骨关节炎患者膝关节滑膜组织来源间充质干细胞的增殖与分化

背景：相对于其他来源的间充质干细胞,滑膜间充质干细胞来源丰富,并且滑膜组织可以在部分切除后迅速再生,并发症少,已逐渐成为近年来干细胞研究的热点。 目的：观察骨关节炎患者膝关节滑膜组织来源间充质干细胞的增殖和定向分化能力。 方法：对滑膜组织来源间充质干细胞进行分离及培养,采用MTT法检测细胞增殖能力,于成骨诱导第7天定量检测碱性磷酸酶活性,诱导第7,14,21天检测成骨相关基因表达,诱导第21天行茜素红染色。 结果与结论：①第3代滑膜间充质干细胞增殖速度较快,接种第1,2天处于潜伏期,3-6 d为对数增长期,第7天细胞增殖速度变慢,进入平台期。②成骨诱导后第3,7,10天诱导组碱性磷酸酶活性均显著高于对照组(P < 0.05)。成骨诱导21 d,茜素红染色阳性,细胞外基质中出现钙沉积以及钙结节。③成骨诱导第7天可见骨结合蛋白以及Runx-2的表达,至第21 天时,骨结合蛋白以及Runx-2的表达水平达到最大值。④以上结果表明来源于晚期骨关节炎患者膝关节滑膜组织的间充质干细胞具有很强的增殖能力,在体外可成功诱导分化为成骨细胞。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     

骨髓间充质干细胞成脂和成骨分化过程中Wnt信号通路的调控效应

背景:骨髓间充质干细胞的成脂肪分化与成骨分化比例的失衡与许多骨疾病密切相关,而近些年发现Wnt信号通路在调控骨髓间充质干细胞的分化方向中起重要作用。目的:通过Wnt信号通路PCR基因芯片观察大鼠骨髓间充质干细胞分化为脂肪细胞和成骨细胞后相关基因表达的变化,寻找Wnt信号通路中调控骨髓间充质干细胞分化的靶基因。方法:采用大鼠第3代骨髓间充质干细胞分别进行成骨诱导和成脂诱导,7d后用Trizol萃取培养瓶中的细胞总RNA,倒置显微镜下观察骨髓间充质干细胞形态特征及成骨诱导后和成脂诱导后细胞形态特征。采用Wnt信号通路PCR芯片(大鼠)进行基因芯片检测,以未诱导组为对照,计算成脂肪诱导,成骨诱导后相关基因上调/下调的比值。结果与结论:①倒置显微镜下观察,传3代后可获得均一性较高的骨髓间充质干细胞,骨髓间充质干细胞经成骨诱导后向成骨细胞方向分化,经成脂诱导后向脂肪细胞方向分化。②与未诱导组相比,骨髓间充质干细胞成脂诱导后Wnt信号通路表达上调的基因(Dkk-1,kremen,FZD1,FZD7)等15个(ratio2),下调的基因(sFrp5,β-catenin,Dvl3,Tcf7)等16个(ratio0.5)。成骨诱导后,Wnt信号通路表达上调的基因(Dkk1,kremen,β-catenin,Wnt11)6个,表达下调的基因(sFrp5,sFRP4,Fzd1)等15个。提示Wnt信号通路在骨髓间充质干细胞成脂细胞分化和成骨细胞分化中发挥重要作用。     

过表达长链非编码RNA Gm16104影响C3H10T1/2间充质干细胞的成骨分化

背景：间充质干细胞的成骨分化过程受多种分子调控,长链非编码RNA因可参与调控多种生物学过程而备受关注,但其对间充质干细胞成骨分化的调控作用尚未得到充分探索。目的：探讨长链非编码RNA Gm16104对C3H10T1/2间充质干细胞成骨分化的影响。方法：采用骨形态发生蛋白2诱导C3H10T1/2间充质干细胞成骨分化,成骨诱导5 d进行碱性磷酸酶染色检测细胞成骨分化情况,成骨分化第0,1,3,5天,采用qRT-PCR检测Alpl和Gm16104的表达水平。转染Gm16104过表达质粒然后诱导成骨分化,成骨诱导4 d进行碱性磷酸酶染色和qRT-PCR检测细胞的成骨分化状况,Western blot检测成骨相关信号通路蛋白的表达水平。结果与结论：(1)成骨诱导5 d后,碱性磷酸酶活性显著提高;(2)与第0天比较,成骨诱导第1,3,5天,成骨标志基因Alpl表达升高,而Gm16104的表达水平下调;(3)pcDNA-Gm16104质粒转染C3H10T1/2细胞后Gm16104表达水平显著增加;(4)过表达Gm16104可抑制细胞的碱性磷酸酶活性以及成骨标志基因Alpl和成骨相关转录因子Oster...     

长链非编码RNA AK089560在间质干细胞成骨与成脂分化中的表达

背景：最近研究发现众多长链非编码RNA调控干细胞多潜能性和分化。长链非编码RNA AK089560在干细胞多向分化中的表达变化及作用,目前尚不清楚。目的：观察间质干细胞C3H10T1/2成骨分化与成脂分化过程中AK089560的表达。方法：重组人骨形态发生蛋白2诱导间质干细胞C3H10T1/2成骨分化,碱性磷酸酶染色鉴定早期成骨分化。地塞米松、吲哚美辛和胰岛素三因子联合诱导C3H10T1/2成脂分化,油红O染色鉴定成脂分化结果。采用qRT-PCR检测诱导前后不同时间点AK089560表达的变化。采用RNAfold软件预测AK089560二级结构,UCSC基因组浏览器分析AK089560邻近编码蛋白基因,fancyGENE在线软件构件长链非编码RNA与编码基因关系图。结果与结论：C3H10T1/2经成骨诱导后,70%以上细胞碱性磷酸酶染色阳性;成脂分化诱导后,80%以上细胞油红O染色阳性。qRT-PCR结果显示,长链非编码RNA AK089560在成骨分化与成脂分化第2,4,6天表达均明显下降,成骨分化与成脂分化第2,4,6天与相应时间未分化组相比均差异有显著性意义(P < 0.05)。生物信息学分析表明,LncRNA AK089560具有复杂茎环结构,与编码基因Sema3a形成sense overlap关系。结果表明AK089560在间质干细胞成骨与成脂分化中下调表达,提示其可能参与调控间质干细胞多向分化。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：     

miR-302对脂肪间充质干细胞向成脂和成骨分化的调控

背景：间充质干细胞具有自我更新能力,在一定条件下能够分化为一定谱系的细胞,但很多机制至今未明。 目的：探究miR-302b对脂肪间充质干细胞向成脂和成骨分化的调控作用。 方法：miR-302模拟物转染作用于脂肪间充质干细胞进行成骨成脂诱导,对照组转染miR-302阴性对照模拟物miR-NC。采用碱性磷酸酶染色及活性分析、茜素红染色、油红O染色和萃取实验观察miR-302上调对脂肪间充质干细胞成骨和成脂分化的影响,以及Western blot检测miR-302上调后成骨分化转录因子Runx2和成骨早期标志物碱性磷酸酶在脂肪间充质干细胞中的表达。 结果与结论：①碱性磷酸酶沉淀物在miR-302过表达细胞中产生的量均明显少于对照组,进一步发现miR-302过表达实验组碱性磷酸酶活性明显低于对照组(P < 0.05)。②miR-302过表达明显抑制了矿物质沉积钙结节的形成,miR-302上调实验组橘红色的钙结节明显少于对照组。③miR-302过表达实验组油红O染色阳性的细胞数明显高于对照组,进一步表明实验组细胞萃取得到的油红O吸光度值明显上升(P < 0.05)。④成骨诱导第6天时成骨分化转录因子Runx2和成骨早期标志物碱性磷酸酶在miR-302过表达的细胞中都有不同程度的下降。⑤以上结果表明miR-302的上调能够抑制脂肪间充质干细胞的成骨分化,同时促进其向成脂分化。miR-302在间充质干细胞向成脂和成骨分化平衡发挥了双向调控作用。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     

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。     

骨形态发生蛋白9体外诱导牙囊细胞的成骨分化

背景：有研究表明骨形态发生蛋白9能促进多种干细胞的成骨分化,但其是否具有诱导牙囊细胞成骨向分化的能力尚不清楚。目的：探讨骨形态发生蛋白9对大鼠牙囊细胞成骨分化的诱导作用。方法：以纯化的第3代大鼠牙囊细胞为研究对象,感染骨形态发生蛋白9腺病毒后,检测牙囊细胞中碱性磷酸酶活性、钙盐沉积以及矿化相关因子基因和蛋白的表达变化。结果与结论：感染骨形态发生蛋白9的牙囊细胞碱性磷酸酶活性持续增强,钙盐沉积明显增强。Real time PCR检测结果显示感染骨形态发生蛋白9的牙囊细胞中矿化相关因子碱性磷酸酶、骨钙素、骨涎蛋白、骨桥蛋白和核心结合因子mRNA表达增强。Western blot检测结果显示感染骨形态发生蛋白9的牙囊细胞中骨桥蛋白的表达增强。以上结果表明骨形态发生蛋白9可诱导牙囊细胞向成骨方向分化。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：     

骨髓间充质干细胞成骨分化中血管内皮生长因子和骨形态发生蛋白2的表达

背景：有研究表明血管内皮生长因子可促进内皮细胞增殖、分化和迁移,而骨髓间充质干细胞经诱导分化后细胞自身的血管内皮细胞生长因子及骨形态发生蛋白2如何表达,却鲜见报道。 目的：观察兔骨髓间充质干细胞成骨诱导分化过程中血管内皮细胞生长因子和骨形态发生蛋白2的表达。 方法：取第3代新西兰大白兔骨髓间充质干细胞,1 d后将细胞分为两组：对照组不更换培养基;诱导组加入成骨诱导培养基进行成骨诱导,流式细胞仪检测其表面抗原。RT-PCR和Western-Blot检测细胞成骨分化过程中血管内皮细胞生长因子和骨形态发生蛋白2的表达。 结果与结论：兔骨髓间充质干细胞成骨诱导后,细胞形态由长梭形逐渐变为短梭形,多角形,最后成集落层叠生长;在诱导过程中,碱性磷酸酶活性逐渐增高,与对照组比较有显著性差异(P < 0.05);诱导7 d时Ⅰ型胶原免疫细胞化学染色、14 时骨钙素免疫细胞化学染色、21 d时钙化结节染色阳性;RT-PCR和Western-Blot结果显示两组均有骨形态发生蛋白2和血管内皮细胞生长因子表达,诱导后第7,14,21天表达比较,差异有显著性意义(P < 0.05),第7天,两者表达最强。说明兔骨髓间充质干细胞分离、提取操作简便易行,且有较强的生长增殖能力,可诱导分化为成骨细胞。其在成骨诱导过程中,骨形态发生蛋白2和血管内皮生长因子表达均先增强后减弱,血管内皮细胞生长因子表达可能对血管生成有促进作用。     

微渠多孔羟基磷灰石支架诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的miRNA表达谱分析

文题释义： 羟基磷灰石：是目前最为理想的生物活性材料,具有生物相容性、骨传导性和骨诱导性,植入人体后对组织无刺激和排斥作用,能与骨形成很强的化学结合,用作骨缺损的充填材料,能为新骨的形成提供支架,发挥骨传导作用,是理想的硬组织替代材料。 MicroRNA(miRNA)：是一类内生的、长度为20-24个核苷酸的单链小分子RNA,由具有发夹结构的70-90个碱基大小的单链RNA前体经过Dicer酶加工后生成,其可以通过几个miRNAs的组合在转录后水平精细调控基因的表达。 背景：多孔羟基磷灰石支架具有良好的体内外成骨效能,但其所涉及的miRNAs复杂调控机制相关研究较少。 目的：探讨多孔羟基磷灰石支架材料介导大鼠骨髓间充质干细胞成骨矿化过程中相关miRNA表达谱的变化。 方法：体外分离、培养和鉴定大鼠骨髓间充质干细胞,将骨髓间充质干细胞与多孔羟基磷灰石支架共培养为实验组,骨髓间充质干细胞单独培养为空白对照组,分别进行成骨诱导7 d,运用miRNA高通量测序技术分析两组骨髓间充质干细胞成骨矿化过程中相关miRNA表达谱的变化并进行GO分析,筛选出两组中表达差异明显的miRNA分子并进行qRT-PCR验证。 结果与结论：①与空白对照组比较,成骨诱导7 d时实验组BMP2、ALP、Runx2 mRNA表达上调,其中BMP2上调明显(P < 0.05);②microRNA高通量测序结果显示miR-210-3p、miR-146a-5p等13个miRNAs明显上调;let-7c-3p、let-3615等17个miRNAs明显下调;③GO分析上调的miRNA靶基因主要参与生物学调节、细胞基因表达、基因表达调节等,包括NF-κB、Toll样受体9、细胞间黏附、白细胞介素1调节、血管生成、Hippo等信号通路;④实时荧光定量qPCR验证结果显示miRNA-210在实验组上调15倍,miR-146a-5p在实验组上调10倍(P < 0.05);⑤结果表明,新型微渠多孔羟基磷灰石支架可以通过上调骨髓间充质干细胞miRNA-210-3p和miR-146a表达,促进骨髓间充质干细胞的成骨分化。 ORCID: 0000-0002-8722-1548(郑佳俊) 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     

miR-889-3p靶向Runx2抑制脂肪间充质干细胞的成骨分化

背景：研究表明miR-889-3p可参与调控多种细胞的增殖分化过程,但是其对脂肪间充质干细胞成骨分化的影响尚不明确。目的：探讨miR-889-3p对脂肪间充质干细胞成骨分化的调节作用。方法：体外分离、培养SD大鼠脂肪间充质干细胞,转染miR-889-3p模拟物(miR-889-3p mimic)、miR-889-3p抑制剂(miR-889-3p inhibitor)和阴性对照(miR-NC)并诱导成骨分化。RT-PCR和Western blot检测成骨诱导14 d后的碱性磷酸酶活性、Runx2、骨钙素、骨桥素、Osterix等成骨相关mRNA和蛋白的表达。将野生型Runx2、突变型Runx2分别与miR-889-3p模拟物和miR-NC共转染脂肪间充质干细胞,通过双荧光素酶报告基因检测miR-889-3p与Runx2的靶向关系。结果与结论：(1)miR-889-3p表达水平随成骨诱导时间延长而逐渐减低;(2)成骨诱导第7天和第14天miR-889-3p inhibitor组的矿化结节数目、大小、颜色深浅明显超过miR-889-3p mimic组和miR-NC组(P <0.05);...     

降钙素基因相关肽诱导藻酸钙凝胶复合脂肪干细胞的成骨细胞分化

背景：降钙素基因相关肽已被证实具有诱导成骨细胞分化作用,但其是否可使三维培养下的脂肪干细胞向成骨细胞分化构建组织工程骨的相关报道少见。 目的：探讨外源性降钙素基因相关肽诱导兔脂肪干细胞复合藻酸钙凝胶三维培养成骨分化的可行性。 方法：取新西兰兔双侧腹股沟区皮下脂肪垫,Ⅰ型胶原酶消化离心贴壁法分离培养脂肪干细胞,取第3代与海藻酸钠混合制备凝胶,于24孔板分组培养：对照组加入含10^-2 mol/L β-甘油磷酸钠、10^-7 mol/L地塞米松、50 mg/L抗坏血酸、体积分数10%胎牛血清的DMEM/F-12骨诱导培养基,实验组在此基础上再加入1.5 µg/L降钙素基因相关肽进行诱导培养。于诱导不同时间点MTT法检测细胞增殖,RT-PCR法检测诱导细胞Ⅰ型胶原和骨钙素mRNA的表达,并检测碱性磷酸酶及钙离子浓度。 结果与结论：兔脂肪干细胞的增殖曲线呈“S”型,实验组诱导1,3,5,7,14,21 d的A值高于对照组(P < 0.05);诱导2周后两组细胞碱性磷酸酶、茜素红染色均阳性,但实验组钙结节较对照组明显增多。实验组诱导7,14 d的Ⅰ型胶原和骨钙素mRNA表达均强于对照组。实验组诱导1,2,3,4周的碱性磷酸酶活性及钙离子浓度均高于对照组(P< 0.05)。结果表明降钙素基因相关肽能诱导复合藻酸钙凝胶的脂肪干细胞向成骨细胞分化。     

成人脂肪间充质干细胞的定向成骨诱导

背景：脂肪分离可获得大量的间充质干细胞并成功向骨、软骨、脂肪、心肌等多个方向诱导分化。 目的：建立成人脂肪间充质干细胞体外分离培养、成骨分化方法,并探讨脂肪间充质干细胞作为骨组织工程的种子细胞的前景。 方法：通过胶原酶消化法从成人脂肪中分离间充质干细胞,进行体外培养,流式细胞仪检测细胞表面标记物,CCK8检测细胞活性,成骨诱导液诱导干细胞向骨细胞分化,BCIP/NBT比色法染色检测碱性磷酸酶,茜素红染色检测钙结节形成,RT-PCR检测碱性磷酸酶,骨桥蛋白表达变化。 结果与结论：利用脂肪抽吸液成功培养出脂肪间充质干细胞,且能稳定传代,增殖能力旺盛;流式细胞仪检测证实有特定的间充质干细胞表面标记物表达;成骨诱导脂肪间充质干细胞后呈典型的成骨细胞形态;碱性磷酸酶染色阳性,茜素红染色后可见钙结节形成,成骨诱导培养0,3,7,14,21,28 d,RT-PCR定量检测结果证实碱性磷酸酶、骨桥蛋白阳性表达。说明用酶消化法可以从人脂肪中分离得到脂肪间充质干细胞;脂肪间充质干细胞可向骨细胞诱导分化,阳性表达骨桥蛋白,碱性磷酸酶,是一种优良的骨组织工程的种子细胞。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：     

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-Col2a1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3,7,14 d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SOX9 mRNA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3,7 d表达不断升高,14 d呈下降趋势。Ⅱ型胶原在3,7,14 d均逐渐升高。在成骨分化中SOX9 mRNA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SOX9 mRNA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。     

人颊脂垫脂肪干细胞与皮下脂肪干细胞生物学特性的比较

背景：在人脂肪干细胞的研究中,针对其内脏脂肪与皮下脂肪生物学特性的比较较多,对人颊脂垫部位脂肪干细胞的研究较少。 目的：提取人颊脂垫脂肪干细胞进行体外增殖及成骨诱导培养,观察其细胞生物学特性,并与皮下脂肪来源脂肪干细胞进行对比。 方法：分别提取面部轮廓整形手术获取的人颊脂垫与皮下吸脂术获取的皮下脂肪中的脂肪干细胞,进行体外传代培养与成骨诱导,对二者细胞浓度、增殖活性、成骨能力等指标进行对比观察。 结果与结论：人颊脂垫为特化脂肪组织,血管成分明显多于皮下脂肪。颊脂垫提取脂肪干细胞浓度显著高于吸脂术来源者;CCK-8实验生长曲线显示颊脂垫来源脂肪干细胞增殖活性亦高于吸脂术来源脂肪干细胞(P < 0.05);经成骨培养后第3,7,14天碱性磷酸酶染色,颊脂垫来源脂肪干细胞成骨活性优于吸脂来源脂肪干细胞(P < 0.05)。表明颊脂垫作为特化的深部脂肪组织,其包含的脂肪干细胞生物学特性明显优于吸脂来源者,且由于其解剖毗邻关系,是口腔颌面部骨组织工程理想的种子细胞库。     

Effects of serial passaging on the adipogenic and osteogenic differentiation potential of adipose-derived human mesenchymal stem cells

Adipose-derived human mesenchymal stem cells (hMSCs) will be more valuable for tissue engineering applications if they can be extensively subcultured without loss of phenotype and multilineage differentiation ability. This study examined the effects of serial passaging on growth rate, gene expression, and differentiation potential of adipose-derived hMSCs. Differentiation was assessed by analyzing changes in messenger RNA (mRNA) expression of osteogenic and adipogenic marker genes and by determining production of calcium deposits and lipid vacuoles. Cells cultured in osteogenic medium for 2 weeks upregulated expression of alkaline phosphatase mRNA relative to cells in growth medium, and deposited calcium. Calcium deposition decreased in cells from passages 4 to 6 but returned to levels near or above those of primary cells by passage 10. Cells cultured in adipogenic medium upregulated expression of lipoprotein lipase and peroxisome proliferator activated receptor-gamma mRNA relative to cells in growth medium, and formed lipid vacuoles at all passages. By passage 8, however, cells in adipogenic medium also deposited calcium. Growth rate was stable through passage 5, then decreased. The results of this study indicate that adipose-derived hMSCs are capable of both adipogenic and osteogenic differentiation through 10 passages (34 population doublings) but that osteogenic differentiation may start to dominate at later passages.     

Influence of mechanical fluid shear stress on the osteogenic differentiation protocols for Equine adipose tissue-derived mesenchymal stem cells

Cell-based therapies have become a promising approach to promote tissue regeneration and the treatment of musculoskeletal disorders. Bone regeneration maintains bone homeostasis, mechanical stability and physical performance. Mechanical stimulation showed to induce stem cell differentiation into the osteogenic fate. However, the effect of various osteogenic protocols on the osteogenic commitment of equine adipose-derived stem cells is not fully elucidated. Here we examined the influence of fluid-based shear stress (FSS) via mechanical rocking to assess whether mechanical stimulation promotes osteogenic differentiation of equine adipose-derived stem cells (ASCs). ASCs were induced into osteogenic fate using osteogenic differentiation medium (ODM) protocol or additional supplementation of 5?mM CaCl₂ and 7.5?mM CaCl₂ protocol compared to cells cultivated in basal medium (BM) up to 21 day. The ASCs proliferation pattern was evaluated using the sulforhodamine B (SRB) protein assay. Osteogenic differentiation examined via semi-quantification of alizarin red staining (ARS) and alkaline phosphatase activity (ALP) as well as, via quantification of osteocalcin (OC), alkaline phosphatase (ALP), osteopontin (OP), and collagen type-1 (COL1) gene expression using RT-qPCR. We show that mechanical FSS increased the proliferation pattern of ASCs compared to the static conditions. Mechanical FSS together with 5?mM CaCl₂ and 7.5?mM CaCl₂ promoted osteogenic nodule formation and increased ARS intensity compared to the standard osteogenic protocols. We observed that combined mechanical FSS with ODM protocol increase ALP activity compared to static culture conditions. We report that ALP and OC osteogenic markers expression were upregulated under mechanical FSS culture condition particularly with the ODM protocol. Taken together, it can be assumed that mechanical stress using FSS promotes the efficiency of the osteogenic differentiation protocols of ASCs through independent mechanisms.     

Phenol Red Inhibits Chondrogenic Differentiation and Affects Osteogenic Differentiation of Human Mesenchymal Stem Cells in Vitro

The purpose with this study was to investigate the effect of phenol red (PR) on chondrogenic and osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells (hMSCs). hMSCs were differentiated into chondrogenic and osteogenic directions in DMEM with and without PR for 2, 7, 14, 21, and 28 days. Gene expression of chondrogenic and osteogenic markers were analyzed by RT-qPCR. The presence of proteoglycans was visualized histologically. Osteogenic matrix deposition and mineralization were examined measuring the alkaline phophatase activity and calcium deposition. During chondrogenic differentiation PR decreased sox9, collagen type 2, aggrecan on day 14 and 21 (P?<?0.05), and proteoglycan synthesis on day 21 and 28. Collagen type 10 was decreased on day 21 (P?<?0.05). During osteogenic differentiation PR increased alkaline phosphatase on day 7 while decreased on day 21 (P?<?0.05). PR increased collagen type 1 on day 7, 14, and day 21 (P?<?0.05). The alkaline phosphatase activity was increased after 2, 7, and 14 days (P?<?0.05). The deposition of calcium was decreased on day 21 (P?<?0.05). Our results indicate that PR should be removed from the culture media when differentiating hMSCs into chondrogenic and osteogenic directions due to the effects on these differentiation pathways.     

间充质干细胞体外成骨及成脂肪分化中sortilin基因表达的研究

目的:研究间充质干细胞(MSC)体外成骨、成脂肪分化时sortilin基因表达变化。方法:从骨髓中分离培养人间充质干细胞,流式细胞术鉴定其表型,加入成骨和成脂肪诱导剂,RT-PCR检测成骨标志骨桥蛋白(Op)和成脂肪标志脂蛋白脂肪酶(LpL)表达,半定量RT-PCR分析sortilin基因随诱导时间的表达变化。结果:①体外分离培养的人间充质干细胞能向成骨细胞和脂肪细胞分化,分别表达Op和LpL。②在体外成骨分化过程中,sortilin基因表达第1d开始上调,持续约1周后恢复至原水平;在培养3d时,sortilin基因表达明显上调,与未诱导组相比,差异明显(P＜0.01)。③体外成脂肪分化时,sortilin基因表达无明显的改变(P＞0.05)。结论:sortilin基因可能参与间充质干细胞成骨分化的调节,而与成脂肪分化无关,通过调控sortilin基因的表达,有可能为成骨障碍性疾病的治疗,提供新的思想和策略。     

高糖及糖基化终末产物对人脂肪干细胞成骨分化能力的影响

背景：因糖尿病条件下骨质代谢存在紊乱,对这类骨缺损的修复具有挑战性,研究糖尿病环境下脂肪干细胞的成骨特性将为其在特定环境下的应用提供理论基础。 目的：观察高糖、糖基化终末产物对人脂肪干细胞成骨分化能力的影响。 方法：选取27.5 mmol/L高糖、100 mg/L糖基化终末产物体外模拟糖尿病环境,干预人脂肪干细胞成骨分化;实验分为4组,每组设立6个样本。通过荧光染色检测脂肪干细胞诱导成骨21 d时的Ⅰ型胶原表达量,矿化结节染色观测各组中等量脂肪干细胞在14,21,28 d时矿化结节形成的数量。 结果与结论：21 d时,高糖联合糖基化终末产物组中Ⅰ型胶原荧光强度较正常组低2.76倍;5个视野下脂肪干细胞平均矿化结节数量与正常组、单纯高糖组、单纯糖基化终末产物组相比明显下降,差异有显著性意义(P < 0.01)。高糖及糖基化终末产物会抑制脂肪干细胞向成骨方向的同源分化,提示糖尿病环境下,高糖与糖基化终末产物的存在是导致脂肪干细胞成骨分化能力下降的不利因素。