骨髓间质干细胞诱导为肌样细胞分化相关基因的表达

目的：研究骨髓间质干细胞向肌样细胞分化前后骨骼肌特异性基因的表达。方法:体外分离成年SD大鼠骨髓干细胞，培养增殖，用5-氮杂胞苷诱导分化，RT-PCR检测分化前和分化后1 d、2 d、5 d和7 d骨骼肌特异性转录因子生肌决定因子MyoD、肌细胞生成素myogenin、MRF4以及肌肉特异性肌酸磷酸激酶MCK的表达 。结果:MyoD在诱导前后均有表达，在诱导后1 d表达显著上调（P＜0.05）；myogenin、MRF4和MCK在诱导前无表达，诱导后2 d开始出现myogenin和MRF4的表达，诱导后7 d开始出现MCK的表达。结论：骨髓间质干细胞能表达一定水平的骨骼肌细胞的分化调控基因MyoD，它向肌样细胞的分化可能与MyoD、myogenin和MRF4有关。     

两个不同骨髓干细胞亚群体外成肝潜能的比较研究

目的研究与比较骨髓造血干细胞(hematopoieticstemcells,HSCs)和间充质干细胞(mesen-chymalstemcells,MSCs)肝分化潜能。方法常规法分离培养大鼠骨髓MSCs。以Thy-1.1为标志,免疫磁珠法(magenicactivatedcellsorting,MACS)分离纯化HSCs。探寻MSCs、HSCs的诱导条件,从形态学、RT-PCR和免疫细胞化学法鉴定肝分化结果。结果MACS分选后Thy-1.1 细胞纯度94.20%,细胞活力99.62%。纤维状MSCs诱导后呈圆形,表达白蛋白及其mRNA,不表达甲胎球蛋白。诱导的HSCs为多角形,白蛋白表达逐渐减少,甲胎球蛋白表达逐渐增强。结论MACS方法能有效分选大鼠骨髓Thy-1.1 干细胞群。MSCs和HSCs二者具有不同的肝系分化潜能。MSCs在HGF/FGF-4的作用下表达成熟肝细胞的特异性基因,分化为成熟肝细胞样细胞;HSCs在HGF/FGF-1/FGF-2的作用下表达早期肝特异性基因,分化为肝干细胞样细胞。     

骨髓间充质干细胞诱导成肌的研究进展

骨髓间充质干细胞(MSCs)是一种取材方便,易于培养的多能干细胞,研究者一直在探索MSCs向肌源性细胞诱导分化的方法,通过生物化学诱导、生物力学刺激诱导等多种方法可使MSCs向肌细胞分化,应用于临床,治疗缺血性心肌病及肌组织创伤后的修复。就目前MSCs诱导成肌方面的研究以及MSCs的分离、纯化及鉴定作一综述。     

绿色荧光蛋白转基因小鼠不同源性间充质干细胞原代培养及生物学特性比较

 目的： 探讨绿色荧光蛋白转基因小鼠脐带和骨髓源性间充质干细胞 （MSCs）的体外分离培养方法、生物学特性、表面标志及多向分化潜能。方法：应用Ⅱ型胶原酶消化培养法分离脐带MSCs及密度梯度离心法分离骨髓MSCs进行体外培养。在倒置显微镜下观察2种细胞的生长特点,运用生长曲线和MTT法检测其原代细胞增殖能力,台盼蓝法测定细胞传代成活率,采用流式细胞术测定2种第3代（P3）细胞DNA周期及表面标志物的表达,并比较其向成脂细胞和成骨细胞的分化潜能。结果：酶消化法分离培养的脐带MSCs 1 d后,细胞贴壁呈成纤维形,2 d后呈漩涡状生长且增殖明显,3 d后达80%融合即可传代;应用密度梯度离心法分离骨髓MSCs,体外培养4 d后,细胞贴壁呈圆形、梭形和多角形生长,5 d后呈克隆样生长且增殖明显,7 d后达80%融合即可传代。原代培养的脐带MSCs生长曲线近似“S”形,骨髓MSCs 生长曲线较平缓;MTT法显示脐带MSCs在3～5 d增殖较明显,骨髓MSCs 7 d后细胞增殖较明显。2种P3细胞传代成活率均为96%以上,G0/G1期细胞均为85%以上,无明显差异（P>0.05）;2种P3细胞CD44、CD90和CD105阳性率均为(60.7±2.3)%以上高表达,CD45、CD19、CD14和CD79a均为(25.6±4.8)%低表达,两者无明显差异（P>0.05）;2种MSCs在体外均具有向成骨细胞和成脂细胞分化的潜能,脐带MSCs向成骨及成脂细胞分化率均为90%以上,与骨髓MSCs的分化潜能比较有显著差异（P<0.05）。结论：脐带MSCs较骨髓MSCs具有较强的增殖能力及分化潜能。绿色荧光蛋白转基因小鼠的脐带MSCs可作为较好干细胞示踪的细胞源。     

大鼠骨髓胚胎样干细胞的培养和鉴定

目的:探索骨髓胚胎样干细胞(ELSCs)的分离纯化和鉴定方法,并探讨该细胞分离培养方法的可行性。方法:采用全骨髓培养、明胶包被和无血清培养的方法,培养SD大鼠骨髓细胞,5 d后进行第1次传代,以后每2 d传代1次。观察其形态结构;免疫荧光检测其表面标志物CD73、CD90、CD105、SSEA-4、Sox-2、Nanog;流式细胞术检测干性标志物SSEA-4、OCT-4、Sox-2、Nanog的表达,并与骨髓间充质干细胞(MSCs)相比较;检测其向成骨细胞和成脂细胞的诱导分化能力。结果:获得的ELSC呈现长梭形,体积小且形态均一。免疫荧光示其表达CD73、CD90、CD105、SSEA-4、Sox-2、Nanog;流式细胞术检测示ELSCs表达CD73、CD90、CD105,且纯度高于95%,与MSCs相比,ELSCs的SSEA-4、OCT-4、Sox-2、Nanog等干性基因表达较高。结论:该方法获得的ELSCs干性较强、强度较高,可分离、培养出ELSCs。     

致敏小鼠骨髓间充质干细胞体外培养及多向分化功能的测定

目的：评价异基因脾细胞输注致敏的小鼠骨髓源性间充质干细胞(MSCs)的体外培养生长能力及其多向分化功能。方法：应用贴壁培养法体外培养间充质干细胞,流式检测其表面标志以及检测其成骨、成脂和成肌多向分化状况;结果：致敏小鼠骨髓源性MSCs与非致敏小鼠骨髓源性MSCs比较,形态学无差异且均表达CD29+、CD105+、CD44+和Sca-1+ ;CD34-、CD11b-;同时在相应的诱导条件下具有向成骨、成脂、成肌多向分化的能力。结论：异基因脾细胞输注致敏的小鼠,其骨髓源性MSCs的形态学和功能与正常小鼠的MSCs比较评估未见异常。     

毛囊培养上清液诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化的研究

目的探讨毛囊培养上清液诱导体外培养的大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)向毛囊干细胞横向分化的潜能。方法采用完全贴壁法分离培养大鼠MSCs,取第3代MSCs,用免疫细胞化学染色技术鉴定CD44和CD29。用毛囊培养上清液为条件培养液诱导MSCs,倒置相差显微镜观察细胞形态学变化,对诱导后的细胞进行角蛋白15的免疫细胞化学染色和免疫荧光细胞化学染色,逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)进一步鉴定诱导后细胞角蛋白15的表达。结果体外培养的MSCs,CD44、CD29表达阳性。经毛囊上清液诱导后,免疫细胞化学、免疫荧光细胞化学染色鉴定,部分细胞角蛋白15表达阳性;同时RT-PCR也检测到keratin 15 mRNA的表达。结论体外培养的骨髓间充质干细胞经毛囊培养上清液诱导可以分化为毛囊干细胞样的细胞。     

骨髓基质干细胞体外定向诱导后表面MHC抗原的表达

背景：同种异体骨髓基质干细胞移植治疗骨骼疾病是研究热点,寻找有效的方法防止移植后免疫排斥反应的发生,是当前迫切需要解决的问题。 目的：探讨骨髓基质干细胞在体外诱导为成骨细胞后表面MHC抗原的表达。 方法：抽取兔骨髓组织,在体外分离、培养获得骨髓基质干细胞,加入含骨形态发生蛋白2重组蛋白的IMDM诱导培养基诱导后,流式细胞仪分析骨髓源性成骨细胞MHC抗原的表达。 结果与结论：骨髓源性成骨细胞表面MHCⅡ类抗原不表达、MHCⅠ类抗原表达。骨髓基质干细胞体外分化为成骨细胞后,未见免疫排斥反应,可用于同种异体或异种骨髓基质干细胞移植治疗骨缺损。 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     

骨髓间充质干细胞定向分化为血管内皮样细胞的实验研究

体外诱导人骨髓的间充质干细胞(MSCs)分化成为血管内皮样细胞(ELCs),探讨骨髓来源的MSCs作为组织工程血管种子细胞的可行性。通过密度梯度离心,分离人骨髓的单个核细胞,DMEM贴壁培养MSCs,多次传代贴壁培养纯化MSCs,包含血管内皮生长因子(VEGF)、人成纤维细胞生长因子(hFGF)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)和人表皮生长因子(hEGF)的EBM-2培养基诱导MSCs向ELCs分化,倒置显微镜观察ELCs的形态,流式细胞仪检测ELCs的血管内皮钙粘素(VE-cadherin)、CD133和CD31表达,免疫荧光检测ELCs的CD31和血管性假血友病因子(vWF)表达。结果显示,贴壁培养的MSCs呈长梭形,旋涡状生长,经过诱导细胞形态发生改变,细胞形态变圆,与血管内皮细胞(ECs)相似;流式细胞仪结果显示ELCs表达ECs的特异性标志物CD31和VE-cadherin,不表达CD133;免疫荧光结果也显示ELCs表达CD31和vWF。结果表明:MSCs具有定向诱导分化为ECs的潜能,MSCs来源的ELCs具有与ECs相似的细胞生物学特征,提示骨髓来源的MSCs可作为血管组织工程的种子细胞。     

人脂肪来源间充质干细胞成骨及成软骨的潜能

背景：人脂肪来源间充质干细胞是种具有较强的体外增殖和多系分化能力的成体干细胞,可以从美容吸脂手术中获得,取材方便,原料来源丰富,在生物治疗应用方面蕴藏着巨大的价值。 目的：体外分离、培养人脂肪来源间充质干细胞,探讨其基本生物学特性及成骨成软骨的潜能。 方法：取美容吸脂获得的脂肪组织,采用Ⅱ型胶原酶消化法分离人脂肪来源间充质干细胞并进行体外培养;观察细胞形态、测定细胞周期、流式细胞仪鉴定细胞表面标志;取第3代细胞,分别加入成骨诱导培养基及成软骨诱导培养基行体外成骨及成软骨诱导。 结果与结论：体外培养人脂肪来源间充质干细胞呈纤维样形态,原代细胞24 h内贴壁,培养5~7 d 后开始形成细胞集落;经细胞周期检测显示G₀/G₁,S和G₂/M所占比例分别为(88±2)%,(12±2)%和0.03%。经流式细胞仪检测CD29和CD105呈阳性表达,CD34和CD45呈阴性表达。RT-PCR检测显示,人脂肪间充质干细胞经成骨诱导分化后细胞中骨桥蛋白mRNA呈阳性表达,经软骨诱导分化后细胞中Ⅱ型胶原mRNA呈阳性表达。结果证实,实验成功体外分离、培养人脂肪来源间充质干细胞,其具有向成骨细胞和软骨细胞分化的潜能。     

Myogenesis in hemopoietic tissue mesenchymal stem cell culture

The myogenic differentiation capacity of prenatal mesenchymal stem cells from the main sites of hemopoiesis (bone marrow, thymus, liver, and spleen) was studied. Myogenesis was observed in all studied cell cultures except splenic mesenchymal stem cells. Differentiating cells from the thymus, bone marrow, and liver were positively stained for skeletal muscle markers (myogenin and MyoD). Autonomously contracting structures positively stained for cardiotroponin I and slow muscle myosin, were detected in the same cultures. Our experiments revealed differences in differentiation of mesenchymal stem cells from hemopoietic organs depending on the source of cells. __________ Translated from Kletochnye Tekhnologii v Biologii i Medicine, No. 2, pp. 63–69, April, 2006     

肌肉特异性微小RNA和成肌调节因子在C2C12细胞成肌分化 过程中的表达

背景：骨骼肌细胞的增殖与分化是由多因素参与的受严格调控的复杂生物学过程,其中,微小RNA和成肌调节因子作为调控基因表达的重要分子在成肌分化过程中起着关键的调控作用。 目的：探讨微小RNA-1,133,206在C2C12细胞成肌分化过程中的表达变化及成肌调节因子的调控作用。 方法：用含体积分数2%马血清的高糖DMEM培养基诱导C2C12细胞体外成肌分化,分别诱导分化后0,1,2,3,4,6 d时提取细胞总RNA,用于real time RT-PCR检测。 结果与结论：倒置显微镜观察和免疫荧光染色显示诱导C2C12细胞分化后3 d开始有肌管和肌球蛋白重链阳性细胞形成,并随诱导时间延长而增多。Real time RT-PCR检测显示,C2C12细胞成肌分化过程中,微小RNA-1,133,206与成肌调节因子MyoD和myogenin mRNA的表达水平均先上升后又恢复至接近分化前水平,而pax7 mRNA的表达则无明显变化。提示肌肉特异性微小RNA及成肌调节因子可能对C2C12细胞的成肌分化发挥一定的调控作用。     

Regeneration and transdifferentiation potential of muscle-derived stem cells propagated as myospheres

We have isolated from mouse skeletal muscle a subpopulation of slow adherent myogenic cells that can proliferate for at least several months as suspended clusters of cells (myospheres). In the appropriate conditions, the myospheres adhere to the plate, spread out, and form a monolayer of MyoD(+) cells. Unlike previously described myogenic cell lines, most of the myosphere cells differentiate, without cell fusion, into thin mononucleated contractile fibers, which express myogenin and skeletal muscle myosin heavy chain. The presence of Pax-7 in a significant proportion of these cells suggests that they originate from satellite cells. The addition of leukemia inhibitory factor to the growth medium of the myospheres enhances proliferation and dramatically increases the proportion of cells expressing Sca-1, which is expressed by several types of stem cells. The capacity of myosphere cells to transdifferentiate to other mesodermal cell lineages was examined. Exposure of cloned myosphere cells to bone morphogenetic protein resulted in suppression of myogenic differentiation and induction of osteogenic markers such as alkaline phosphatase and osteocalcin. These cells also sporadically differentiated to adipocytes. Myosphere cells could not, so far, be induced to transdifferentiate to hematopoietic cells. When inoculated into injured muscle, myosphere-derived cells participated in regeneration, forming multinucleated cross-striated mature fibers. This suggests a potential medical application.     

小鼠骨髓间充质干细胞体外成肌分化中基质金属蛋白酶1的作用

背景：小鼠骨髓间充质干细胞体外成肌诱导分化效率较低。 目的：观察基质金属蛋白酶1在体外对小鼠骨髓间充质干细胞成肌分化的作用。 方法：利用差速贴壁法体外分离培养小鼠骨髓间充质干细胞并进行鉴定后,按照不同基质金属蛋白酶1药物处理浓度将小鼠骨髓间充质干细胞分成4组,即10 μg/L组、1 μg/L组、0.1 μg/L组、对照组,给予相应处理后,Real-time定量PCR检测MyoD、Desmin mRNA表达,Western Blotting检测Desmin蛋白表达。 结果与结论：利用差速贴壁法分离培养的小鼠骨髓间充质干细胞形态较一致,表面分子检测示CD29⁺、Sca-1⁺、CD45^-、CD34^-,并具有多向分化潜能;经基质金属蛋白酶1处理后,Real-time定量PCR检测示Desmin、MyoD mRNA表达上调,Western Blotting检测示Desmin蛋白表达上调,并且以上各成肌相关基因、蛋白表达增高程度与基质金属蛋白酶1具有浓度依赖性。提示基质金属蛋白酶1在体外可促进骨髓间充质干细胞向肌肉细胞分化。     

Comparative characterization of hair follicle dermal stem cells and bone marrow mesenchymal stem cells

We compared the growth and differentiation characteristics of hair follicle-derived dermal stem cells with bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs). Follicular dermal cells were isolated from whisker hairs of Wistar rats and bone marrow MSCs were isolated from femora of the same animals. The adherent hair follicle dermal cells showed a fibroblastic morphology in serum-containing culture medium, were CD44(+), CD73(+), CD90(+), and CD34(), and had a population doubling time of 27 h. MSCs isolated from the bone marrow showed a similar morphology and population doubling time and expressed the same cell-surface markers. Following exposure to appropriate induction stimuli, both cell populations had the capacity to differentiate into various mesenchymal lineages, such as osteoblasts, adipocytes, chondrocytes, and myocytes and expressed neuroprogenitor cell markers. The rate and extent of differentiation were remarkably similar for both hair follicleand bone marrow-derived cells, whereas interfollicular dermal cells failed to differentiate. We identified telomerase activity in follicle dermal stem cells and marrow MSCs and demonstrated that they were capable of clonal expansion. In ex vivo analyses, we identified the presence of putative dermal stem cells in the dermal sheath and dermal papillae of the hair follicle. Consequently, the hair follicle may represent a suitable, accessible source for MSCs.     

5-氮胞苷诱导骨髓间充质干细胞向心肌样细胞的转化

背景：利用骨髓间充质干细胞多向分化潜能及其可在体外表达多种外源目的基因的特性,将其作为种子细胞用于未来组织器官的修复和替代已成为当前研究的热点。目前,已从人和几种动物骨髓中分离出间充质干细胞,但对猪骨髓间充质干细胞的研究报道很少。目的：建立猪骨髓间充质干细胞体外培养及其转化为心肌样细胞的方法,并探讨其生物学特性。 方法：猪的骨髓间充质干细胞分离纯化后,加入5-氮胞苷诱导分化,用抗desmin、MHC、cTnI、Cx-43进行免疫细胞化学染色鉴定。结果与结论：体外培养的猪骨髓间充质干细胞经5-氮胞苷诱导后,部分间充质干细胞呈梭形,阳性表达desmin、MHC、cTnI和Cx-43。结果提示猪骨髓间充质干细胞在体外条件下经5-氮胞苷诱导后可分化为心肌样细胞。     

转基因修饰后的自体骨髓间充质干细胞移植治疗mdx鼠后成肌调节因子的表达研究

目的探讨携带micro-dystrophin基因的自体骨髓间充质干细胞移植入mdx鼠后在移植鼠体内分化为肌细胞的可能机制。方法采用逆转录病毒介导micro-dystrophin基因转染mdx小鼠MSCs（mMSCs）,通过尾静脉注射移植治疗mdx鼠,在移植后免疫荧光检测micro-dystrophin的表达并在不同时间点检测MyoD的表达。结果移植后成功检测到micro-dystrophin,其表达随着移植时间的延长而增加;随移植时间延长MyoD阳性肌纤维比例增加,分别达到9%（4周时）、15%（8周时）、28%（12周时）。RT-PCR和Westernblot也发现,随着移植时间的延长,MyoD表达增加。结论自体mMSCs可携带外源性micro-dystrophin基因在受体鼠体内分化为micro-dystrophin阳性肌细胞,移植入的干细胞向肌细胞的分化是一个持久的、连续的过程,成肌调节因子在调节其分化过程中发挥了重大作用。