脐血血浆替代胎牛血清培养脐带间充质干细胞及冷冻保存

背景：采用胎牛血清扩增培养及冷冻保存的间充质干细胞,在临床应用中存在一定的风险。目的：探讨以脐血血浆替代胎牛血清体外分离培养、扩增及冷冻保存脐带间充质干细胞的可行性。方法：选择符合广州脐血库供者合格性筛选标准的脐血,收集脐血干细胞制备过程中去除的血浆,经病原学及微生物检测合格,多份混合用于细胞培养。采用酶消化法从健康足月分娩新生儿的脐带组织分离获得脐带间充质干细胞,分为两组,分别以DMEM/F12为基础培养基,添加胎牛血清或混合脐血血浆,经培养扩增后,采用流式细胞仪检测细胞免疫表型,并进行间充质干细胞成骨、成脂分化鉴定。在含有10%二甲基亚砜的DMEM/F12培养基中,分别添加体积分数为20%的胎牛血清或混合脐血血浆作为冷冻保存液,对扩增至第3代的细胞冷冻保存至6个月以上,观察复苏后细胞的活率、贴壁情况、增殖、免疫表型及向成骨细胞分化的能力。结果与结论：两种培养体系下的脐带间充质干细胞均呈现典型的梭形漩涡状生长,间充质干细胞免疫表型的表达谱系基本无差异,均具有成骨、成脂分化的能力,但脐血血浆培养条件下细胞的增殖速度显著高于胎牛血清。冻存复苏后的细胞可正常贴壁,且具有向成骨细胞分化的能力,采用脐血血浆冻存的细胞具有更高的贴壁效率及扩增能力。上述结果表明,脐血血浆可以替代胎牛血清用于脐带间充质干细胞的扩增培养及冷冻保存,并维持了间充质干细胞的基本生物学特性,是大量扩增间充质干细胞用于临床治疗较为安全的选择。     

脐带间充质干细胞在不同培养体系条件下的生物学特性

背景：体外培养的脐带间充质干细胞在不同培养体系下生长状态差异显著,因此选取一种更适合的培养基相当必要。目的：对比观察人脐带间充质干细胞在3种培养基中的生长增殖情况,并检测细胞免疫表型以及间充质干细胞的诱导分化能力。方法：在无菌条件下用贴块法收获人脐带间充质干细胞,用T75培养瓶培养传代后,取第3代脐带间充质干细胞分别种入到含体积分数为5%胎牛血清的DMEM/F12培养基、含体积分数为10%胎牛血清的DMEM/F12培养基和Mesen PRO RSTM培养基中,培养第1,3,5,7天进行细胞计数,绘制细胞生长曲线。采用流式细胞仪分析第3代脐带间充质干细胞免疫表型,并检测其成骨及成脂肪诱导分化能力。结果与结论：培养出的第3代人脐带间充质干细胞高表达CD44、CD73、CD90、CD105,不表达CD29、CD31、CD34、HLA-DR。经成脂诱导后,油红O染色可见胞浆中有大量红色小脂滴;成骨诱导后,茜素红染色后镜下可见成骨样细胞团,说明脐带间充质干细胞在体外具有多向分化的潜能。在倒置显微镜下观察可见含体积分数为10%胎牛血清的DMEM/F12培养基中的细胞集落密集,形态均匀,而其他2种培养基中的细胞集落密集程度和形态都不如前者好。在培养传代细胞时,可优先选择含体积分数为10%胎牛血清的DMEM/F12培养基。     

血小板裂解液对人脐带间充质干细胞体外成骨分化的影响

背景：血小板裂解液是浓缩后血小板的裂解产物,含有多种活性成分。有研究表明这些活性成分可促进间充质干细胞的增殖和分化,但血小板裂解液作为一个整体,对间充质干细胞成骨分化的作用尚不明确。目的：分析血小板裂解液对人脐带间充质干细胞成骨诱导分化的干预效应。方法：采用胶原酶消化法分离人脐带间充质干细胞,体外培养扩增,流式细胞仪进行细胞表型鉴定。实验分为以下4组：普通矿化液组,血小板裂解液组,矿化液-血小板裂解液联合诱导组,对照组。加入相应诱导培养基诱导培养2周。结果与结论：分离得到的人脐带间充质干细胞的细胞表型CD34（-）﹑CD45（-）、HLA-DR（-）,CD44（＋）﹑CD105（＋）﹑CD146（＋）。茜素红染色在3个诱导组中皆为阳性,染色效果未见明显差异,而对照组阴性。碱性磷酸酶活性测定显示3个诱导组的碱性磷酸酶活性都明显高于对照组（P〈0.05）,矿化液-血小板裂解液联合诱导组碱性磷酸酶活性明显高于普通矿化液组和血小板裂解液组（P〈0.05）。结果显示在体外条件下,单纯的5%血小板裂解液可以诱导人脐带间充质干细胞向成骨细胞定向分化,且联合应用矿化液时能更有效地诱导人脐带间充质干细胞分化为成骨细胞。     

梯度血清递减体外培养人脐带间充质干细胞

背景：人脐带间充质干细胞的扩增与培养条件密切相关,而含体积分数10%-20%胎牛血清的培养基可促进细胞生长。目的：建立梯度血清递减扩增培养脐带间充质干细胞的培养技术。方法：采用胶原酶Ⅱ消化分离获得脐带间充质干细胞悬液,并通过贴壁培养进行纯化,细胞贴壁后采用梯度血清递减方法,即第1代80%含血清培养基,20%无血清培养基;第2代50%含血清培养基,50%无血清培养基;第3代20%含血清培养基,80%无血清培养基;第4代100%无血清培养基。另一种传代中始终采用含体积分数10%胎牛血清的α-MEM完全培养液。用流式细胞仪检测细胞的表面标记,进行成骨诱导试验,同时与经典的含10%胎牛血清的α-MEM培养体系进行比较。结果与结论：梯度血清递减培养法与经典α-MEM培养体系所获得的细胞在扩增能力、细胞形态、免疫表型等方面相似。细胞在两种培养体系中均能保持良好的分化潜能。但梯度血清浓度法培养间充质干细胞可使用更少量胎牛血清,提高临床应用安全性。     

血小板裂解液对脐带间充质干细胞增殖与分化的影响

背景:脐带间充质干细胞是近年来干细胞生物学研究中发现的重要细胞之一,在细胞治疗领域有着良好的应用前景.血小板裂解液对于干细胞的增殖及诱导分化都存在不同程度的有利作用,在一定程度上甚至可以代替甚至优于血清在培养基中的作用.目的:对血小板裂解液结合脐带间充质干细胞的研究作一综述.方法:于万方等中文数据库和PubMed 等英文数据库中,以"脐带,间充质干细胞,血小板裂解液,分化,增殖"为关键词检索文献,总结脐带间充质干细胞及血小板裂解液的生物学特性和相关临床应用,并汇总有关血小板裂解液对脐带间充质干细胞增殖活性和诱导分化能力影响的研究结果.结果与结论:血小板裂解液对脐带间充质干细胞的增殖活性及诱导分化有正面影响,这使血小板裂解液在干细胞移植治疗中将会起到无可比拟的作用.     

血小板裂解液对脐带间充质干细胞增殖与分化的影响

背景：脐带间充质干细胞是近年来干细胞生物学研究中发现的重要细胞之一,在细胞治疗领域有着良好的应用前景。血小板裂解液对于干细胞的增殖及诱导分化都存在不同程度的有利作用,在一定程度上甚至可以代替甚至优于血清在培养基中的作用。目的：对血小板裂解液结合脐带间充质干细胞的研究作一综述。方法：于万方等中文数据库和PubMed等英文数据库中,以＂脐带,间充质干细胞,血小板裂解液,分化,增殖＂为关键词检索文献,总结脐带间充质干细胞及血小板裂解液的生物学特性和相关临床应用,并汇总有关血小板裂解液对脐带间充质干细胞增殖活性和诱导分化能力影响的研究结果。结果与结论：血小板裂解液对脐带间充质干细胞的增殖活性及诱导分化有正面影响,这使血小板裂解液在干细胞移植治疗中将会起到无可比拟的作用。     

体外诱导人脐带间充质干细胞向肝样细胞的分化

背景:多项研究表明间充质干细胞具有向肝细胞分化的潜能,这将为肝细胞移植、生物人工肝、肝组织工程提供大量种子细胞,也有望在急性肝衰竭、终末期肝病和遗传代谢性肝脏疾病治疗方面带来较大突破.目的:拟在体外诱导人脐带间充质干细胞向肝样细胞分化,观察其形态及功能变化.方法:取体外培养第 3 代处于对数生长期的人脐带间充质干细胞,以 1×109 L-1 的细胞浓度种植在培养瓶中,加入含体积分数为 10%胎牛血清的 DMEM/F12 培养基,设立 3 组:实验 1 组加入 20 μg/L 肝细胞生长因子+10 μg/L 碱性成纤维细胞生长因子,实验 2 组在其基础上另加入 20 μg/L制瘤素,空白对照组不加入任何生长因子.根据细胞生长情况,每周换液两三次.分别于培养 7,14,18 d 在倒置显微镜下观察细胞形态,采用免疫细胞化学检测甲胎蛋白、白蛋白及细胞角蛋白 18的表达,运用 PAS 法检测糖原的表达.结果与结论:人脐带间充质干细胞可在含 20 μg/L 肝细胞生长因子、10 μg/L 碱性成纤维细胞生长因子、20 μg/L 制瘤素、体积分数为 10%胎牛血清的 DMEM/F12 培养体系中诱导分化为具有肝细胞表型和功能的细胞,且肝细胞生长因子、碱性成纤维细胞生长因子、制瘤素联合应用的诱导效果优于单纯应用前两者.     

人骨髓间充质干细胞的体外培养、鉴定及成骨分化

背景：国内外对骨髓间充质干细胞的体外成骨诱导分化研究手段、测定指标均不够全面。目的：建立并完善一整套人骨髓间充质干细胞的分离培养及鉴定方法,探讨其体外成骨分化能力。方法：采用密度梯度离心法分离培养人骨髓间充质干细胞,流式细胞仪鉴定细胞表面表型。传至第3代时更换成骨诱导培养基进行成骨分化诱导。结果与结论：人骨髓间充质干细胞生长旺盛,传代后增殖旺盛,第3代骨髓间充质干细胞表面表型CD44、CD73、CD90表达阳性,CD34表达阴性。诱导后的成骨细胞碱性磷酸酶活性增加,Gomori、Vonkossa、茜素红染色均阳性。RT-PCR检测诱导后细胞有Ⅰ型胶原、碱性磷酸酶、骨钙素、骨唾液酸蛋白、骨桥蛋白及骨连接蛋白基因的表达,证明了人骨髓间充质干细胞成功向成骨方向分化。表明实验建立了一整套稳定、成熟的骨髓间充质干细胞分离、培养、扩增方案。     

体外定向诱导人脐带间充质干细胞分化为胰岛样细胞

背景：人脐带间充质干细胞具有获取容易、免疫原性低等优点,目前尚缺乏体外诱导其分化为胰岛样细胞的成熟方案。目的：探讨人脐带间充质干细胞在体外一定条件下分化为胰岛样细胞的可能性。方法：无菌条件下分离培养人脐带间充质干细胞,细胞传3代后,采用两步法诱导其向胰岛样细胞分化：第1步,加入含100pg／L13-神经生长因子,4nmol／LActivinA,10mmol/L尼克酰胺,25pg／L表皮生长因子,体积分数为10％胎牛血清的DMEM／F12培养基中培养7d;第2步,将诱导液换为含10mmoI／L尼克酰胺,10pg／L碱性成纤维细胞生长因子,1％胰岛素一转铁蛋白一硒的DMEM／F12培养基,诱导时间为14d。对照组单纯加入DMEM／F12培养基进行培养。结果与结论：诱导2周后脐带间充质干细胞开始聚集成团,诱导3周后,葡萄糖刺激试验阳性、PDX-1和Insulin基因表达。而对照组细胞无胰岛素分泌,胰岛细胞相关基因表达阴性。实验成功地将脐带间充质干细胞诱导成了胰岛样细胞。     

组织块培养的人脐带源性间充质干细胞的生物学特性

背景:间充质干细胞主要来源于骨髓,但骨髓源性间充质干细胞存在病毒污染的可能,且随年龄增长其细胞数量和扩增分化能力会出现明显下降,因此需要寻找新的间充质干细胞来源。目的:拟采用组织块培养法从人脐带中分离间充质干细胞,并观察其生物学特性。设计、时间及地点:观察性实验,于2007-03/2008-05在吉林大学白求恩医学院组胚教研室完成。材料:脐带来自正常足月产健康婴儿,产妇及家属均知情同意。方法:采用组织块法分离培养和扩增间充质干细胞:将脐带剪碎至1mm×1mm×1mm大小组织块,置于培养瓶中,并在组织块表面覆盖载玻片防止其漂浮,加入含体积分数为0.10胎牛血清的DMEM/F12培养液培养。细胞贴壁后,每隔三四天更换培养基,待细胞出现集落生长达60%以上汇合后,弃组织块,消化后,按1:2～1:3的比例传代。取第7代细胞在含地塞米松、抗坏血酸、β-磷酸甘油、含体积分数为0.10胎牛血清的DMEM/F12培养液与含体积分数为0.10胎牛血清、地塞米松、胰岛素、吲哚美辛、1-甲基-3-异丁基-黄嘌呤、抗坏血酸、青霉素和链霉素的DMEM/F12培养液中诱导其成骨及成脂分化。主要观察指标:光、电镜观察获得的人脐带源性间充质干细胞形态,MTT法检测细胞增殖率,流式细胞术检测细胞周期、免疫表型,碱性磷酸酶染色及油红O染色鉴定细胞分化能力。结果:组织块贴壁后1周可见多数呈长梭形或扁平形的成纤维样细胞,2周后,细胞形态变为均一的纺锤形。透射电镜观察第5代和第7代细胞均为幼稚形态的细胞,细胞膜表面不光滑,核大,不规则,核仁明显,常染色质多,异染色质少,胞浆少,胞浆内可见较多游离核糖体,此外还可见粗面内质网和线粒体。流式细胞术分析细胞周期显示,第3,5,7代70%以上的细胞处于G0/G1期;第3,5,7代细胞均强烈表达CD105、CD90、CD44,不表达CD34、CD31、CD45。第7代细胞在体外可定向诱导分化为成骨细胞和脂肪细胞。结论:采用组织块培养法可从人脐带中分离出具有间充质干细胞特性的细胞。     

Notch信号通路阻断剂对人脐带间充质干细胞软骨分化的影响

背景：Notch信号通路作为一条在细胞增殖和分化过程中起重要作用的信号通路,目前它在人脐带间充质干细胞在体外向软骨细胞诱导分化过程中的作用仍然未知。目的：首次探讨Notch信号通路特异性阻断剂2,4-二氨基-5-苯噻唑（DAPT）对人脐带间充质干细胞向软骨细胞诱导分化的影响。方法：从人脐带中分离获得间充质干细胞,体外向软骨细胞诱导分化。实验分4组：①无诱导组换成含体积分数5%胎牛血清和1%双抗的DMEM高糖培养基培养。②单纯诱导组换成终浓度为6.25 mg/L胰岛素、6.25 mg/L转铁蛋白、10μg/L转化生长因子β1、0.1μmol/L地塞米松、50 mg/L维生素C、体积分数5%胎牛血清和1%双抗的软骨诱导培养基培养。③二甲基亚砜组在软骨诱导培养基中加入终浓度为0.1%的二甲基亚砜培养。④2,4-二氨基-5-苯噻唑组在软骨诱导培养基中加入终浓度为5μmol/L的2,4-二氨基-5-苯噻唑（溶于二甲基亚砜）培养,二甲基亚砜终浓度为0.1%。结果与结论：诱导人脐带间充质干细胞向软骨细胞分化后,细胞形态由长梭形变为多边形,且甲苯胺蓝染色和免疫荧光染色均呈现阳性;软骨诱导分化后Jag-1、PS-1、Notch-1、Hes-1的基因表达均明显下降（P〈0.01）;添加2,4-二氨基-5-苯噻唑后,与单纯诱导组相比,人脐带间充质干细胞中Jag-1、PS-1、Hes-1（P〈0.01）和Notch-1（P〈0.05）的基因表达显著降低;蛋白聚糖和Ⅱ型胶原蛋白含量均降低（P〈0.01）;蛋白聚糖的基因表达显著降低（P〈0.01）,Ⅱ型胶原蛋白的基因表达也出现一定程度的下降。提示Notch信号存在于人脐带间充质干细胞中,诱导人脐带间充质干细胞向软骨细胞分化后,这种信号强度迅速减弱;2,4-二氨基-5-苯噻唑可能通过Jag-1-Notch-1-Hes-1途径抑制人脐带间充质干细胞向软骨细胞分化。     

人脐带间充质干细胞体外诱导分化为成纤维细胞

背景：脐带间充质干细胞具有多向分化能力,但其向成纤维细胞分化研究较少。目的：验证人脐带间充质干细胞向成纤维细胞的分化能力。方法：采用贴壁法分离脐带间充质干细胞,流式细胞仪分析其表面抗原。取第3代脐带间充质干细胞进行成脂成骨诱导分化,以碱性成纤维细胞生长因子诱导脐带间充质干细胞向成纤维细胞分化。结果与结论：贴壁法能稳定从脐带中分离出干细胞,脐带间充质干细胞极低表达 CD31、CD45、CD40、HLA-DR,强表达 CD29、CD90、CD44、CD105。脐带间充质干细胞成脂诱导后油红O染色显示胞浆中充满红色的油滴;成骨诱导后茜素红染色可在细胞密集区见红色的钙结节。碱性成纤维细胞生因子诱导后细胞表达Ⅰ型胶原明显高于对照组。提示贴壁法分离脐带间充质干细胞可靠、纯度高,碱性成纤维细胞生长因子可诱导脐带间充质干细胞向成纤维细胞分化。     

地塞米松浓度与脐带间充质干细胞的成骨分化

背景：在地塞米松、维生素C和β-甘油磷酸钠的共同作用下,人脐带间充质干细胞可以向成骨细胞分化。作为糖皮质类激素的地塞米松,其浓度对人脐带间充质干细胞体外成骨分化存在着影响。目的：探寻人脐带间充质干细胞向成骨细胞诱导分化过程中地塞米松的优选浓度。方法：采用植块法从正常足月新生儿脐带中分离培养间充质干细胞。取第3代细胞进行日常细胞培养和诱导分化实验。流式细胞术检测所获细胞的表面标记表达情况,成脂、成骨诱导分化鉴定人脐带间充质干细胞。倒置相差显微镜观察成骨分化过程中细胞形态的变化。以含1×10^-8mol／L,5×10^-8mol／L,1×10^-7mol／L3种浓度地塞米松的成骨诱导液对人脐带间充质干细胞进行成骨诱导。盐酸四环素荧光及VonKossa染色法对比观察钙结节形成。反转录一聚合酶链反应法对比检测细胞骨桥蛋白基因表达。结果与结论：植块法分离的人脐带间充质干细胞形态均一,多为梭形,平行排列生长或旋涡状生长。流式细胞术检测CD29,CD73和CD90呈阳性表达,CD31,CD34和HLA-DR呈阴性表达。成脂诱导后可观察到细胞内有脂滴形成,油红O染色呈阳性。盐酸四环素荧光结果和VonKossa染色结果显示,所形成的钙结节大小及数量,均随着地塞米松浓度的增加而增强、增多。反转录一聚合酶链反应检测结果显示,3种浓度地塞米松组的骨桥蛋白基因均有表达,且表达强度随着地塞米松浓度的增加而增强。提示成骨诱导液中地塞米松浓度为1×10^-7mol／L时,能更有效地诱导人脐带间充质干细胞向成骨细胞分化。     

共培养诱导人脐血间充质干细胞向软骨细胞分化

背景：研究发现共培养可诱导人源干细胞向特定细胞分化,但如何控制两种细胞间比例以最大效率获得目的细胞是研究中的难题。目的：观察人脐血问充质干细胞与兔软骨细胞按不同比例共培养后向软骨细胞分化的情况。方法：复苏人脐血间充质干细胞并进行传代,将经流式细胞仪鉴定的人脐血间充质干细胞与体外分离的兔软骨细胞按照2：1或3：1的比例共培养,并用100pg／L的胰岛素样生长因子1进行诱导。在共培养14d,提取细胞RNA和蛋白质,实时定量PCR检测聚集蛋白多糖和Ⅱ型胶原mRNA的表达,Westernblot检测聚集蛋白多糖和Ⅱ型胶原蛋白的表达。结果与结论：人脐血间充质干细胞与兔软骨细胞共培养14d,共培养的细胞聚集蛋白多糖和Ⅱ型胶原mRNA及蛋白的表达高于单纯胰岛素样生长因子1诱导的细胞。在人脐血间充质干细胞与软骨细胞比例相同时,加入胰岛素样生长因子1可提高细胞聚集蛋白多糖和Ⅱ型胶原mRNA及蛋白的表达。同时人脐血间充质干细胞与兔软骨细胞按3：1共培养更能促进细胞Ⅱ型胶原mRNA和蛋白及聚集蛋白多糖蛋白的表达;而按2：1共培养时,细胞聚集蛋白多糖mRNA表达更多。可见人脐血问充质干细胞与兔软骨细胞共培养后可诱导人脐血间充质干细胞向软骨细胞分化,且按3：1的比例共培养可获得更多的软骨细胞。     

人脐带源间充质干细胞分离培养方法的改进

背景：脐带来源的间充质干细胞因其具有高度的自我更新和多向分化潜能,以及取材方便等优点而日益受到关注。 目的：建立一种改进的人脐带间充质干细胞分离、培养方法,并对其生物学特性进行分析。 方法：无菌条件下获取足月妊娠分娩胎儿脐带,利用改良的组织块贴壁法分离培养脐带间充质干细胞,即将传统组织贴壁法中本应丢弃的组织转移到新的培养瓶中进行二次贴壁培养,取第3代脐带间充质干细胞进行生物学特性分析。 结果与结论：组织贴壁后第5-7天可见有梭形细胞从组织块边缘爬出,第10天左右可形成明显的细胞克隆。将组织块转移到新培养瓶中继续培养,2d后即可见有细胞爬出,细胞生长速度较快,5d即可形成细胞克隆。传代后的细胞形态均一,呈成纤维细胞样的长梭形。流式细胞仪检测细胞高表达CD90、CD105,不表达CD34、CD45、HLA-DR。细胞增殖能力旺盛,平均倍增时间为50 h左右,41.24%的细胞处于G2/S期。体外可诱导分化为成骨细胞和脂肪细胞。上述实验结果证明二次贴壁培养出的细胞也具有间充质干细胞的生物学特性,而且通过这种培养方法获得的原代间充质干细胞数是传统方式培养的2倍。