体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞向肝细胞分化的实验研究

目的：探讨大鼠骨髓间充质干细胞（mMSCs）在体外定向诱导分化为肝细胞及其方法。方法：采用梯度离心法分离纯化雄性SD大鼠的mMSCs。A组原代培养；B组原代培养分别加刺激因子50ng／ml肝细胞生长因子（HGF）和50ng／ml成纤维细胞生长因子4（FGF-4），倒置显微镜连续观察细胞分化过程的形态学变化。于培养的7、14、21、28d，细胞免疫荧光法检测各组细胞甲胎蛋白（AFP）、白蛋白（ALB）、细胞角蛋白18（CK-18）、细胞角蛋白19（CK-19）的表达。采用过碘酸希夫（PAS）染色法检测各组细胞糖原染色情况。结果：分离纯化B组大鼠的mMSCs，应用HGF和FGF-4诱导10d后变为肝细胞样圆形。细胞免疫荧光测定B组显示，培养第7dAFP即出现阳性，第21d表达明显减弱；第7dCK-19染色阳性，以后增强；第14d白蛋白与CK-18染色开始阳性，以后表达逐渐加强。A组在培养过程中不表达AFP、ALB、CK-18和CK-19。糖原染色显示，B组第14d开始阳性，-直持续到第28d；A组未见阳性染色。结论：大鼠mMSCs在较高浓度的HGF及FGF-4诱导下可分化为肝细胞。     

共培养诱导人骨髓多能成体祖细胞分化为肝细胞样细胞

目的探索人骨髓来源多能成体祖细胞（ZHJ-MAPC）在与人肝细胞系L02在体外共培养条件下诱导分化为肝细胞的可行性。方法（1）间接共培养：将ZHJ-MAPC和人肝细胞系L02仅培养液相通行间接共培养。分别于培养第1、3、5、7天应用免疫细胞化学法鉴定ZHJ-MAPC的白蛋白、甲胎蛋白（AFP）、细胞角蛋白-18（CK-18）、细胞角蛋白-19（CK-19）等肝细胞特征性表型的表达情况。（2）直接共培养：将荧光染料羧基荧光素二醋酸盐琥珀酰亚胺酯（CFSE,绿色）标记的ZHJ-MAPC与L02细胞（均为1×10^4个／ml）按照各50％比例混合行直接共培养。5d后采用荧光免疫细胞化学SABC-Cy3法（红色）双标后在激光共聚焦显微镜下分别观察ZHJ-MAPC表达白蛋白、AFP、CK-18的情况。结果（1）间接共培养结果：AFP在ZHJ-MAPC间接共培养第1天即表现为强阳性,随后表达逐渐减弱;白蛋白在第5天达到高峰;CK-18在第5天开始出现阳性,第7天出现较强表达。CK-19在各时间点均为阴性。（2）直接共培养结果：共培养第5天在检测白蛋白和CK-18表达情况时呈黄色荧光的阳性细胞即向肝细胞分化的ZHJ-MAPC出现较多,而AFP阳性表达则较少。结论人骨髓来源的ZHJ-MAPC与人肝细胞系L02行间接或直接共培养均能够诱导其向成熟肝样细胞定向分化。     

脐带间充质干细胞体外分化为有功能的低免疫原性肝细胞样细胞

目的 观察人脐带来源的间充质干细胞(UC-MSCs)体外诱导分化为肝细胞样细胞(DHC)后,是否具有肝细胞的生物学特性和功能,以及其免疫原性的变化.方法 采用改良的二步法肝细胞分化培养体系体外诱导UC-MSCs向肝细胞分化,并用RT-PCR和免疫荧光染色法检测诱导后不同时间DHC肝细胞特异性标记的表达;采用ELISA法检测细胞培养液中白蛋白(ALB)和尿素的浓度,以及混合淋巴细胞培养检测DHC对淋巴细胞增殖能力的影响.结果 UC-MSCs低表达甲胎蛋白(AFP)、ALB和细胞角蛋白-19(CK-19)的mRNA和蛋白,成肝诱导分化后14和28 dDHC均高表达肝细胞标志AFP、ALB、CK-19以及色氨酸2,3-加双氧酶基因.诱导后的DHC能够以时间依赖方式产生ALB和分泌尿素,不表达人白细胞DR抗原,而且能够抑制淋巴细胞增殖.结论 UC-MSCs在体外能够分化为有功能的DHC且具有低免疫原性的特征.     

人胚胎肝细胞移植治疗大鼠急性肝衰竭的效果分析

目的 探讨人胚胎肝细胞移植治疗急性肝衰竭(ALF)的疗效及能否成为移植细胞源.方法 采用四甲基偶氮唑盐法检测人胚胎肝细胞增殖情况;免疫细胞化学检测其ALB、细胞角蛋白-18(CK-18)的表达; D-氨基半乳糖(D-gal)药物诱导ALF的实验动物模型;人胚胎肝细胞移植治疗ALF的动物模型,包括移植组与对照组在肝功能指标[ALT、AST、碱性磷酸酶(ALP)、总胆红素(TBIL)]的差异性比较.免疫组织化学法检测植入脾脏中的人胚胎肝细胞ALB及CK-18的表达.结果 培养第5天左右细胞数量达到最高峰,每天完成4～5次分裂,胚胎肝细胞的生长曲线呈抛物线型.免疫细胞化学检测提示其具有表达ALB、CK-18的功能; D-gal 1.6 g/kg腹腔注射72 h后大鼠ALF模型制备成功;移植第3～5天后,移植组与对照组比较,肝功能(ALT、AST、ALP、TBIL)指标差异有统计学意义(P<0.01).植入脾内的肝细胞具有分泌并表达CK-18、ALB的功能.结论 人胚胎肝细胞脾内移植能有效治疗ALF,并可能成为肝细胞移植的靶细胞源.     

人骨髓来源多能成体祖细胞与人肝细胞体外直接共培养向肝样细胞分化的实验研究

目的 探索人骨髓来源多能成体祖细胞(ZHJ-MAPCs)在与人肝细胞系L02在体外共培养条件下诱导分化为肝细胞的可行性.方法 直接共培养:将CFSE荧光(绿色)标记的ZHJ-MAPSs与L02(密度均为1×104/ml)按照各50%比例混合行直接共培养.5 d后用SABC-Cy3免疫荧光(红色)双标后在激光共聚焦显微镜下分别观察ZHJ-MAPCs表达ALB,AFP,CK-18的情况.并设阳性对照(单独培养的L02细胞)和阴性对照(单独培养未经诱导的ZHJ-MAPCs).结果 在共培养第5天检测ALB和CKl8时出现较多胞浆内呈黄色荧光的阳性细胞即向肝细胞分化的ZHJ-MAPCs,而在检测AFP时阳性细胞较少.结论 ZHJ-MAPCs与人肝细胞系L02行直接共培养能够诱导其向成熟肝样细胞定向分化.     

人骨髓间充质干细胞体外分化为肝样细胞的实验研究

目的 探索肝细胞生长因子（HGF）联合成纤维细胞生长因子-4（FGF-4）诱导人骨髓间充质干细胞（HMSCs）向肝细胞方向分化的能力,为生物人工肝及肝细胞移植等找到新的种子细胞来源。方法 分别用HGF、FGF-4、HGF＋FGF-4诱导HMSCs分化为肝样细胞：以未加诱导因素的HMSCs、L-02人肝细胞株为阴、阳性对照组。相差显微镜观察细胞形态的变化：在不同诱导分化阶段免疫细胞化学染色检测AFP和CK18,并用图像分析法计算HMSCs的分化比率;免疫荧光细胞化学染色法检测AFP、ALB的表达;RT-PCR检测AFP和ALB mRNA表达的情况。结果 HMSCs经诱导向肝样细胞转化,变成纺锤形、不规则圆形或多角形细胞。免疫细胞化学染色各诱导组均可检测出AFP和CK18表达,图像分析表明HGF＋FGF-4联合诱导分化的AFP、CK18阳性率最高,HGF次之,FGF-4则较弱;免疫荧光细胞化学染色发现各诱导组AFP、ALB均为阳性表达,而阴性对照组则为阴性表达;各诱导组RT-PCR均可检测出AFP和ALB mRNA的表达,而阴性对照组则没有表达。结论 HGF、FGF-4、HGF＋FGF-4均能诱导HMSCs分化为肝样细胞,分化的肝样细胞能分泌肝细胞特异性产物AFP、ALB、CK18等。以HGF＋FGF-4诱导HMSCs分化为肝样细胞的阳性率最高,HGF次之,FGF-4则较弱。     

胚胎干细胞向肝细胞定向诱导分化的体外实验研究

目的 探讨胚胎干细胞体外定向诱导分化为肝细胞的条件和机制。方法 选用Balb／c小鼠胚胎干细胞,经过拟胚体发育分化5d后开始定向诱导培养,将拟胚体转入白明胶处理的培养板中贴壁生长,在不同时间段分别在细胞培养基中添加酸性成纤维细胞生长因子(aFGF)、肝细胞生长因子(HGF)等细胞生长因子进行肝细胞定向诱导。细胞分化过程的形态学变化用倒置显微镜追踪观察;用放免法对细胞培养上清中抗小鼠甲胎蛋白(AFP)和抗小鼠白蛋白(ALB)进行动态检测,用免疫细胞化学法检测肝细胞分化标记物AFP,ALB,CK8,CK18,并计算其阳性表达率(肝细胞分化率)。结果 胚胎干细胞在重组小鼠白血病抑制因子(LIF)存在的情况下保持未分化生长状态,撤去LIF后很快发育为拟胚体并继续分化。在第8天检测到上清中AFP出现,浓度为3．4n/ml,ALB在第11天开始检测到,浓度为0．2μg／ml,随培养时间延长,AFP和ALB浓度逐渐增加。第8天分化细胞开始出现AFP阳性,第10天出现CK8、CK18阳性,第11天出现ALB阳性,阳性细胞结构符合正常肝细胞结构特点。计算分化细胞中ALB阳性细胞率,得到肝细胞的分化率为30％。结论 胚胎干细胞经过拟胚体发育阶段,在特定培养条件和aFGF、HGF、等生长因子的作用下,可定向分化为肝细胞,这种细胞分化系统有望成为肝细胞替代疗法中的新型肝细胞来源。     

VIP对人脐血CD34+细胞向肝系分化的影响初探

目的探讨血管活性肠肽(VIP)对人脐血造血干细胞(HSC)向肝系分化的影响.方法采用免疫磁分选技术纯化人脐血CD34+细胞,流式细胞术鉴定纯度;VIP和混合因子(包括VIP、EGF、HGF)作用CD34+细胞后,酶联免疫化学法测定CD34+细胞及上清AFP水平,免疫细胞化学法检测CD34+细胞上肝系标志AFP、白蛋白(ALB)、细胞角质素19(CK-19)的表达,Western blot方法检测CD34+细胞上ALB表达;巢式RT-PCR方法检测CD34+细胞上AFP、ALB的mRNA表达,随机选送ALB产物测序.结果免疫组化结果显示CD34+细胞上不表达CK-19蛋白,但有AFP和ALB蛋白表达;VIP作用CD34+细胞14 d后, 细胞内的AFP质量浓度(165.00±8.51 pg/mL)较对照组(270.00±11.37 pg/mL)显著下降(P<0.05).Western blot显示VIP作用后CD34+细胞内ALB蛋白表达有减弱趋势.人脐血CD34+细胞表达了AFP mRNA和ALB mRNA,随机选取ALB产物测序与GeneBank中ALB基因序列完全相同.结论人脐血CD34+细胞表达肝系标志AFP、ALB,虽未见CK-19表达,但仍提示造血干细胞有向肝细胞横向分化的可能.VIP降低了人脐血CD34+细胞AFP及ALB表达.这种对造血干细胞内胚层细胞标志物表达的抑制,提示VIP对HSC向肝细胞横向分化具有抑制作用.     

联合应用磷脂酰肌醇蛋白多糖-3(GPC-3)和细胞角蛋白-19(CK-19)免疫组化检测在肝细胞肝癌诊断和鉴别诊断中的价值

目的探讨磷脂酰肌醇蛋白多糖-3(glypican-3,GPC-3)及细胞角蛋白-19(cytokeratin-19,CK-19)免疫组化检测在诊断和鉴别诊断肝细胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)、肝内胆管癌(intrahepatic cholangiocarcinoma,ICC)及肝细胞癌合并肝内胆管细胞癌(combined hepatocellular and cholangiocarcinoma,CHC)中的价值,以及对HCC的预后进行判断应用。方法收集首都医科大学附属北京佑安医院病理科142例患者的肝癌组织标本,其中肝细胞肝癌94例、肝内胆管细胞癌32例、肝细胞癌合并肝内胆管细胞癌16例,采用GPC-3及CK-19免疫组化染色,比较GPC-3及CK-19在这3组病例的肝癌细胞及肝内胆管癌细胞的表达及分布。结果免疫组化检测GPC-3,HCC中检测出79例阳性(84%),其中在中低分化组中的阳性率和表达强度都明显高于高分化组,表达强度与HCC分化程度有相关性(P<0.001)。ICC组中阳性5例(15.6%),而CHC组中16例均为阳性(100%);CK-19免疫组化检测,HCC组中均为阴性,ICC组有31例阳性(96.6%),CHC组16例均为阳性。结论 GPC-3免疫组化检测对HCC和CHC诊断具有高度特异性、敏感性,联合采用GPC-3和CK-19对HCC、ICC、CHC的诊断和鉴别诊断有重要价值。     

体外诱导人骨髓间质干细胞分化为肝细胞样细胞

目的:探讨人骨髓间质干细胞(MSCs)在体外特定条件下是否可以转化为肝细胞样细胞.方法:分离培养人骨髓间质干细胞,采用肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor, HGF)、碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor, bFGF)及CCl4损伤的小鼠肝脏共培养等诱导方式,在不同时间点分别用RT-PCR和荧光定量PCR检测肝细胞特异性基因的表达,免疫组织化学染色检测肝细胞标志. 结果: 在HGF和bFGF诱导第7天时甲胎蛋白(alpha fetal protein,AFP)、细胞角蛋白18(cytokeratin-18, CK18)和色氨酸2,3-双加氧酶(tryptophan 2,3-dioxygenase,TDO)基因表达阳性,CK18和TDO的表达随诱导时间延长增高;第7天诱导细胞组织化学染色AFP、白蛋白(ALB)、肝细胞核因子(hepatocyte nuclear factor,HNF)、肝细胞特异性抗原(HSA)和CK18表达阳性.与损伤小鼠肝组织共培养21 d后细胞表达AFP和TDO.结论:HGF和bFGF联合诱导以及与CCl4损伤肝组织共培养的方法可体外促进人MSCs分化为肝细胞样细胞,可为肝脏疾病或肝损伤的干细胞治疗提供细胞来源.     

Galectin-3诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为肝样细胞

目的探索应用Galectin-3诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为肝样细胞的效果,筛选出所涉及的信号通路,并验证Hippo 信号通路。方法对大鼠股骨骨髓间充质干细胞进行提取、分离、传代培养及鉴定。取第3代细胞进行诱导培养,分为SD大鼠 BMSCs（A组）、SD大鼠BMSCs+0.5 μg/mL Gal-3（B组）、SD大鼠BMSCs+20 ng/mL HGF（C组）、SD大鼠BMSCs+0.5 μg/mL Gal-3+20 ng/mL HGF（D组）和大鼠肝细胞（E组）。分别在诱导后7、14、21、28 d进行细胞形态学观察、糖原染色观察,并行实时 定量PCR 以及Western blot 检测,鉴定其分化情况。取B组细胞行基因芯片检测。将BMSCs 与Gal-3、Gal-3+XMU-MP-1 （Hippo信号通路抑制剂）分组进行诱导,Western Blot检测YAP、P-YAP、ALB、AFP、CK-18。结果大鼠股骨骨髓分离出的细胞 符合骨髓间充质干细胞特性。诱导后,B、C、D组BMSCs形态逐渐向肝样细胞转化,D组28 d时细胞形态与肝细胞相对比相似 度最高。糖原染色28 d 时A组无染色,B、C、D组染色较前增多,B、C组间无明显差异（P>0.05）,D组染色率最高（P<0.05）。 Q-PCR检测AFP、ALB、CK-18表达逐渐升高,28 d时B组与C组各指标较接近（P<0.05）。Gal-3与HGF对AFP、ALB的mRNA 表达不存在交互效应（AFP：F=0.236, P=0.640;ALB：F=50.639, P=0.000）,对CK-18 的mRNA表达有协同效应（F=50.639, P= 0.000）。Western blot检测A组几乎不表达AFP、ALB及CK18,B、C、D组AFP、ALB及CK18蛋白表达随时间延长,逐渐增加。 基因芯片检测发现上调基因27个,下调基因62个。涉及TGF-β、PI3K-Akt及Hippo等信号通路。Gal-3及Gal-3+XMU-MP-1诱 导组的YAP表达较空白对照组增加,Gal-3+XMU-MP-1较单独应用Gal-3诱导BMSCs分化的效率高。结论Galectin-3能够单 独诱导骨髓间充质干细胞向肝样细胞分化,而且联合HGF诱导BMSCs分化的效率更高。诱导过程与TGF-β、PI3K-Akt 及 Hippo等信号通路相关。抑制Hippo信号通路可提高诱导效率。     

大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导分化为肝细胞

目的：研究HGF、aFGF及OSM诱导MSCs成为肝细胞的能力及其在分化中的作用。方法：用HGF、aFGF、OSM诱导分化MSCs后,用化学发光法、RT—PCR法及谷氨酸脱氢酶法检测细胞AFP、ALB及尿素的表达情况。结果：除对照组外其余各组细胞均有AFP表达（P〈0．05）;对照组及a＋O组无ALB、尿素的表达,其余各组出现ALB及尿素的表达（P〈0．05）。结论：HGF联合aFGF、OSM及aFGF能够诱导MSCs分化为表达AFP、ALB、尿素的肝细胞;aFGF与OSM在没有HGF存在时不能诱导MSCs向较为成熟的肝细胞的分化。     

Hepatic differentiation from embryonic stem cells in vitro

Objective To investigate an method for hepatic differentiation from embryonic stem cells (ES cells) in vitro and the resulting differentiation ratio, in order to develop a procedure for producing a new type of hepatocyte for hepatocyte replacement therapy in the treament of liver failure.Methods ES cells from Balb/C mice were cultured and maintained in an undifferentiated state in gelatin-coated dishes using Dulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM) containing 1000 U/ml leukemia inhibitory factor (LIF). Then, LIF was withdrawn from the DMEM to allow the ES cells to develop into embryonic bodies (EBs). EBs were plated onto tissue culture dishes, and growth factors such as acidicfibroblast growth factor (aFGF) and hepatocyte growth factor (HGF) were added to the medium to promote directional differentiation. The course of development and differentiation was observed dynamically using an inversion microscope. The expression of hepatic proteins, such as α-fetoprotein (AFP), albumin (ALB), cytokeratin 8 (CK8), cytokeratin 18 (CK18), in cytoplasm was analyzed by immunocytochemistry (ICC). The concentration of ALB in the medium was determined dynamically by radioimmunoassay (RIA). Results ES cells replicated as clones, without differentiating, in DMEM containing LIF. They developed into EBs in medium without LIF. Our ICC assay showed that differentiating cells did not express hepatic proteins, such as AFP, ALB, CK8, and CK18 until day 7, day 9, day 11, and day 11, respectively (up to 2 days later when growth factors are not present). The concentration of AFP in the medium was first detected on day 8, at a concentration of 3.4 ng/ml, and increased to 22.8 ng/ml by day 15. The concentration of ALB in the medium was 0.2 μg/ml on day 11, and increased to 2.2 μg/ml by day 15. ALB-positive cells under ICC manifest morphological structures were consistent with normal mouse hepatocytes. The differentiation ratio of hepatocytes in the ES cell differentiation system was 30％ on day 15 (significantly lower without the presence of growth factors).Conclusions ES cells can differentiate into mature hepatocytes. Growth factors, such as aFGF and HGF, can enhance this differentiation and produce sufficient numbers of functional hepatocytes. This method may be a reliable new way of differentiating ES cells into hepatocytes for use in replacement therapy in the treament of liver failure.     

重组腺病毒介导的骨形态发生蛋白-9对小鼠胚胎肝脏干细胞诱导分化的影响

目的探讨重组腺病毒介导的骨形态发生蛋白-9(Adv-BMP-9)诱导小鼠胚胎肝干细胞向成熟肝细胞定向分化的影响。方法将已构建的表达BMP-9、肝细胞生长因子(HGF)和绿色荧光蛋白(GFP)的重组腺病毒,分别感染小鼠胚胎肝干细胞,诱导其分化,然后采用半定量PCR、Real-time PCR、细胞免疫荧光、荧光素酶报告基因检测等方法检测甲胎蛋白(AFP)、白蛋白(ALB)和细胞角蛋白18(CK18)等肝细胞标志物的表达。结果半定量及Real-time PCR检测,诱导7 d后的BMP-9组、HGF组AFP的mRNA表达△△Ct值分别为(0.027±0.003)、(0.023±0.002),较GFP对照组(0.103±0.018)显著下降,ALB的mRNA表达△△Ct值分别(0.041±0.005)、(0.031±0.001),较GFP对照组(0.013±0.002)明显升高,CK18的mRNA表达△△Ct值分别(0.094±0.003)、(0.083±0.007),较GFP对照组(0.040±0.008)明显升高(P<0.05);细胞免疫荧光染色,诱导7 d后的细胞胞浆内表达肝细胞特有的ALB、CK18等蛋白,而对照组几乎无表达;荧光素酶报告基因检测,诱导1、4、7 d的BMP-9组、HGF组的ALB表达荧光素酶A值分别[(5 509.35±213.08),(33 198.14±666.39),(50 815.03±1 730.75)]、[(5 539.25±132.62),(31 400.71±2 622.39),(49 088.28±1 868.03)],较GFP对照组(4 732.49±68.22),(9 407.71±487.84),(20 894.83±1 100.54)明显升高(P<0.05)。结论 BMP-9有诱导小鼠胚胎肝脏干细胞向成熟肝细胞样细胞分化的作用,并且BMP-9对小鼠胚胎肝干细胞的诱导分化作用甚至和传统的肝干细胞诱导分化因子HGF相当。