的面积及梗死区新生血管的密度进行检测.并在心肌梗死术后第3、7、28天测定血清中相关细胞因子的水平.结果 在术后第28天,HMGB-1注射+MSCs移植组较其余5组的左心室舒张末期内径和左心室收缩期内径明显缩小,左心室短轴缩短率和射血分数明显增加(P＜0.05);HMGB-1注射+MSCs移植组梗死面积与其余模型组相比明显缩小(P＜0.05),梗死区的新生血管数目显著增加(P＜0.05).在术后第3天和第7天,HMGB-1注射+MSCs移植组的大鼠血清TLR4、VEGF水平最高(P＜0.05);术后第7天及第28天,HMGB-1注射+MSCs移植组大鼠的血清中白细胞介素6、核因子Kappa及肿瘤坏死因子α的水平最低(P＜0.05).结论 通过使用HMGB-1注射联合MSCs移植的治疗方法可以有效改善心肌梗死预后.     

不同方法诱导的骨髓间充质干细胞移植修复大鼠梗死心肌

目的 探讨将不同方法诱导的骨髓间充质干细胞（MSCs）移植到心肌梗死部位后对梗死心肌的修复作用。方法 自成年大鼠骨髓中分离MSCs，分别以下列方式诱导：A组，用心肌细胞裂解液培养7d后移植；B组，MSCs与心肌细胞按1：4的比例共同培养7d后移植；C组，用5-氮杂胞苷（10μmol／L）诱导24h后，换DMEM培养液培养21d后移植；D组（对照组），用DMEM培养液培养21d后移植。建立大鼠心肌梗死模型，将上述4组MSCs进行DAPI标记后移植于梗死部位。用超声心动图检测移植前和移植30d后心肌功能的改变，苏木精-伊红染色观察移植细胞形态。结果 A、B组移植后大鼠左室舒张末期内径（LVEDD）和收缩末期内径（LVESD）比移植前减小，A、B、C组左室收缩功能指标射血分数（EF）和短轴缩短率（FS）明显比移植前改善。D组移植前后大鼠各指标差异无显著性意义。A、B组移植后镜下可见DAPI标记的MSCs表现为成熟细胞形态，排列在残存的宿主心肌细胞之间，具备与宿主心肌细胞相似排列方向和形态学的特征。C、D组移植后镜下也可见到DAPI标记的细胞，但与宿主心肌细胞形态不同，小部分为成熟心肌细胞形态，大部分为成纤维细胞形态。结论 用与心肌细胞共培养和用心肌细胞裂解液培养两种方法诱导的MSCs移植于心肌梗死部位后，分化为心肌样细胞的效率高，模型鼠心功能恢复显著。     

清脑灵诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化成神经元样细胞

目的观察清脑灵煎剂是否能诱导大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)分化成神经元样细胞。方法通过贴壁法分离获得大鼠骨使髓间充质干细胞,体外扩增培养,用流式细胞仪检测细胞表面抗原的表达。用浓度为1mg/mL的清脑灵煎剂诱导MSCs,分别于5h、12h、1d、3d、7d在倒置显微镜下观察细胞形态变化,用免疫细胞化学方法观察被诱导细胞巢蛋白(nestin)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、神经胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达。结果流式细胞仪检示MSCs不表达CD11b、CD45,诱导后细胞的免疫细胞化学示nestin阳性细胞、NSE阳性细胞和GFAP阴性细胞。结论清脑灵能诱导MSCs分化神经元样细胞。     

间接共培养环境下脂肪干细胞诱导分化的研究

目的肌腱病的治疗是临床的难点,脂肪干细胞(ADSCs)具有多向分化潜能,为肌腱病的治疗提供了新思路。此课题在体外构建ADSCs与肌腱细胞的间接共培养模式以探索其机制,为其临床应用提供参考。方法分别采集培养兔肌腱细胞和ADSCs及富血小板血浆(PRP)。选用孔径为0.4μm的共培养嵌盒和6孔板来构建间接共培养模式。分别将P3代肌腱细胞、ADSCs接种于内、外室,另外设置PRP干预组。分别在第3,7,14天时,收集各组内、外室细胞并进行观察及检测,分析间接共培养环境对ADSCs诱导分化与胞外基质表达产生的影响。结果间接共培养14 d,免疫组化结果显示单纯干细胞培养组ADSCs的Ⅰ型胶原与腱调蛋白(TNMD)的表达程度显著高于阴性的干细胞对照组,低于阳性肌腱细胞对照组,而PRP干预组的表达优于单纯干细胞实验组。结论间接共培养的环境下,可以诱导ADSCs上调Ⅰ型胶原和腱调蛋白的表达。PRP的干预对诱导ADSCs细胞外基质的分泌有促进作用。