全骨髓贴壁法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞的生物学特性及优势

背景：骨髓来源的间充质干细胞含量极低,体外纯化、扩增活性好、分化潜能高的骨髓间充质干细胞,对进一步研究至关重要。目的：进一步验证全骨髓贴壁法体外分离、培养、纯化骨髓间充质干细胞的生物学特性、表型及多向分化潜能。方法：通过全骨髓贴壁法体外分离、培养、纯化大鼠骨髓间充质干细胞,进行形态学观察,流式细胞仪检测细胞标记物表达,分别进行成骨、成脂诱导分化。结果与结论：成功纯化、扩增了高细胞活性、高分化潜能的骨髓问充质干细胞。所得细胞呈成纤维细胞样;表达CD29、CD90,不表达CD45;成骨、成脂诱导分化后,茜素红染色、油红O染色阳性。证实全骨髓贴壁法操作简单、对细胞活性损伤小,可以得到高纯度、高活性、高分化潜能、生物学形态和特征稳定的骨髓间充质干细胞。     

表皮生长因子对外周血间充质干细胞原代克隆形成的影响及其传代后多向分化潜能

背景：目前已有很多实验证明外周血中存在间充质干细胞,但由于所用分离筛选方法、培养条件的不同导致了结果的多样性,且实验可重复性较差。目的：观察表皮生长因子对体外分离培养的原代小鼠外周血间充质干细胞克隆形成的影响,以及外周血间充质干细胞传代后的多向分化潜能。设计、时间及地点：细胞学体外观察,于2007-10/2008-09在南京医科大学骨与干细胞研究中心完成。材料：雄性成年C57BL/6J小鼠16只,购于南京医科大学骨与干细胞研究中心实验动物中心。重组人表皮生长因子为Sigma公司产品。方法：无菌条件下从小鼠心脏采血,裂解红细胞后应用贴壁法分离外周血间充质干细胞,通过传代进行纯化和扩增。将原代细胞分2组进行体外培养,实验组向α-MEM培养液中加入10μg/L表皮生长因子,对照组给予不含表皮生长因子的α-MEM培养液,16d后行亚甲基蓝染色,计算克隆面积。取第3代外周血间充质干细胞,以1×10^4/cm^2密度接种后,分别向成骨和脂肪方向诱导分化。主要观察指标：外周血间充质干细胞的生长特性,外周血间充质干细胞体外诱导成骨、成脂能力。结果：倒置相差显微镜下,外周血间充质干细胞贴壁生长,形态类似于骨髓间充质干细胞,呈成纤维细胞样;但其形成克隆的时间较骨髓间充质干细胞有所推迟,且原代细胞克隆形成率低于骨髓间充质干细胞;亚甲基蓝染色结果示实验组外周血间充质干细胞克隆形成率明显高于对照组（P〈0.05）。外周血间充质干细胞成骨诱导后,碱性磷酸酶染色、总胶原染色及茜素红染色均呈强阳性;成脂诱导后油红染色呈阳性,有一定数量的脂滴形成。结论：外周血中存在少量的间充质干细胞,能自我增殖,表皮生长因子可有效促进原代外周血间充质干细胞克隆的形成;体外分离培养的外周血间充质干细胞具备成骨和成脂分化特性。     

表皮生长因子对外周血间充质干细胞原代克隆形成的影响及其传代后多向分化潜能米

背景:目前已有很多实验证明外周血中存在间充质干细胞,但由于所用分离筛选方法、培养条件的不同导致了结果的多样性,且实验可重复性较差.目的:观察表皮生长因子对体外分离培养的原代小鼠外周血间充质干细胞克隆形成的影响,以及外周血间充质干细胞传代后的多向分化潜能.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2007-10/2008-09在南京医科大学骨与干细胞研究中心完成.材料:雄性成年C57BL/6J小鼠16只,购于南京医科大学骨与干细胞研究中心实验动物中心.重组人表皮生长因子为Sigma公司产品.方法:无菌条件下从小鼠心脏采血,裂解红细胞后应用贴壁法分离外周血间充质干细胞,通过传代进行纯化和扩增.将原代细胞分2组进行体外培养,实验组向α-MEM培养液中加入10μg/L表皮生长凶子,对照组给予不含表皮生长因子的α-MEM培养液,16 d后行亚甲基蓝染色,计算克隆面积.取第3代外周血间充质干细胞,以1×104/cm2密度接种后,分别向成骨和脂肪方向诱导分化.主要观察指标:外周血间允质干细胞的牛长特性,外周血间充质干细胞体外诱导成骨、成脂能力.结果:倒置相差显微镜下,外周血间充质干细胞贴壁生长,形态类似于骨髓间充质干细胞,呈成纤维细胞样;但其形成克隆的时间较骨髓间充质下细胞有所推迟,凡原代细胞克隆形成率低于骨髓间充质干细胞:亚甲基蓝染色结果示实验组外周血间充质干细胞克隆形成率明显高于对照组(P＜0.05).外周血间充质干细胞成骨诱导后,碱性磷酸酶染色、总胶原染色及茜素红染色均呈强阳性;成脂诱导后油红染色里阳性,有一定数量的脂滴形成.结论:外周血中存在少量的间充质干细胞,能自我增殖,表皮生长因子可有效促进原代外周血间充质干细胞克隆的形成;体外分离培养的外周血间充质干细胞具备成骨和成脂分化特性.     

大鼠附睾脂肪垫脂肪源性干细胞的分离培养及分化潜能

背景:相对于骨髓基质干细胞,脂肪源性下细胞来源丰富,取材方便,干细胞丰度高,极易培养,具有多向分化潜能,有望成为组织工程、细胞治疗以及基因转染良好的源细胞,但目前对脂肪源性干细胞的研究尚处于初级阶段.目的:拟在体外分离培养大鼠脂肪源性干细胞,并探讨其分化潜能.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2008-06/2009-01在南方医科大学组胚教研室和南方医院临床医学实验中心完成.材料:SPF级成年雄性SD大鼠1只,由南方医科大学实验动物中心提供.方法:无菌条件下切取大鼠双侧附睾尾脂肪垫,胶原酶消化法分离培养脂肪源性干细胞,胰蛋白酶消化法传代扩增.取第4代脂肪源性干细胞接种到96孔板,5×104个细胞/皿,待细胞贴壁后分成3组:成骨诱导组加入成骨培养基,成脂诱导组加入成脂培养基,对照组仍用基础培养基,培养14 d.主要观察指标:脂肪源性干细胞的形态变化、体外增殖能力、细胞免疫化学鉴定结果.脂肪源性干细胞成骨和成脂分化能力.结果:体外培养的脂肪源性干细胞易扩增,传代后以长梭形细胞为主,呈旋涡状排列,克隆样生长;经多次传代仍能保持较强的增殖能力,细胞生长曲线争"S"形;细胞表面标志CD44和CD49d呈阳性表达,CDl06呈阴性表达.脂肪源性干细胞经成骨诱导7 d后,碱性磷酸酶染色呈阳性;成脂诱导3 d后,油红O染色示胞浆内有脂滴出现;对照组细胞碱性磷酸酶染色呈阴性,无脂滴存在.结论:从大鼠附睾脂肪垫内分离的脂肪源性干细胞易于培养和传代扩增,在特殊条件下可分化为成骨细胞和脂肪细胞.     

人类尿液来源干细胞的体外培养和生物学特性分析

目的从人类尿液中直接分离能够体外大量扩增且具有多向分化潜能的干细胞,并研究其生物学特性。方法收集志愿者尿液100~200ml,经离心后使用完全培养基重悬,接种于培养板中;克隆贴壁生长后换液。大量扩增后通过流式细胞术检测其表面标志物,使用成骨、成软骨诱导培养基对其进行诱导分化,通过茜素红染色、阿利新蓝染色检测诱导分化结果。结果每100ml尿液经14d培养能够直接分离得到3~10个克隆,传代培养至第5代时可扩增至2~10×10~7个尿液来源干细胞,能够满足细胞治疗需要。尿液来源干细胞表面标志物CD29,CD44,CD73,CD90为阳性,CD34,CD45,HLA-DR为阴性,与间充质干细胞一致。经诱导培养后,尿液干细胞能够能够成骨、成软骨分化。结论尿液来源干细胞具有间充质干细胞特性,可以作为细胞治疗、组织工程中的种子细胞。     

地塞米松诱导联合骨形成蛋白2基因修饰兔骨髓间质干细胞的成骨转化

背景:骨髓间质干细胞在地塞米松等骨诱导剂的作用下能够向成骨细胞分化;同时骨形成蛋白2在骨修复过程中促进细胞增殖分化和基质分泌,在体内外均可诱导骨形成,以上二者联合应用可能会产生一定的协同效应.目的:分析体外经地塞米松诱导是否能增强骨形成蛋白2基因修饰的骨髓间质干细胞的成骨转化能力.设计:随机化配对设计.单位:解放军第四军医大学西京医院.材料:实验于2004-02/2004-08在解放军第四军医大学全军骨肿瘤研究所完成.选用2月龄新西兰白兔20只,由解放军第四军医大学实验动物中心提供(许可证号:军动管字第2005C00117号).室温、常湿,正常喂食.双侧取材,左侧肢体来源骨髓间质干细胞为地塞米松诱导组,右侧为对照组(未经诱导).方法:将地塞米松诱导组和对照组兔骨髓间质干细胞分别转导含有人骨形成蛋白2基因的复制缺陷重组腺病毒Ad-BMP-2后,以反转录-聚合酶链反应和免疫组化方法检测细胞中骨形成蛋白2的表达情况.观察骨髓间质干细胞的生长情况,并应用碱性磷酸酶检测试剂盒及骨钙素放免试剂盒测定Ad-BMP-2转导5 d后两组骨髓间质干细胞的碱性磷酸酶活性和骨钙素含量.主要观察指标:①骨髓间质干细胞中骨形成蛋白2的表达情况.②骨髓间质干细胞的形态学变化.③骨髓间质干细胞中碱性磷酸酶活性和骨钙素含量.结果:①转导后骨形成蛋白2基因在地塞米松诱导组和对照组兔骨髓间质干细胞中均有表达.②骨髓间质干细胞经地塞米松成骨诱导后形态较不规则,呈三角形、多角形改变,较基础培养基培养细胞生长缓慢.基因转导后细胞形态无明显改变.③转基因5 d后,地塞米松诱导组骨髓间质干细胞培养上清中碱性磷酸酶活性高于对照组[(134.36±8.84,104.02±7.83) nkat/L(t =3.350 6,P＜0.01,n =20)];地塞米松诱导组骨髓间质干细胞骨钙素分泌量高于对照组[(14.68±0.73,6.52±1.21) μg/L(t =3.568 2,P＜0.01,n =20)].结论:转基因前的地塞米松诱导能够促进骨形成蛋白2基因修饰的骨髓间质干细胞增殖和成骨转化.     

全骨髓贴壁法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞及其诱导分化

背景:骨髓中的间充质干细胞含量极少,每1×104～1×105个单核细胞中约有1个骨髓间充质干细胞,需要在体外分离、纯化、扩增后才能满足体内移植要求.目的:观察体外分离培养的骨髓间充质干细胞生物学特性及多向分化潜能.设计、时间及地点;细胞学体外观察,于2007-10/2008-12在福建医科大学附属协和医院泌尿外科研究室完成.材料:清洁级雄性近交系SD大鼠30只,由上海斯莱克实验动物有限公司提供.方法:通过全骨髓贴壁法体外分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,待细胞融合至80%～90%胰蛋白酶消化传代.取传至第3代细胞,分别向成骨、成脂方向诱导分化.主要观察指标:倒置相差显微镜下观察细胞形态,流式细胞仪检测其表面标记,茜素红染色检测其成骨能力,油红O染色检测其成脂能力.结果:原代及传代的骨髓间充质干细胞均呈长梭形成纤维细胞样,连续传代10代以上,细胞始终保持旺盛的生长及扩增能力.第3代骨髓间充质干细胞CD90,CD44,CDl06均呈阳性表达,而CD34,CD45,CD11b呈阴性.成骨诱导21 d后,可见大量橘红色矿化结节形成.成脂诱导2周后,可见细胞的胞浆内出现大量红染脂滴. 结论:全骨髓贴壁培养法可大量分离纯化、扩增骨髓间充质干细胞,所获细胞具有间充质干细胞的一般生物学特性,经诱导培养后具有多向分化潜能.     

尿酸抑制人骨髓间充质干细胞的成脂分化

背景:研究表明一些药物可影响骨髓间充质干细胞的成骨、成脂诱导分化。目的:观察尿酸对人骨髓间充质干细胞成脂分化的影响。方法:全骨髓培养法体外分离培养人骨髓间充质干细胞,在成脂诱导条件下,分别加入0(对照组),0.1,0.2,0.4,0.8mmol/L浓度尿酸,诱导14,21d时行油红O染色,倒置显微镜下计数成脂细胞数量。结果与结论:成脂诱导14d后,含不同浓度尿酸的诱导组成脂细胞数量较对照组明显减少(P<0.05),且随着尿酸浓度的增加,抑制成脂细胞生成的效果更为明显(P<0.05);成脂诱导21d后,尿酸对骨髓间充质干细胞成脂诱导分化的抑制作用较诱导14d时更加明显(P<0.05),同样随着尿酸浓度的增加,抑制作用更加明显(P<0.05)。说明在体外尿酸能够抑制人骨髓间充质干细胞的成脂分化,并且存在一定的浓度依赖性和时间依赖性。     

辛伐他汀诱导促进骨形成蛋白-7基因修饰的兔间充质干细胞的成骨转化

目的:研究辛伐他汀诱导对骨形成蛋白-7(BMP-7)基因修饰的间充质干细胞(MSCs)增殖和分化表型的影响。方法:将辛伐他汀诱导和未经诱导的兔MSCs分别转导BMP-7基因后,Westernblotting检测转导后细胞BMP-7的表达;通过观察细胞生长以及碱性磷酸酶活性和测定骨钙素含量,分析辛伐他汀诱导对BMP-7基因修饰的MSCs的增殖和分化表型的影响。结果:转导后BMP-7基因在诱导组和未诱导组MSCs中均有表达,诱导组细胞BMP-7表达量、碱性磷酸酶活性和骨钙素含量均比较未诱导组明显增高。结论:转导前辛伐他汀诱导能够促进BMP-7基因修饰的MSCs的成骨转化。     

成人脂肪间充质干细胞体外长期培养后的成骨分化潜能

背景:获得足够数量的种子细胞需要在体外进行长期传代扩增,目前涉及体外长期培养对成人脂肪间充质干细胞的基本生物学性状及成骨分化潜能影响的报道甚少.目的:观察体外长期培养对成人脂肪间充质干细胞的基本生物学性状及其成骨分化潜能的影响.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2008-01/06在解放军兰州军区兰州总医院骨科研究所完成.材料:成人腹部皮下脂肪组织来源于骨盆骨折患者,由解放军兰州军区兰州总医院创伤骨科提供.方法:Ⅰ型胶原酶消化法从成人脂肪组织中分离培养脂肪间充质干细胞,体外传代扩增.收集第2,5,10,15,20代细胞,加入成骨培养液进行成骨诱导分化.主要观察指标:脂肪间充质干细胞的超微结构、表面分子标志表达、生长曲线、成骨潜能.不同代数脂肪间充质干细胞成骨诱导后骨钙素及Ⅰ型胶原的吸光度值比较.结果:脂肪间充质干细胞成骨诱导第7天,由长梭形变为椭圆形、多角形,岛状分布,胞浆中出现黑色颗粒.细胞表面有较多伪足,有一两个核仁,有分叶,具备正常细胞器结构.表达CD44(96.31%),不表达CD34(1.15%).第2,5,10,15,20代脂肪间充质干细胞的生长曲线无明显差异,均呈反"S"形.上述各代细胞诱导7 d后开始表达碱性磷酸酶,且随诱导时间的延长阳性细胞数增多,至诱导28 d出现圆形不透明结节,诱导14 d骨钙素、Ⅰ型胶原均呈阳性表达.随传代次数的增加,骨钙素及Ⅰ型胶原的吸光度值均有所减低,至第20代时差异显著(P<0.05).结论:成人脂肪间充质干细胞经体外长期培养后,其一般生物学性状可保持稳定,但成骨分化潜能有所下降.     

反转录病毒介导基质金属蛋白酶特异性组织抑制剂1基因转染骨髓间充质干细胞的成骨能力

背景：间充质干细胞成骨分化早期是成骨性细胞外基质细胞外间质的堆积,其主要成分均是基质金属蛋白酶特异性组织抑制剂1（tissue Inhibitor of Metalloproteinases1,TIMP-1）作用的基质金属蛋白酶作用底物,通过增加TIMP-1的表达,是否可以抑制基质金属蛋白酶的活性,进而影响间充质干细胞的成骨分化能力？目的：观察反转录病毒介导TIMP-1基因转染骨髓间充质干细胞的成骨能力。方法：设计In-Fusion引物扩增TIMP-1基因片段,与酶切后线性化的pBABE-Puro反转录病毒表达载体进行位点同源重组,构建TIMP-1基因反转录病毒表达载体,RT-PCR和测序验证,并使用GP-293细胞进行包装。通过密度梯度法分离人下颌骨来源骨髓间充质干细胞,流式细胞仪验证其表面标记。将TIMP-1反转录病毒包装液感染骨髓间充质干细胞并筛选稳定表达TIMP-1细胞株,RT-PCR和蛋白电泳验证其表达,并使用成骨诱导液诱导10d,观察其对成骨能力的影响,RT-PCR验证其成骨相关基因的表达。结果与结论：经测序证实,RT-PCR所获得的TIMP-1基因cDNA序列与NM_003254.2（624bp）序列完全一致;通过表面标记鉴定证实成功分离了人骨髓间充质干细胞,并具良好的成骨、成脂能力;RT-PCR和Western Blot验证反转录病毒载体成功介导TIMP-1转染骨髓间充质干细胞,RT-PCR表明成骨诱导10d时,TIMP-1基因感染组成骨增加,RUNX-2和COL1mRNA表达增加。提示TIMP-1基因可通过反转录病毒成功转染人骨髓间充质干细胞,并能促进其成骨。     

反转录病毒介导基质金属蛋白酶特异性组织抑制剂1基因转染骨髓间充质干细胞的成骨能力

背景:间充质干细胞成骨分化早期是成骨性细胞外基质细胞外间质的堆积,其主要成分均是基质金属蛋白酶特异性组织抑制剂1（tissue Inhibitor of Metalloproteinases1,TIMP-1）作用的基质金属蛋白酶作用底物,通过增加TIMP-1的表达,是否可以抑制基质金属蛋白酶的活性,进而影响间充质干细胞的成骨分化能力?目的:观察反转录病毒介导TIMP-1基因转染骨髓间充质干细胞的成骨能力。方法:设计In-Fusion引物扩增TIMP-1基因片段,与酶切后线性化的pBABE-Puro反转录病毒表达载体进行位点同源重组,构建TIMP-1基因反转录病毒表达载体,RT-PCR和测序验证,并使用GP-293细胞进行包装。通过密度梯度法分离人下颌骨来源骨髓间充质干细胞,流式细胞仪验证其表面标记。将TIMP-1反转录病毒包装液感染骨髓间充质干细胞并筛选稳定表达TIMP-1细胞株,RT-PCR和蛋白电泳验证其表达,并使用成骨诱导液诱导10d,观察其对成骨能力的影响,RT-PCR验证其成骨相关基因的表达。结果与结论:经测序证实,RT-PCR所获得的TIMP-1基因cDNA序列与NM₀03254.2（624bp）序列完全一致;通过表面标记鉴定证实成功分离了人骨髓间充质干细胞,并具良好的成骨、成脂能力;RT-PCR和Western Blot验证反转录病毒载体成功介导TIMP-1转染骨髓间充质干细胞,RT-PCR表明成骨诱导10d时,TIMP-1基因感染组成骨增加,RUNX-2和COL1mRNA表达增加。提示TIMP-1基因可通过反转录病毒成功转染人骨髓间充质干细胞,并能促进其成骨。     

人脐带间充质干细胞向成骨细胞及脂肪细胞分化过程中nm23-H1基因的表达

背景：nm23-h1基因已被证实与多种细胞的增殖、分化、转移密切相关。目的：观察人脐带间充质干细胞在体外向成脂及成骨方向诱导分化的过程中nm23-H1基因的表达变化。方法：采用组织块贴壁法从脐带中分离培养人间充质干细胞,流式细胞术鉴定其表型,之后分别加入成脂肪诱导剂和成骨诱导剂进行体外诱导分化。对照组采用不含诱导因子的培养液进行培养。结果与结论：在成脂诱导过程的第4天,nm23-H1 mRNA的表达上调,至第7天达到最高（P〈0.01）,其后开始逐渐恢复,直至第14天与对照组相比无显著差异（P〉0.05）。而在成骨诱导过程中,nm23-H1 mRNA则一直为低表达状态（P〈0.01）,直至第28天恢复为对照组水平（P〉0.05）。结果显示nm23-H1基因表达在成脂分化前期发生上调,而在成骨分化过程中一直下调。     

RNA干涉抑制破骨细胞分化因子表达对骨髓基质细胞成骨成脂分化的影响

背景：RNA干涉是目前分子生物学研究领域重要的基因下调技术,护骨素/κB受体活化因子/破骨细胞分化因子偶联系统是目前骨改建平衡研究中的热点。目的：应用RNA干涉特异性抑制大鼠骨髓基质细胞内破骨细胞分化因子基因的表达,研究破骨细胞分化因子表达下调后对骨髓基质细胞成骨成脂分化的影响。方法：获取骨髓基质细胞,转染前24h按5×105/孔接种于6孔培养板中,分为实验组、阴性对照组和空白对照组,前2组细胞分别转染针对破骨细胞分化因子的siRNA或阴性对照siRNA。观察骨髓基质细胞增殖活性、碱性磷酸酶活性及Real-TimePCR检测成骨成脂基因mRNA的表达。结果与结论：实验组碱性磷酸酶活性降低,RunX-2,骨形态发生蛋白2,4表达降低,而PPAR-γ和C/EBP-α的表达升高（P〈0.05）。提示,通过RNA干涉使骨髓基质细胞的破骨细胞分化因子表达下调对骨髓基质细胞成骨分化有抑制作用,而对成脂分化有促进作用。     

小鼠间充质干细胞三系分化中SOX9与Ⅱ型胶原mRNA的定量

背景：研究表明，软骨中的主要成分Ⅱ型胶原的基因-Col2al在软骨细胞中的表达与SOX9的浓度呈剂量依赖正相关关系。目的：通过成骨、成软骨、成脂肪诱导干细胞分化，分析3种分化过程及不同时期的SOX9与II型胶原mRNA含量的变化，探讨SOX9在不同时空分布的表达规律及与Ⅱ型胶原的相关关系。方法：取4周龄昆明小鼠骨髓间充质细胞，体外培养得到间充质干细胞并传达至第3代，对间充质干细胞进行流式细胞仪鉴定细胞表型，共分3组每组设3个时间段，通过成骨、成软骨、成脂肪3种诱导培养液对3组细胞进行诱导，另设不进行诱导的细胞作为对照组。分别在诱导3，7，14d后收集提取细胞的总RNA，通过RT-PCR进行SOX9与Ⅱ型胶原的mRNA定量检测，同时对诱导后的细胞进行染色、免疫荧光染色，观察其分化状态及相关统计分析。结果与结论：第3代骨髓间充质干细胞生长良好，流式细胞仪鉴定细胞表型证实为干细胞，对诱导后细胞进行染色、免疫荧光染色结果证实细胞分化为骨、软骨、脂肪细胞。经RT-PCR检测，在3组诱导分化细胞中SOX9mRNA含量由高到低分别是成软骨、成骨、成脂肪，Ⅱ型胶原mRNA含量由高到低分别是成软骨、成脂肪、成骨。在成软骨分化中SOX9在3，7d表达不断升高，14d呈下降趋势。Ⅱ型胶原在3，7，14d均逐渐升高。在成骨分化中SOX9mRNA含量随着时间推移而增加，而Ⅱ型胶原则随着时间推移而不断降低。在成脂肪分化中SOX9mRNA表达与对照组比较差异无显著性意义（P〉0．05）；而Ⅱ型胶原的表达没有规律可循，时间点的延伸及检测未观察到。结果提示，SOX9在软骨分化中作用优于成骨、成脂肪组，且软骨分化中SOX9与Ⅱ型胶原存在相关性，可能在软骨分化的早期Ⅱ型胶原随着SOX9的变化而变化；且软骨分化和成骨分化过程中SOX9可能起到了一个互相协调促进平衡的关键作用。     

人脐带间充质干细胞成软骨诱导过程中软骨标志基因表达的研究

目的：观察脐带间充质干细胞（UCMSCs）体外生物学特征,分析成软骨诱导过程中软骨标志基因的表达,探索分化的最佳时间,为其以后应用于组织工程奠定基础。方法体外培养UCMSCs并使用特定的诱导培养基对第3代UCMSCs进行成脂、成骨、成软骨诱导培养并染色鉴定,流式细胞术检测细胞表面标志物,实时定量PCR检测成软骨诱导0、3、7、14、21 d后SOX9、COL2A1、ACAN的mRNA的表达水平。结果 UCMSCs经过体外培养后,细胞形态均一,呈梭形。UCMSCs经成脂、成骨、成软骨诱导后油红O、茜素红、阿利新蓝染色分别呈阳性反应。流式细胞术检测发现UCMSCs低表达CD34、CD45,高表达CD44、CD105。成软骨标志基因SOX9、COL2A1 mRNA的表达在诱导14 d达到最高水平,ACAN的mRNA的表达在诱导7 d达到最高水平。结论 UCMSCs体外传代培养3代后依然可以保持干细胞的特性,其体外诱导成软骨的最佳时间为14 d。     

人骨形态发生蛋白2基因重组腺病毒表达载体转染兔骨髓间充质干细胞

背景：采用GatewayTM技术构建腺病毒载体,显著弥补了外源性细胞因子局部应用的缺陷。目的：观察人骨形态发生蛋白2重组腺病毒表达载体（Ad-BMP-2/GFP）转染兔骨髓间充质干细胞后骨形态发生蛋白2的表达情况。方法：密度梯度离心联合贴壁培养法,分离、培养、纯化兔骨髓间充质干细胞;GatewayTM技术构建的Ad-BMP-2/GFP腺病毒载体转染兔骨髓间充质干细胞。结果与结论：RT-PCR检测转染诱导后的细胞表达成骨细胞特异性产物骨钙素;转染后兔骨髓间充质干细胞在mRNA水平和蛋白水平均有人骨形态发生蛋白2的表达。结果表明构建的Ad-BMP-2/GFP可高效转染兔骨髓间充质干细胞,骨形态发生蛋白2在细胞中能高效表达。     

IFN-γ在小鼠造血调节中的作用

本研究旨在探讨IFN-γ在小鼠骨髓造血调节中的作用及其作用机制。通过RT—PCR方法扩增小鼠IFN-γ（mIFN-y）片段,构建mIFN-γ慢病毒表达载体pCDH1-mIFN-γ-copGFP（pCDH-mIFN-γ-GFP）。将pCDH-mIFN-γ-GFP和pCDH-EF1-copGFP（pCDH-GFP）分别与辅助质粒pPACK—A、pPACK—B、pPACK—C组合,通过磷酸钙沉淀法转染293T细胞,制备慢病毒。通过慢病毒将mIFN-γ和GFP转导至C57BL／6J雄性小鼠的骨髓单个核细胞,接种于M3434甲基纤维素完全培养基进行集落形成试验,同时将其通过尾静脉注射给致死剂量照射的受体C57BL／6J小鼠体内,定期进行血常规检查。结果显示,成功构建pCDH-mIFN-γ-GFP慢病毒载体;转导mIFN-γ的293T细胞分泌mIFN-γ蛋白;转导mIFN-γ的小鼠骨髓单个核细胞集落生成数量较对照组显著减少,集落形成能力下降;mIFN-γ组的骨髓移植小鼠血象恢复较GFP对照组延迟,移植后8周流式细胞术检测外周血仍可见GFP阳性细胞。结论：mIFN-γ降低了造血干／祖细胞的增殖能力,延缓骨髓移植小鼠的造血恢复时间。     

成人再生障碍性贫血患者骨髓间充质干细胞增殖分化潜能:与健康人的比较

背景:骨髓间充质干细胞具有成脂和成骨分化潜能,再生障碍性贫血患者骨髓间充质干细胞可能存在成脂和成骨分化异常。目的:观察再生障碍性贫血患者骨髓间充质干细胞增殖及分化潜能与健康人的差异。方法:选择哈尔滨市第一医院血液病肿瘤研究所收治的再生障碍性贫血患者5例,另选5例健康成人作为对照组;采用全骨髓培养法分离骨髓间充质干细胞。结果与结论:采用全骨髓培养法成功分离出骨髓间充质干细胞;与对照组相比,再生障碍性贫血组骨髓间充质干细胞的细胞形态和免疫表型无显著差异,皆表达CD73、CD90、CD105,不表达CD34、CD45和HLA-DR;再生障碍性贫血组骨髓间充质干细胞增殖能力显著低于对照组(P<0.05),成脂肪细胞分化诱导率高于对照组(P<0.05),PPARγmRNA和FABP4 mRNA表达量均高于对照组(P<0.05);而成骨细胞分化诱导率低于正常对照组(P<0.05),ALPmRNA和BGLAP mRNA表达量分别低于对照组(P<0.05)。提示再生障碍性贫血组骨髓间充质干细胞分化潜能存在成脂肪细胞和成骨细胞分化的失衡。     

骨形态发生蛋白2诱导慢性腱病大鼠肌腱干细胞体外成骨、成软骨分化

背景：目前临床对于慢性腱病缺乏有效的治疗手段,原因在于其发病机制至今尚未阐明。 目的：研究体外骨形态发生蛋白2对胶原酶诱导的大鼠慢性腱病模型髌腱来源肌腱干细胞的成骨、成软骨分化的作用。 方法：从大鼠慢性腱病模型的髌腱中分离培养出原代肌腱干细胞,传代培养至第3代细胞,行成骨、成脂、成软骨诱导分化鉴定其干细胞的特性。将肌腱干细胞（P3）单层培养至细胞融合,用重组人骨形态发生蛋白2干预。7 d后分别行茜素红染色,并行茜素红染色定量分析。将肌腱干细胞体外三维微球培养后分为2组,诱导组用重组人骨形态发生蛋白2干预,对照组不进行干预。21 d后三维微球行苏木精-伊红染色,阿利辛蓝染色以及Sox9和Ⅱ型胶原免疫组织化学染色。 结果与结论：慢性腱病大鼠来源原代肌腱干细胞体外培养呈克隆样集落生长,传代后细胞主要表现为多突的纺锤形和星形的扁平细胞,具有成纤维细胞样的特征。肌腱干细胞（P3）成脂诱导10 d,油红O染色阳性;成骨诱导7 d,茜素红染色阳性;成软骨诱导14 d,苏木精-伊红染色阳性可见软骨样细胞,Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性。单层培养的肌腱干细胞用重组人骨形态发生蛋白2诱导7 d茜素红染色阳性,对照组为阴性,茜素红染色定量检测显示差异有显著性意义。重组人骨形态发生蛋白2诱导肌腱干细胞21 d,苏木精-伊红染色可见软骨样细胞形成、阿利辛蓝染色可见细胞内糖胺多糖沉积、Sox9和Ⅱ型胶原免疫组织化学染色均呈阳性。可见体外重组人骨形态发生蛋白2可以诱导慢性腱病来源的肌腱干细胞成骨、成软骨分化。这为进一步研究慢性腱病的发病机制提供了细胞生物学依据。