天然脑活素定向诱导大鼠骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化的实验研究

目的： 探讨天然脑活素（NC）诱导骨髓间充质干细胞(MSCs)向神经元样细胞分化的作用。方法: 取6-8周龄SD大鼠,无菌获取胫骨和股骨骨髓,全骨髓贴壁筛选法分离培养并纯化大鼠MSCs,应用天然脑活素诱导MSCs向神经元分化。倒置相差显微镜追踪比较观察分化过程中细胞形态的变化,免疫细胞化学和逆转录-聚合酶链反应 (RT-PCR)方法检测神经元特异性标志物：巢蛋白（nestin）、神经元特异性烯醇化酶(NSE) 、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达情况。免疫细胞化学检测细胞微管相关蛋白-2(MAP-2)的表达。结果：经全骨髓贴壁筛选法获得了纯度较高（90%以上）的大鼠MSCs,天然脑活素含药血清诱导分化后的细胞呈现双极、多极和锥形的典型神经元细胞的形态,分别从mRNA和蛋白水平上证实诱导分化后的细胞表达神经元标记物NSE和nestin,不表达神经胶质细胞标记物GFAP。诱导分化后细胞MAP-2的表达明显。结论：天然脑活素可诱导MSCs向神经元样细胞的定向分化。     

初级纤毛在白藜芦醇诱导大鼠骨髓基质细胞分化为神经元样细胞中的作用

目的:研究初级纤毛在白藜芦醇诱导大鼠骨髓基质细胞(MSCs)分化为神经元样细胞中的作用.方法:全骨髓贴壁法分离、培养、纯化MSCs.含15 μmol/L白藜芦醇的无血清DMEM/F12诱导MSCs分化.倒置显微镜下观察细胞形态,免疫印迹检测神经元特异性烯醇化酶(NSE)、微管相关蛋白-2(MAP-2)的表达.免疫荧光法检测MSCs增殖情况.扫描电子显微镜检测MSCs表面初级纤毛,免疫荧光法检测初级纤毛蛋白(Ac-Tu)的表达.结果:白藜芦醇诱导后60％的细胞胞体收缩,立体感增强,类似神经元.免疫印迹显示MSCs及对照组细胞有NSE蛋白的轻度表达,诱导后NSE、MAP-2蛋白表达阳性,随着诱导时间延长,NSE、MAP-2的表达渐增强.经过24 h饥饿后,90％的MSCs处于生长静止状态.扫描电子显微镜及免疫荧光显示,处于生长静止期的MSCs具有初级纤毛,且白藜芦醇可诱导具有初级纤毛的MSCs分化为神经元样细胞.对照组则无明显变化.结论:白藜芦醇能诱导MSCs分化为神经元样细胞.在此过程中,初级纤毛可能发挥着重要作用.     

隐丹参酮诱导猴骨髓间质干细胞分化为神经元样细胞

目的： 体外培养猴骨髓间质干细胞（MSCs）并定向诱导分化为神经元样细胞。 方法： 体外分离培养猴MSCs，流式细胞仪检测其表面标志，用含隐丹参酮的无血清L-DMEM诱导MSCs分化为神经元样细胞，免疫细胞化学检测单克隆抗体特异性神经元烯醇化酶（NSE）、神经丝蛋白（NF）、胶质纤维酸性蛋白（GFAP）的表达。 结果： 体外培养的猴MSCs表达CD29、CD44、CD105、CD166，并且具有正常的二倍体核型，不随传代而发生改变。bFGF预诱导24 h 后，隐丹参酮可以将MSCs诱导为神经元样细胞，免疫细胞化学显示NSE、NF表达阳性，阳性率分别为68.3％±3.5％、70.3％±1.5％，而GFAP表达阴性。 结论： 隐丹参酮可以在体外将猴MSCs诱导分化为神经元样细胞。     

三七总皂甙和维甲酸联合诱导大鼠MSCs分化为神经元样细胞

目的： 体外探讨三七总皂甙、维甲酸对大鼠骨髓间质干细胞（MSCs）分化为神经元样细胞的影响。 方法： 以三七总皂甙和维甲酸为诱导条件诱导大鼠MSCs分化，免疫细胞化学检测分化细胞的神经元特异性烯醇化酶（NSE）、胶质纤维酸性蛋白（GFAP）、乙酰胆碱酯酶（AchE）、γ-氨基丁酸（GABA）、酪氨酸羟化酶（TH）的表达情况。 结果： 免疫细胞化学显示MSCs诱导后具有神经细胞的形态， NSE、AchE、GABA、TH有阳性表达，GFAP表达为阴性。 结论： 三七总皂甙和维甲酸联合应用对大鼠骨髓间质干细胞分化为神经元样细胞及在提高其分化率中起着重要作用。     

川芎嗪诱导大鼠骨髓间质干细胞分化为神经元样细胞的研究

目的用川芎嗪(ligustrazin hydrochloride)在体外定向诱导SD青年鼠骨髓间质干细胞(mesenchymal stem cells，rMSCs)分化为神经元样细胞。方法用低糖DMEM冲洗骨髓腔，收集骨髓细胞悬液，接种在塑料培养瓶中。经体外扩增、纯化，选用第5代后的骨髓间质干细胞进行诱导分化。用10μg／LbFcF预诱导24h，更换成含川芎嗪的无血清培养基DMEM诱导间质干细胞分化为神经元样细胞。用免疫组织化学SABC法鉴定神经丝蛋白(NF—M)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、巢蛋白(nestin)、微管联合蛋白-2(MAP-2)、生长相关蛋白-43(GAP-43)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达。结果第5代间质干细胞形态达到均一，呈梭形。用川芎嗪诱导15min到3h，间质干细胞胞体逐渐增大，并伸出细长突起形似神经元样细胞。免疫组织化学显示NF-M、NSE、nestin、MAP-2和GAP-43表达阳性，而GFAP阴性。对照组上述染色均为阴性。结论川芎嗪可诱导骨髓间质干细胞分化为神经元样细胞。     

大鼠MSCs体外诱导分化为神经元样细胞过程中发生细胞凋亡的机制研究

目的： 探讨体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)向神经元样细胞分化过程中凋亡发生的机制。方法：分离纯化大鼠骨髓间充质干细胞,随机分为3组：对照组为单纯β-巯基乙醇诱导分化组; NEK1/2抑制剂1,4-二氨基-2,3-氰基-1,4-双［2-氨基苯基硫代］丁二烯（U0126）组为自预诱导开始在加入β-巯基乙醇的同时加入10 μmol/L U0126;蛋白激酶PKC激动剂氟波酯(PMA)组为自预诱导开始在加入β-巯基乙醇的同时分别加入30 nmol/L、120 nmol/L与300 nmol/L PMA。诱导5 h后终止反应,MTT法检测细胞活性,免疫细胞化学检测神经元特异性巢蛋白nestin及凋亡相关蛋白caspase、Bcl-2、Bax的表达情况,TUNEL法检测细胞凋亡指数。结果： 诱导后5 h与对照组相比,U0126组神经元样细胞的活性、nestin的表达、Bcl-2蛋白阳性表达率均出现增强或升高(P<0.05),细胞凋亡指数降低(P<0.05);300 nmol/L PMA组则显著抑制神经元样细胞的活性和nestin的表达(P<0.05),增强Bax并降低Bcl-2的表达(P<0.05),细胞凋亡指数明显升高(P<0.05)。结论： 大鼠MSCs诱导分化为神经元样细胞过程中发生凋亡机制涉及MAPK及PKC信号途径。     

骨髓基质干细胞诱导成神经元样细胞分化相关基因的表达

目的:分析骨髓基质干细胞向神经元样细胞分化前后相关基因的表达。方法:用β-巯基乙醇诱导骨髓基质干细胞向神经元样细胞分化,诱导后8 h,提取诱导前后的骨髓基质干细胞mRNA,进行微管相关蛋白-2(MAP-2)、生长相关蛋白43(GAP-43)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、中间丝nestin和神经丝(NF)基因的RT-PCR,观察其诱导前后的表达。结果:NSE在诱导前后均有表达, MAP-2、GAP-43、nestin和NF诱导前无表达, 诱导后有表达。结论: 骨髓基质干细胞向神经元样细胞的分化与MAP-2、GAP-43、nestin和NF可能有关。     

骨髓间充质干细胞诱导分化为神经细胞的表型变化

为了研究大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)诱导分化为神经细胞的表型特征,利用贴壁培养法获得骨髓MSCs。化学诱导剂二甲基亚砜(DMSO)和β-巯基乙醇(BME)联合诱导MSCs。免疫组织化学染色检测神经元特异性标志物MAP2、NSE和NF的表达,以及胶质细胞标志物GFAP的表达。硫堇-伊红染色检测细胞内Nissl体。结果表明,DMSO和BME联合诱导MSCs后48h,80%以上的细胞变为神经元样形态,胞体发出数个突起,有的似轴突,突起交织成网。免疫组化结果表明,诱导后细胞表达神经元特异性标志物MAP2、NSE和NF,其诱导率分别为88.6%,87.1%和85.8%。神经干细胞的特征性生物学标记nestin的诱导率在诱导后2h和10h较高,分别为48%和71.4%,而在诱导后48h仅为0.06%。诱导后细胞不表达GFAP。Nissl染色结果表明,诱导后细胞胞质中含有Nissl体。本研究结果证明DMSO和BME联合诱导MSCs可获得具有神经元表型特征的MSCs源性神经细胞。     

氯化锂通过调节自噬通路促进大鼠骨髓间充质干细胞向神经细胞分化

目的:研究氯化锂(Li Cl)对大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)神经分化的影响,并探讨自噬通路在其中的作用。方法:体外分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,细胞分为Li Cl组和对照组,采用β-巯基乙醇诱导MSCs向神经细胞分化,免疫荧光法和Western blot法检测诱导后神经元标志蛋白神经元特异性烯醇化酶(NSE)和微管相关蛋白2(MAP-2)以及自噬标志蛋白微管相关蛋白1轻链3(LC3)的表达变化。进一步采用自噬激活剂雷帕霉素(rapamycin)及自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-MA)干预自噬,Western blot法观察NSE和MAP-2的表达变化。结果:诱导分化后,Li Cl组及对照组细胞均有NSE和MAP-2表达,Li Cl组细胞NSE和MAP-2蛋白阳性表达率及表达量均大于对照组(P0.05);此外,Li Cl组细胞LC3阳性荧光点以及LC3-Ⅱ表达量亦多于对照组(P0.05)。加用雷帕霉素可进一步促进Li Cl处理的细胞NSE和MAP-2蛋白的表达(P0.05),而3-MA则抑制Li Cl处理的细胞NSE和MAP-2蛋白的表达(P0.05)。结论:氯化锂可能通过调节自噬通路促进大鼠骨髓骨髓间充质干细胞向神经细胞分化。     

人脐血MSCs向神经元样细胞分化过程中neurogenin1的表达变化

目的: 探讨人脐血间质干细胞(MSCs)体外向神经元样细胞分化过程中neurogenin 1的表达变化。方法: 常规从人脐血中分离MSCs,采用生长因子EGF和bFGF联合诱导人脐血MSCs向神经元样细胞分化,免疫细胞化学法检测诱导前、后神经元表面标志蛋白NF-M、NSE、胶质细胞标志蛋白GFAP和neurogenin 1的表达情况;Western blotting和RT-PCR法检测诱导前、后人脐血MSCs中neurogenin 1蛋白和mRNA的表达变化。结果: 诱导前,人脐血MSCs不表达NF-M、NSE和GFAP;诱导7 d,人脐血MSCs可以分化为神经元样细胞, 同时表达NF-M、NSE和GFAP。诱导前,人脐血MSCs不表达neurogenin 1,诱导后neurogenin 1蛋白和mRNA表达显著增加。结论: Neurogenin 1可能参与了体外诱导人脐血MSCs向神经细胞分化的过程。     

Zfp521在大鼠骨髓间充质干细胞向神经元分化过程中的表达变化及意义

目的: 探讨锌指蛋白521(Zfp521)在大鼠骨髓间充质干细胞分化为神经元过程中的表达变化及意义。方法: 体外培养大鼠MSCs,实验分为未转染组、转染组(转染Rn-Zfp521-siRNA)和阴性对照组(转染negative control siRNA),采用β-巯基乙醇诱导骨髓间充质干细胞分化为神经元。倒置荧光显微镜下观察MSCs转染后荧光表达情况。采用免疫细胞化学法、RT-PCR法及Western blotting法检测诱导后神经元特异性烯醇化酶(NSE)和微管相关蛋白2(MAP-2)的表达情况及诱导前、后Zfp521的表达变化。结果: (1)siRNA转染72 h荧光表达最强,转染率可达84.1%±2.3%,转染组骨髓间充质干细胞的Zfp521 mRNA表达下降(P<0.05);(2)β-巯基乙醇可以诱导骨髓间充质干细胞分化为神经元,以转染组诱导效果最佳,NSE和MAP-2表达显著高于其它各组(P<0.05);(3)Zfp521在各组细胞中均有表达,诱导后Zfp521表达明显低于诱导前(P<0.01)。结论: Zfp521在大鼠骨髓间充质干细胞神经分化中表达下降,抑制Zfp521表达可促进神经元的分化,提示Zfp521在骨髓间充质干细胞的神经分化中可能发挥重要调控作用。     

Caveolin-1在大鼠骨髓间质干细胞分化为神经细胞中的作用

目的:探讨caveolin-1在骨髓间质干细胞(MSCs)分化为神经细胞中的作用。方法:实验分为未转染组、转染组(转染Rn-caveolin-1-siRNA)、阳性对照组(转染Rn-MAPK-1control siRNA)及阴性对照组(转染negative control siRNA)4组。采用β-巯基乙醇诱导大鼠MSCs分化为神经细胞。倒置荧光显微镜下观察MSCs转染后荧光表达情况;RT-PCR检测caveolin-1和促分裂原活化蛋白激酶1(MAPK1)mRNA的表达变化;免疫细胞化学法检测caveolin-1、神经元烯醇化酶(NSE)、神经微丝亚单位(NF-M)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达变化;MTT方法检测细胞存活率。结果:(1)siRNA转染72h,MSCs荧光表达最强,转染率可达(81.5±2.8)%;而且转染组MSCs的caveolin-1mRNA转录下降(P0.05);MTT提示转染组细胞存活率无显著变化(P0.05)。(2)β-巯基乙醇可以诱导MSCs向神经细胞分化,其中以转染组诱导效果最佳,NSE、NF-M的表达率显著高于其它各组(P0.01)。(3)随诱导时间延长,各组caveolin-1表达持续增加,诱导6d达到峰值,与诱导前、诱导6h相比有显著差异(P0.05)。此外,转染组与其它各组同时点的caveolin-1表达均显著降低(P0.01)。结论:以caveolin-1为标记蛋白的脂筏在MSCs诱导分化为神经细胞中可能起到重要的调控作用。     

MicroRNA-9-1慢病毒载体的构建及其对小鼠骨髓间质干细胞诱导分化为神经细胞的影响

目的: 探讨microRNA-9-1在体外诱导小鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)向神经细胞分化中的作用。方法: 构建小鼠microRNA-9-1慢病毒载体(microRNA-9-1-LV)并感染小鼠MSCs,筛选最适感染复数(MOI);实验分为未感染组、感染组(感染microRNA-9-1-LV)、阴性对照组(感染FU-RNAi-NC-LV);采用β-巯基乙醇诱导感染后小鼠MSCs分化为神经细胞。倒置荧光显微镜下观察MSCs感染后荧光表达情况;采用免疫细胞化学染色检测神经元烯醇化酶(NSE)、神经微管结合蛋白(MAP-2)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达变化;PT-PCR检测MAP-2 mRNA的表达变化;MTT方法检测细胞存活率。结果: (1)阳性克隆PCR证明小鼠microRNA-9-1慢病毒载体构建成功,孔稀释法测定病毒滴度为1×10¹² TU/L。(2)倒置显微镜下观察小鼠microRNA-9-1慢病毒载体感染成功,MOI值为20,感染4 d时感染率最高,细胞存活率较高,感染率可达 91.3%±4.2%。(3)β-巯基乙醇可以诱导MSCs向神经细胞分化,其中以感染组诱导效果最佳,NSE和MAP-2的表达率显著高于其它各组(P<0.05)。结论: (1)MicroRNA-9-1-LV可高效感染小鼠MSCs。(2) 感染miRNA-9-1-LV后MSCs经β-巯基乙醇诱导向神经细胞分化比率增加。     

大鼠骨髓间充质干细胞神经分化蛋白的表达

目的研究大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)体外神经分化蛋白的表达。方法采用全骨髓贴壁筛选法分离培养大鼠骨髓MSCs。取生长状态良好的第1、3、7代细胞绘制生长曲线,免疫细胞化学法鉴定其性质,检测巢蛋白(Nestin)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、微管相关蛋白2(MAP2)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)以及酪氨酸羟化酶(TH)的表达。结果细胞传代后1-2d为滞留期,3d后达对数生长期,第6d进入平台期。免疫细胞化学法鉴定大鼠骨髓MSCsCD44呈阳性,CD34呈阴性,nestin、NSE、MAP2、GFAP、TH均呈不同程度的阳性表达,其阳性表达率分别为(25.5±5.6)%、(14.2±2.1)%、(1.4±0.5)%、(4.5±1.2)%、(3.6±1.2)%。结论大鼠骨髓MSCs在体外能自发地表达神经干细胞和神经细胞的某些标志蛋白,这种潜能使其有可能成为神经系统疾病细胞移植治疗的种子细胞。     

骨髓间质干细胞定向分化的实验研究

为了探讨体外定向诱导人骨髓间质干细胞(MSC)分化为神经元样细胞的机制,本研究将分离的人MSC进行体外扩增培养,并观察脑心舒定向诱导MSC分化为类神经元样细胞的效应。在光镜下观察细胞形态,用免疫细胞化学法检测神经细胞特异性抗原标志。结果显示人MSC可通过贴壁法成功分离并可在体外大量扩增。脑心舒诱导120min后大部分MSC转变为神经元样细胞,出现胞体和突起,免疫细胞化学染色NSE、nestin呈阳性和GFAP阴性。上述结果提示人骨髓间质干细胞可在体外诱导分化为神经元样细胞。     

黄连素诱导大鼠骨髓间质干细胞分化为神经元样细胞

目的:黄连素体外定向诱导SD大鼠骨髓间质干细胞分化为神经元样细胞。方法:用全骨髓细胞悬液体外扩增和纯化骨髓间质干细胞。选用第5代以后骨髓间质干细胞进行诱导分化,用含10 μg/L碱性细胞生长因子(bFGF)的完全培养液预诱导24 h,后更换含黄连素的无血清DMEM诱导骨髓间质干细胞分化为神经元样细胞。免疫组化鉴定神经元烯醇酶(NSE)、神经丝蛋白(NF)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达。结果:大鼠骨髓间质干细胞体外扩增第5代后细胞形态达到均一,成梭形。加黄连素诱导1h-8 h,间质干细胞胞体逐渐增大并伸出细长突起,形似神经细胞。免疫组化显示诱导的神经元样细胞NSE、NF表达阳性,GFAP阴性。结论:黄连素可诱导骨髓间质干细胞分化为神经元样细胞。     

Differentiation of human bone marrow stromal cells into neural-like cells induced by sodium ferulate in vitro

Human marrow stromal cells （hMSCs） are multipotential stem cells, capable of differentiating into bone, cartilage, fat and muscle. Several recent reports demonstrated that hMSCs have been also differentiated into neural cells. However, only a few reported inducers are applicable for clinical use. This work is to explore the effects of sodium ferulate （SF） on differentiation of hMSCs into neural cells in vitro. We found that hMSCs could be induced to the cells with typical neural morphology when cultured with SF. The cells express neural proteins, such as nestin, neuron-specific enolase （NSE） and glial fibrillary acidic protein （GFAP）. About 30% of the hMSC-derived cells expressed nestin when cultured with SF for 3 h, but no expression was detected after 24 h. The percentages of positive cells for NSE or GFAP were about 67% and 39% separately at 6 h, and reached the plateau phage after treatment with SF for 3 days. The data suggest that SF can induce hMSCs to differentiate into neural-like cells in vitro. Cellular ＆ Molecular Immunology. 2005;2（3）：225-229.