Exendin-4诱导脂肪干细胞向成骨细胞分化修复骨缺损

目的探讨Exendin-4能否促进脂肪干细胞(ADSCs)向成骨细胞分化,促进骨形成,修复骨缺损。方法体外培养脂肪干细胞,将细胞分为成脂诱导组,成脂诱导+Exendin-4(0.1、1和10μmol//L);成骨诱导组,成骨诱导+Exendin-4(0.1、1和10μmol//L),通过油红O染色和茜素红染色分别鉴定脂肪干细胞的多向分化能力。将小鼠分为对照组、骨缺损组、骨缺损+ADSCs组和骨缺损+ADSCs+Exendin-4组。将脂肪干细胞与藻酸盐凝胶混合,注入损缺的骨组织内,连续给药1个月,观察骨修复效果。结果脂肪干细胞纯度达95.5%,Exendin-4以依赖于浓度和时间的方式促进ADSCs增殖(P0.05)。不仅如此,Exendin-4促进ADSCs向成骨细胞分化抑制向脂肪细胞分化。此外Exendin-4可以显著地提高骨体积/总体积(BV/TV)、骨小梁数量和厚度(P0.05),促进骨愈合。结论Exendin-4能够促进ADSCs向成骨细胞分化,抑制向脂肪细胞分化,改善骨缺损,促进骨形成。     

脂肪间充质干细胞向成骨细胞分化的研究进展

脂肪间充质干细胞因其具有良好的成骨分化潜能,且较骨髓间充质干细胞有提取技术简单、来源广泛等优点。然而随着应用增多,其存在的问题日益突出,如最佳成骨分化浓度、分离纯化、致瘤性及安全性等问题还有待进一步解决。脂肪间充质干细胞的应用与研究逐渐受到重视,但同时存在诸多问题。本文就脂肪间充质干细胞的分离培养、生物学特性和临床应用进行综述。     

小鼠脂肪来源基质细胞向成骨细胞的分化

目的研究小鼠脂肪来源基质细胞的分离培养、鉴定及向成骨方向分化的潜能。方法取小鼠睾丸脂肪垫用胶原酶消化后获得血管基质层(SVFs),进行体外培养。取第4代细胞用流式细胞技术检测细胞表面分子CD29、CD44、Sca-1,用碱性磷酸酶染色及矿化结节染色法鉴定分化的成骨细胞。结果小鼠脂肪来源基质细胞高表达CD29、CD44,双阳性达84.9%,但Sca-1成阴性表达。经诱导的成骨细胞碱性磷酸酶染色胞质成黑色,矿化结节-茜素红与Von Kossa染色成红褐色与黑色。结论小鼠脂肪来源基质细胞为一种理想的成体干细胞,可用于基础实验研究,且能成功分化为成骨细胞。     

人脂肪源干细胞分离培养及向成骨细胞的诱导分化

背景：脂肪源干细胞可分泌众多的免疫调节因子,不引起T细胞的细胞毒作用,并可通过调整T淋巴细胞的种类和数量。 目的：探讨人脂肪源干细胞在体外分离培养扩增的方法及向成骨细胞诱导分化的能力。 方法：以0.1%的Ⅰ型胶原酶通过组织消化的方法分离人脂肪组织中的干细胞,体外扩增培养至第2代后检测其表面抗原的表达,并在成骨诱导液中促进其向成骨细胞的分化,通过碱性磷酸酶染色、茜素红染色及对碱性磷酸酶的RT-PCR检测来明确其分化能力。 结果与结论：体外分离培养的脂肪源干细胞生长稳定,扩增速度快。流式细胞仪检测结果显示其高表达干细胞相关抗原。向成骨细胞诱导后经免疫组化染色可见矿化结节形成,RT-PCR检测发现碱性磷酸酶表达阳性。提示脂肪源干细胞在体外分离培养方法简单,扩增速度快,并具有定向分化的能力,是可靠的组织修复和细胞治疗的种子细胞来源。     

力生长因子促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞的分化

BACKGROUND:Mechano growth factor has the potential to activate muscle satellite cells and promote myogenic cell growth, and has dual roles in maintaining bone mass and repairing bone defects. OBJECTIVE:To explore the mechanism underlying osteogenic differentiation of rabbit bone marrow mesenchymal stem cells promoted by the mechano growth factor. METHODS:The best concentration and time of mechano growth factor to promote osteogenic differentiation of rabbit bone marrow mesenchymal stem cells were detected by MTT. The mRNA and protein expressions of alkaline phosphatase and osteocalcin were detected by qPCR and western blot, respectively. The phosphorylation level of AKT and mTOR were detected by western blot assay. RESULTS AND CONCLUSION:The best concentration and time of mechano growth factor was 45 μg/L and 5 days for promoting the osteogenic differentiation of rabbit bone marrow mesenchymal stem cells. The expressions of alkaline phosphatase and osteocalcin at mRNA and protein levels were highest after 4-hour intervention with 45 μg/L mechano growth factor, and meanwhile, the phosphorylation levels of mTOR and AKT were also highest. These findings indicate that the mechano growth factor can promote the differentiation of rabbit bone marrow mesenchymal stem cells into osteoblasts via PI3K/AKT pathway, and its best concentration and time are 45 μg/L and 4 hours, respectively.     

无血清培养促进脂肪干细胞向血管内皮细胞分化

背景：无血清培养对大鼠脂肪干细胞向血管内皮细胞诱导分化影响的报道甚少。 目的：观察无血清培养大鼠脂肪干细胞后向血管内皮细胞诱导分化的情况。 方法：采用酶消贴壁培养法获得雄性SD大鼠脂肪干细胞,传代培养至第3代。实验组细胞无血清培养24 h,对照组用含体积分数10%胎牛血清的L-DMEM完全培养基培养。然后应用血管内皮细胞诱导培养基培养3周。 结果与结论：大鼠脂肪干细胞经体外培养可呈多角形或梭形贴壁生长,并能稳定传代。传代后大鼠脂肪干细胞极低表达细胞表面标志CD31。大鼠脂肪干细胞定向血管内皮细胞诱导分化后细胞呈鹅卵石样,CD31阳性表达明显上升且实验组明显高于对照组。实验组诱导后大鼠脂肪干细胞能够吞噬Dil标记的乙酰化低密度脂蛋白及在基质胶上形成2D小管样结构,其能力明显强于对照组。结果证实无血清培养可促进体外大鼠脂肪干细胞向血管内皮细胞诱导分化。     

肌糖蛋白TN-C促进人骨髓基质干细胞向成骨细胞的分化

目的 研究肌糖蛋白(Tenascin-c,TN-C)对人骨髓基质干细胞向成骨细胞分化的诱导作用,为TN-C在骨折愈合中的应用提供理论依据.方法 用全骨髓培养法获取人骨髓基质干细胞(hBMSCs),第6～10代的细胞用于本研究.体外培养的hBMSCs用自行制备的不同浓度重组TN-C (rTN-C)蛋白处理(0、1、10、50和100 nmol/L),于处理后不同时间进行细胞茜素红染色,检测细胞的矿化;或于不同时间收集细胞总RNA进行RT-PCR检测碱性磷酸酶(ALP)和骨钙素(OCN) mRNA水平的变化;同时利用ALP检测试剂盒和骨钙素放射性免疫试剂盒分别检测ALP活性和细胞培养基中OCN含量.结果 1)rTN-C处理hBMSCs 10 d后,rTN-C呈剂量依赖性促进成骨细胞的矿化(P＜0.05);2) rTN-C处理hBMSCs后,细胞ALP活性及培养基上清中OCN含量显著高于未处理对照组(P＜0.05).结论 肌糖蛋白对人BMSC向成骨细胞的分化有一定的促进作用.     

人脐带间充质干细胞分离培养及向脂肪与成骨细胞的分化

背景:研究报道显示人脐带间充质干细胞体外分离方法及效率、培养条件各不相同,并且尚未有统一的鉴定标准。因此建立高效、经济的培养体系十分必要。目的:建立从人脐带组织分离培养间充质干细胞的方法,并进行向脂肪细胞和成骨细胞的诱导分化。方法:采用组织块贴壁法和酶消化法分离纯化获得人脐带间充质干细胞,取对数生长期的第3代细胞,分析其细胞形态、增殖方式和某些免疫表型,并在体外诱导其向脂肪细胞和成骨细胞分化。结果与结论:采用组织块贴壁法和酶消化法均能成功获得贴壁生长的人脐带间充质干细胞,并在体外扩增培养。流式细胞术分析结果显示,人脐带间充质干细胞强表达CD29,CD44,CD59,CD105,阴性表达CD28,CD31,CD34,CD45,CD40,CD86,HLA-DR。人脐带间充质干细胞在适当的诱导条件下能向脂肪和成骨细胞分化,体外能连续传代40次以上,且形态和表型保持稳定。这证实了人脐带组织存在间充质干细胞,且具有向脂肪和成骨细胞分化的潜能,因此将可能成为细胞治疗和组织工程新的种子细胞。     

rhBMP-7对小鼠骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的影响

目的:观察重组人骨形成蛋白-7(rhBMP-7)对小鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)向成骨细胞分化的影响。方法:采用密度梯度离心法分离骨髓,体外培养扩增,获得小鼠骨髓间充质干细胞,贴壁培养至第3代,向培养液中加入rhBMP-7,培养5 d后进行碱性磷酸酶(ALP)染色,ALP活性与骨钙素(OC)含量检测,并用RT-PCR法分析成骨细胞标志基因骨钙素(OC)与Ⅰ型胶原(Col-Ⅰ)表达情况,Western blot法检测Ⅰ型胶原(Col-Ⅰ)蛋白的分泌量。结果:rhBMP-7诱导组的骨髓间充质干细胞的ALP染色强度、ALP活性及OC含量明显升高,OC与Col-Ⅰ的mRNA表达水平以及Col-Ⅰ的蛋白表达水平均明显提高。结论:rhBMP-7可促进体外培养的小鼠BMSCs向成骨细胞方向分化。     

DMB促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化并缓解小鼠卵巢切除导致的骨质疏松

目的探讨DMB能否促进骨髓间充质干细胞(BMSCs)向成骨细胞分化,促进骨形成,缓解由于小鼠去除卵巢引起的骨质疏松。方法体外培养BMSCs,将细胞分为对照组、成脂诱导组、成脂诱导+DMB(10-7、10-8和10-9mol/L)、成骨诱导组和成骨诱导+DMB(10-7、10-8和10-9mol/L)。分别通过油红O染色和茜素红染色鉴定BMSCs的多向分化能力。将8周C57BL/6雌鼠分为对照组、卵巢去除(OVX)组和OVX+DMB(1 mg/kg·d)组,共3组,每组10只。DMB连续给药2个月,观察骨量和骨小梁的形成。结果BMSCs纯度达91.2%,DMB以浓度和时间依赖的方式促进BMSCs增殖(P0.05)。DMB促进BMSCs向成骨细胞分化,但抑制向脂肪细胞分化。此外DMB可以显著地提高骨体积/组织体积(BV/TV)、骨小梁数量和厚度(P0.05),促进骨形成。结论 DMB能够促进BMSCs向成骨细胞分化,抑制向脂肪细胞分化,改善由于雌激素缺乏导致的骨质疏松,促进骨形成。     

萝卜硫素促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的分子机制研究

目的 探讨萝卜硫素（Sul）促进骨髓间充质干细胞（BMSCs）向成骨细胞分化的分子机制。方法 将BMSCs分为对照组（不做任何处理）、诱导组（诱导成骨分化）、诱导+Sul组（诱导成骨分化并加入40μmol/L Sul）;分别向BMSCs转染腺病毒-shRNAMock、-shRNA-TET1、-shRNA-TET2、-shRNA-TET3,作为shRNA-Mock组、shRNA-TET1组、shRNA-TET2组、shRNA-TET3组;BMSCs于含成骨分化诱导培养液及添加40μmol/L Sul的细胞培养液中培养,然后转染腺病毒-shRNA-TET1、-shRNA-TET2、-shRNA-TET3、-shRNA-Mock,作为诱导+Sul+shRNA-TET1组、诱导+Sul+shRNA-TET2组、诱导+Sul+shRNA-TET3组、诱导+Sul+shRNA-Mock组。qPCR法和Western blot法测定BMSCs向成骨细胞分化后Runx2 mRNA和蛋白的表达水平。染色质免疫共沉淀（ChIP）实验测定BMSCs向成骨细胞分化后,与Histone H3结合的Runx2启动...     

脐带间充质干细胞向成骨细胞分化的潜能

背景:人脐带间充质干细胞含量丰富,较为原始,分化能力强,免疫原性低,是细胞治疗的理想靶细胞。目的:体外分离培养脐带间充质干细胞并将其定向诱导为成骨细胞。方法:无菌条件下培养脐带间充质干细胞,分为诱导组和对照组,诱导组用成骨诱导液处理、对照组为干细胞培养液处理。倒置光显微镜观察细胞形态,MTT法测细胞增殖,荧光双染法检测细胞活力,流式细胞仪检测细胞周期与细胞表面标记。诱导后:检测碱性磷酸酶,Von Kossa染色分析钙盐沉积,RT-PCR检测骨桥蛋白基因、碱性磷酸酶、骨唾液蛋白mRNA的表达。结果与结论:传代细胞形态稳定、活力好,高标达CD44。诱导后vonKossa染色表现为阳性。碱性磷酸酶活性诱导组比对照组高(P0.05),不同时间点比较21d最高(P0.05)。RT-PCR显示:诱导组21,28d碱性磷酸酶mRNA表达均较与对照组增强(P0.05)。诱导组有骨唾液蛋白和骨桥蛋白基因mRNA表达。提示,人脐带间充质干细胞能够定向分化为成骨细胞。     

脂肪干细胞向内皮细胞诱导分化的研究进展

软组织缺损的修复是整形和重建外科手术的重要部分,这些缺损可能来自创伤、肿瘤切除、先天缺陷等,然而,至今没有一种理想的填充物能完美地适用于各种缺损.自体脂肪组织移植修复软组织缺损已有上百年的历史,由于其来源丰富、取材简单、无排斥反应等优点,备受整形外科医生的重视,然而,自体脂肪移植因其成活率不理想、脂肪吸收等问题而一直困扰着整形外科医生[1].其主要原因是移植的脂肪组织耐缺血能力差,血液循环建立慢,     

脂肪源干细胞向血管内皮细胞的分化

背景：脂肪来源干细胞在体内储备丰富,体外增殖快速,具有多向分化潜能,是目前组织工程种子细胞的研究热点。近年来越来越多的研究表明脂肪干细胞在一定条件下可被诱导分化为内皮细胞,促进血管生成。 目的：观察兔脂肪干细胞体外分离培养及诱导分化为血管内皮细胞的生物学特性。 方法：取兔附睾处脂肪,采用胶原酶消化分离获得脂肪干细胞,体外培养至第3代后加入血管内皮细胞生长因子与碱性成纤维细胞生长因子联合诱导分化,对诱导前后细胞进行形态学观察、生长曲线测定、免疫组织化学染色及流式细胞仪表型检测。 结果与结论：兔脂肪干细胞生长旺盛,第3代兔脂肪干细胞呈成纤维细胞样,生长曲线呈“S”型,15代以内细胞形态未见明显变化。免疫荧光法检测Vimentin阳性,流式细胞仪检测CD44表达阳性,CD31表达阴性;诱导后细胞CD31表达阳性,CD44表达阴性。第3代兔脂肪干细胞向血管内皮细胞诱导分化21 d显微镜下呈铺路石样形态,血管内皮细胞第Ⅷ因子相关抗原染色细胞阳性,透射电镜下可见W-P小体。提示脂肪干细胞在体外可诱导分化为血管内皮细胞,可为组织工程血管提供理想的种子细胞。     

电针诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化

背景:目前经报道的成骨诱导方法很多,为骨髓间充质干细胞的成骨诱导提出很多新的思路及方法。但是电针是否能诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化尚不清楚。目的:尝试应用电针治疗仪诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,评价其作为骨组织工程种子细胞的可行性。方法:从患者髂后上棘抽取骨髓,分离培养鉴定为骨髓间充质干细胞后,取第3代细胞进行培养。当细胞铺满培养瓶底90%以上时进行胰酶消化,分别以3.0×103/cm2的浓度接种于6孔培养板中。实验随机分为3组:空白对照组:加入2mL体积分数为10%胎牛血清的L-DMEM/F12培养液;化学诱导组:每孔内加2mL含10%胎牛血清的L-DMEM培养液,当细胞贴壁生长达到60%~70%汇合时,加入骨诱导剂;电针刺激组:加入2mL体积分数为10%胎牛血清的L-DMEM/F12培养液,电针刺激,采取连续波输出,基波脉冲频率为50Hz,基波脉冲宽度0.5ms,持续作用30min,共电针刺激28d。相差倒置显微镜观察细胞形态变化;茜素红染色结果;细胞诱导14,28d后碱性磷酸酶活性;RT-PCR测定细胞中骨钙素mRNA的表达;WesternBlot测定细胞中骨钙素蛋白表达。结果与结论:①在28d的诱导过程中,化学诱导组5~7d细胞汇合成单层,细胞突起互相连接,并可重叠生长而不发生细胞间的接触抑制现象;电针刺激组9d或10d发现细胞体积大,呈三角形、多角形或鳞形;空白对照组细胞形态仍然是纺锤状。②化学诱导组和电针刺激组28d在倒置相差显微镜下均观察到有矿化结节出现,进行茜素红均呈阳性反应,而空白对照组呈阴性反应。③骨髓间充质干细胞在体外进行诱导时化学诱导组和电针刺激组碱性磷酸酶水平在14,28d高于空白对照组(P0.05);且化学诱导组碱性磷酸酶14d时高于电针刺激组(P0.05),但28d时差异无显著性意义(P0.05)。④空白对照组骨钙素mRNA及蛋白含量均低于化学诱导组和电针刺激组(P0.05)。提示电针可定向诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化。     

黄精多糖调控骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化

BACKGROUND: Bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) have the ability of multi-directional differentiation. Polygonatum sibiricum polysaccharide can promote osteogenetic differentiation of mouse BMSCs by activating Wnt/β-catenin signaling pathway, which is expected to become a new drug for the treatment of osteoporosis.     

冻存脐带间充质干细胞向成骨细胞的分化

背景：在骨组织工程中,脐带间充质干细胞是的一种新兴的种子细胞。目前认为低温冻存是长期保存细胞的有效方法。 目的：探究冻存的脐带间充质干细胞能否被诱导分化成成骨细胞。 方法：采用组织块贴壁法从脐带的华尔通氏胶组织中分离出间充质干细胞。然后,用倒置显微镜观察原代细胞的细胞形态。脐带间充质干细胞的免疫表型和细胞周期用流式细胞仪检测。在冻存6个月后,复苏第2代脐带间充质干细胞进行冻存复苏,并传代培养至12代。对第12代的脐带间充质干细胞进行成骨诱导,它的成骨能力分别通过碱性磷酸酶活性检测,骨钙素和骨涎蛋白的免疫荧光检测以及茜素红染色检测来 确定。 结果与结论：原代脐带间充质干细胞呈现典型的成纤维细胞样形态。流式细胞仪显示培养的细胞高表达间充质干细胞的表面标志CD73、CD105和CD90,但是不表达造血细胞的表面标志CD34和CD45。复苏后细胞的存活率是90%。细胞周期显示P8的细胞有75%处于G₀/G₁期,25%处于S+G₂M期。经成骨诱导液处理的第12代细胞显示出比对照组更高的碱性磷酸酶活性(P < 0.01)。此外,在成骨诱导液中诱导的细胞对骨钙素和骨涎蛋白的染色呈阳性,并形成矿化了结节。冻存后的脐带间充质干细胞仍保持了它们的生物学特性,并且在成骨诱导液中能被诱导分化成成骨细胞。     

抑瘤素M促进小鼠诱导多能干细胞向心肌分化

目的以小鼠诱导多能干细胞(mi PSCs)为模型探讨抑瘤素M(OSM)在心肌细胞分化中的作用。方法用拟胚体分化法,在分化前中期(0~6 d)加入OSM培养分化15 d,实时荧光定量PCR、Western blot与免疫荧光染色法检测心肌细胞特异性标志物。结果 OSM诱导mi PSCs分化为心肌细胞的最佳浓度为20 pmol/L,此时心肌肌钙蛋白T(cTnT)表达为对照组的7倍(P0.05);诱导组心肌细胞特异性基因和蛋白全面高于对照组(P0.05);心肌特异性标志物cTnT染色显阳性,且与对照组相比,诱导组cTnT阳性细胞比率明显增高(P0.05)。结论抑瘤素M促进了mi PSCs向心肌细胞的高效分化,为干细胞的心肌分化提供了一种有效的分化策略。     

脂肪源性干细胞向成纤维细胞的分化

目的 探讨脂肪源性干细胞（ADSCs）向成纤维细胞分化的可能,为解决皮肤组织工程种子细胞提供有效途径。方法 取健康成年SD大鼠10只,体重280～320 g,雌雄不限,麻醉、脱毛、消毒,于腹股沟处获取脂肪后进行ADSCs的体外分离、培养和传代,观察原代细胞的生长特点;取第3代细胞,成骨诱导后第16天行碱性磷酸酶（ALP）检测,成骨诱导后第23天行茜素红染色,成脂诱导后第12天行油红O染色;流式细胞术检测细胞表面标志;加入条件培养基向成纤维细胞诱导分化,于诱导后第2天、第4天、第6天、第8天摄片记录细胞形态变化过程,MTT检测各时相点的细胞活性;诱导后第6天和第8天行扫描电子显微镜检测;诱导后第8天行免疫细胞化学染色,检测成纤维细胞主要标志物波形蛋白（vimentin）的表达。结果 原代ADSCs呈长梭形贴壁生长,成骨诱导后可见ALP强阳性表达,茜素红染色可见红色矿化结节;成脂诱导后可见胞内红染脂滴聚集;流式细胞术检测显示,间充质干细胞相关标志物CD90阳性表达,造血干细胞标记物CD45呈阴性表达;ADSCs向成纤维细胞诱导后第2天可见形态开始改变,部分细胞漂浮;诱导后第4天细胞呈水滴形或短棒状;诱导后第6天细胞呈有突起的多边形或三角形混杂;诱导后第8天细胞拥挤并铺满瓶底,呈细长纤维状; MTT检测表明,诱导后第2天的细胞活性要显著低于对照组（P<0.01）;诱导后第4天、第6天和第8天细胞活性与对照组均无明显差异（P>0.05）;扫描电子显微镜检测可见,诱导后第6天细胞呈三角形,表面纤毛较多;诱导后第8天细胞呈细长纤维状,有小突起,表面纤毛密集;诱导后第8天绝大多数细胞vimentin呈阳性表达。结论 ADSCs在体外经诱导分化后可以具备成纤维细胞的形态特征;能表达成纤维细胞的标志蛋白。     

维甲酸诱导小鼠胚胎干细胞向神经样干细胞分化

目的探讨维甲酸（RA）诱导体外培养的小鼠胚胎干细胞（ESC）向神经样干细胞定向分化。方法在无白血病抑制因子（LIF）存在的条件下,将体外培养的ESC悬浮培养4天,形成拟胚体（EB）,再经RA诱导4天后进行细胞冰冻切片,行免疫细胞化学染色计数生殖特异性基因Oct-4和神经干细胞特异性标志物Nestin的表达百分率。结果经诱导的ESC呈现Oct-4阳性细胞百分率为67．34％,而Nestin阳性细胞百分率为36．52％。结论体外培养的小鼠ESC经RA诱导后有部分细胞定向诱导分化为神经样干细胞。