不同周期性应变对间充质干细胞形态变化的影响

探讨不同周期性应变对骨髓间充质干细胞(mesenchymal cells, MSCs)细胞形态变化的影响.1%、3%、10%、15% 拉伸应变(频率均为0.5 Hz)分别作用D1 细胞(间充质干细胞系) 12 h; 10 μg/ml 细胞松弛素B(Cytochalasin B ,CB)作用细胞1 h后, 设相同的条件进行平行实验;CB作用细胞1 h后, 10%应变作用细胞12 h和24 h,无CB细胞为对照,以上实验以非应变细胞做为对照.FITC-鬼笔环肽(FITC-Phalloidin )标记细胞微丝,碘化丙啶(propidium iodide , PI)标记细胞核,激光共聚焦显微镜观察细胞形态结构.1%、3%、10%、15%应变作用细胞后,细胞排列同受力方向分别呈平行、垂直、45°和平行排列;细胞微丝破坏后,细胞排列方式同非CB组相比有明显差异,细胞微丝结构发生断裂、重排.说明不同周期性应变能引起细胞形态结构改变,细胞形态的变化是细胞对应变反应的响应.     

间歇张应力对骨质疏松大鼠骨髓基质干细胞骨向分化中细胞骨架的影响

背景:细胞骨架在力学信号的传递中发挥着重要作用,间歇张应力可促进骨髓间充质干细胞的骨向分化,但关于骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞的细胞骨架在间歇张应力作用下骨向分化中的变化尚无相关报道。目的:探讨间歇性张应力在骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞骨向分化过程中对细胞骨架的影响。方法:建立大鼠骨质疏松模型,提取骨髓间充质干细胞进行体外培养,用FX-4000T Flexcell对细胞施加不同强度的间歇性张应力(5%,10%,15%),对照组不予施力,碱性磷酸酶染色明确骨向分化情况,激光共聚焦显微镜观察并应用Image ProPlus6.0软件进行分析,测定细胞面积、长宽比及骨架蛋白F-actin的积分荧光强度。结果与结论:力学作用下,骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞的排列基本垂直于加力方向,所选幅度皆可促进细胞骨向分化,以10%应变组碱性磷酸酶染色最深,15%张应力组细胞排列出现连续性中断。加力后,细胞骨架发生适应性改建,F-actin纤维束平行排列似栅栏状。图像分析显示:间歇性张应力刺激下,骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞面积减小(10%,15%应变组)、长宽比增加(10%,15%应变组)、F-actin表达量增加(5%,10%,15%应变组),与对照组比较差异有显著性意义(P0.05)。由此可得,力学刺激下,在骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞骨向分化的过程中,细胞骨架结构发生了相应改建。     

不同周期性应变对间充质干细胞形态变化的影响

探讨不同周期性应变对骨髓间充质干细胞（mesenchymal cells,MSCs）细胞形态变化的影响。1%、3%、10%、15%拉伸应变（频率均为0.5 Hz）分别作用D1细胞（间充质干细胞系）12 h;10μg/ml细胞松弛素B（Cytochalasin B,CB）作用细胞1 h后,设相同的条件进行平行实验;CB作用细胞1 h后,10%应变作用细胞12 h和24 h,无CB细胞为对照,以上实验以非应变细胞做为对照。FITC-鬼笔环肽（FITC-Phalloidin）标记细胞微丝,碘化丙啶（propidium iodide,PI）标记细胞核,激光共聚焦显微镜观察细胞形态结构。1%、3%、10%、15%应变作用细胞后,细胞排列同受力方向分别呈平行、垂直、45°和平行排列;细胞微丝破坏后,细胞排列方式同非CB组相比有明显差异,细胞微丝结构发生断裂、重排。说明不同周期性应变能引起细胞形态结构改变,细胞形态的变化是细胞对应变反应的响应。     

低氧微环境对P(3HB-co-4HB)与小鼠骨髓间充质干细胞共培养形成心肌补片影响的实验研究

目的探究低氧微环境对小鼠骨髓间充质干细胞(mouse bone marrow mesenchymal stem cells,mMSCs)与聚3羟基丁酸酯-co-4羟基丁酸酯[3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate,P(3HB-co-4HB)]材料共培养形成心肌补片的影响,为细胞移植术治疗心肌梗死提供一种更有效的心肌补片。方法全骨髓培养法提取小鼠骨髓间充质干细胞(mMSCs),取5代mMSCs流式细胞术鉴定表面抗原。将P(3HB-co-4HB)与小鼠骨髓间充质干细胞共培养制作成细胞补片,随机分为常氧组和低氧组,每组各10个样本,0、12、24 h分别用CCK-8法测定细胞增殖情况;扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)观察补片存活、黏附、生长情况。加入诱导剂5-氮杂胞苷2周后,免疫荧光检测两组心肌肌钙蛋白T(cTnT)的表达情况。结果在共培养24 h后,CCK-8法测定低氧组OD值(0.349±0.038)显著大于常氧组(0.308±0.025)( n =10, P <0.05),扫描电子显微镜观察到低氧组P(3HB-co-4HB)材料上细胞数量更多,细胞与材料之间的黏附牢固,细胞形态正常。免疫荧光显示低氧组cTnT表达比常氧组更加显著。结论相对于常氧条件,低氧微环境可促进骨髓间充质干细胞在P(3HB-co-4HB)材料上的黏附、存活、增殖、分化,形成一种更有效的心肌补片。     

miR-378对缺血缺氧条件下骨髓间充质干细胞增殖及凋亡的影响

背景:研究miR-378对缺血缺氧条件下骨髓间充质干细胞生长增殖、细胞凋亡等生物学行为的影响,为进一步改善骨髓间充质干细胞在梗死心肌中的生存提供新方法。目的:观察miR-378转染后的骨髓间充质干细胞耐受缺血缺氧及促进血管形成的能力。方法:体外培养的骨髓间充质干细胞分为未转染组和转染组,未转染组为未转染miR-378的骨髓间充质干细胞,转染组则采用化学合成的miR-378模拟物转染SD大鼠骨髓间充质干细胞;将两组骨髓间充质干细胞置于缺血缺氧(无血清,体积分数为1%O2、5%CO2,94%N2)环境中培养24 h后,应用锥虫蓝染色计数法、MTS法检测两组细胞在不同时间点的生长及增殖情况,TUNEL法检测细胞凋亡情况;将两组缺血缺氧后的培养基上清液分别刺激人脐静脉内皮细胞,观察血管形成情况。结果与结论:缺血缺氧干预后48 h和72 h,转染组的骨髓间充质干细胞活细胞数明显高于未转染组(均为P0.01);转染组的骨髓间充质干细胞表现出较高的增殖能力,缺血缺氧干预后24 h及48 h细胞增殖升高较未转染组明显,差异有显著性意义(P0.01,P0.05);缺血缺氧后转染组骨髓间充质干细胞的凋亡比例明显下降(P0.05)。两组细胞均可促进血管腔样结构形成,但转染组血管管腔样结构较未转染组显著增多(P0.01)。研究结果提示miR-378可促进缺血缺氧后骨髓间充质干细胞的生长增殖并抑制其在缺血缺氧条件下的细胞凋亡,同时可提高其促血管生成的能力。     

纳米网状结构对骨髓间充质干细胞生物活性的影响

背景:有研究表明不同的纳米表面形貌对细胞的生物活性具有不同的影响,但纳米网状结构至今少有报道。目的:观察纳米网状结构对骨髓间充质干细胞生物活性的影响。方法:实验利用碱热处理法,制备获得纳米网状的表面形貌材料,利用纯钛作为对照组材料,将两种材料分别与骨髓间充质干细胞共培养,利用扫描电镜及免疫荧光分别观察细胞形态及细胞骨架,再利用培养不同时间后细胞的吸光度值依次检测细胞早期黏附、增殖及成骨分化情况。结果与结论:两组材料与细胞共培养30,60,120 min时,纳米网状结构组材料表面黏附的细胞数量明显多与纯钛。共培养第1,3,5天时,纳米网状结构组材料均可以明显促进细胞增殖,吸光度值明显高于纯钛组(P0.05)。两组材料与细胞成骨诱导培养14 d后,与纯钛组相比,纳米网状结构组材料的碱性磷酸酶值明显升高(P0.05),其材料表面的细胞形态及细胞骨架结构均较好。结果证实,与传统的纯钛材料相比,纳米网状结构可以更好的调节骨髓间充质干细胞的生物活性。     

肝细胞生长因子基因转染缺氧培养骨髓间充质干细胞凋亡相关蛋白的影响

背景:研究已证实肝细胞生长因子基因转染可提高骨髓间充质干细胞移植效果,但其具体机制尚未完全明确。目的:探讨肝细胞生长因子基因转染对缺氧、无血清培养骨髓间充质干细胞c-Met、Bax、Bcl-2、Caspase-3表达及细胞迁移的影响。方法:1贴壁法体外分离、扩增培养骨髓间充质干细胞。用x-gal染色法检测含肝细胞生长因子基因的重组腺病毒对骨髓间充质干细胞的感染率。2在缺氧、无血清条件下培养0,3,6,9,12 h,采用RT-PCR及Western blot测定骨髓间充质干细胞Bax、Bcl-2、Caspase-3的表达。3骨髓间充质干细胞缺氧、无血清培养6 h,采用RT-PCR及Western blot测定HGF、c-Met、Bax、Bcl-2、Caspase-3的表达。4细胞迁移划痕法观察缺氧、无血清培养6 h后肝细胞生长因子转染对骨髓间充质干细胞迁移的影响。结果与结论:1重组腺病毒对骨髓间充质干细胞的转染率与病毒感染复数具有量效关系,病毒感染复数为150时细胞的感染率达96.4%。2随着缺氧时间的延长骨髓间充质干细胞Bax、Bcl-2表达逐渐升高(P0.05),缺氧6 h时Bax/Bcl-2比值、Caspase-3蛋白达到最小(P0.05)。3缺氧及无血清培养6 h后,与对照组及空载体组相比,Ad-HGF组HGF、c-Met、Bcl-2表达增高,而Bax、Caspase-3表达下降(P0.05),对照组与空载体组差异无显著性意义(P0.05)。4Ad-HGF组骨髓间充质干细胞在缺氧培养6 h后,迁移率比对照组及空载体组高(P0.05)。结果表明肝细胞生长因子基因转染上调缺氧、无血清培养骨髓间充质干细胞c-Met、Bcl-2表达,下调Bax、Caspase-3表达,增强骨髓间充质干细胞迁移能力。     

缺氧诱导因子1α小干扰RNA对骨髓间充质干细胞缺氧诱导因子1α、基质细胞衍生因子1α和血管内皮生长因子基因表达的影响

背景:缺氧可以影响骨髓间充质干细胞分泌细胞因子,其机制可能是通过缺氧诱导因子1α起作用的。目的:观察缺氧诱导因子1αRNA干扰对骨髓间充质干细胞缺氧诱导因子1α、基质细胞衍生因子1α和血管内皮生长因子基因表达的影响。方法:贴壁法培养骨髓间充质干细胞,取第3～5代细胞用于实验,倒置显微镜下观察细胞形态,并用流式细胞仪检测其表面标志物CD34、CD44、CD90表达。将骨髓间充质干细胞分四组:常氧对照组(无干预因素)、缺氧组(缺氧24h)、脂质体对照组(转染空载脂质体后缺氧24h)、RNA干扰组(转染脂质体介导的RNA干扰序列后缺氧24h)。RT-PCR法检测骨髓间充质干细胞的缺氧诱导因子1α、基质细胞衍生因子1α和血管内皮生长因子mRNA表达水平,ELISA检测骨髓间充质干细胞培养上清缺氧诱导因子1α、基质细胞衍生因子1α和血管内皮生长因子蛋白表达水平。结果与结论:同常氧对照组比较,缺氧组缺氧诱导因子1α、基质细胞衍生因子1α和血管内皮生长因子基因及蛋白表达增高(P0.05);同脂质体对照组比较,RNA干扰组缺氧诱导因子1α、基质细胞衍生因子1α和血管内皮生长因子基因及蛋白表达降低(P0.05)。证实了缺氧条件可以使骨髓间充质干细胞血管内皮生长因子和基质细胞衍生因子1α的表达增加,抑制缺氧诱导因子1α的表达可以使血管内皮生长因子和基质细胞衍生因子1α的表达减少,缺氧诱导因子1α很可能是干细胞移植细胞因子分泌的调控因素。     

肾上腺髓质素基因转染改善缺氧培养骨髓间充质干细胞的抗凋亡能力

背景:基因转染可以提高骨髓间充质干细胞在移植区的存活,但目前对肾上腺髓质素基因转染骨髓间充质干细胞在缺氧条件下增殖、凋亡及分泌情况的研究很少。目的:观察肾上腺髓质素基因转染对骨髓间充质干细胞在缺氧及无血清培养条件下增殖、凋亡、分泌血管内皮生长因子的影响。方法:贴壁法体外分离、扩增培养大鼠骨髓间充质干细胞。用x-gal染色测含肾上腺髓质素基因的重组腺病毒Ad-ADM对骨髓间充质干细胞的感染率。骨髓间充质干细胞分为未转染组、空载体组、Ad-ADM转染组。在缺氧、无血清条件下进行骨髓间充质干细胞的培养,在缺氧0,3,6,9,12,16,20,24hCCK-8法检测细胞增殖情况,ELISA法检测检测细胞上清液肾上腺髓质素及血管内皮生长因子表达,TUNEL法检测细胞凋亡情况。结果与结论:重组腺病毒对骨髓间充质干细胞的转染率与病毒感染复数具有量效关系,病毒感染复数为150时细胞的感染率达95.4%。缺氧、无血清培养条件下,3组骨髓间充质干细胞均出现生长抑制、凋亡增加,但是肾上腺髓质素基因转染组于0,3,6,9,12,16h细胞凋亡率显著低于其他两组(P﹤0.05)。缺氧9,12h,骨髓间充质干细胞分泌肾上腺髓质素及血管内皮生长因子达到高峰,且Ad-ADM转染组显著增高于其他两组(P﹤0.05)。提示在缺氧、无血清培养条件下(20h),肾上腺髓质素基因转染可增强骨髓间充质干细胞抗凋亡能力,这可能与肾上腺髓质素、血管内皮生长因子表达增加有关。     

不同尿酸浓度对人骨髓间充质干细胞成神经分化的影响（英文）

背景:尿酸作为一种内源性的抗氧化剂,其抗氧化、抗DNA损害作用及发挥神经元保护作用近年受到关注。目的:观察不同浓度尿酸对骨髓间充质干细胞成神经分化的影响。方法:体外分离、纯化、培养骨髓间充质干细胞,观察细胞形态,取扩增3代的骨髓间充质干细胞,分别用含0(对照组)、0.2,0.4,0.8 mmol/L浓度尿酸的预诱导液诱导24 h,再用含0(对照组)、0.2,0.4,0.8 mmol/L浓度尿酸的诱导液诱导1 h后行尼氏体染色,2 h后,用免疫组织化学法检测细胞内巢蛋白、神经元特异性烯醇化酶的表达。结果与结论:骨髓间充质干细胞经诱导后,细胞胞体收缩,形成突起并形成连接。细胞胞质中存在蓝色颗粒状的尼氏体,含不同浓度尿酸的诱导组神经元特异性烯醇化酶阳性率均较对照组明显升高(P0.05),而且随着尿酸浓度增加,神经元特异性烯醇化酶阳性表达率逐渐增加(P0.05)。含不同浓度尿酸的诱导组巢蛋白阳性表达率较对照组降低(P0.05),诱导4 h后,细胞脱落明显。在体外一定时间内,尿酸能够促进骨髓间充质干细胞向神经元样细胞的分化,且具有一定的浓度依赖性。