关节腔环境诱导骨髓基质干细胞-磷酸三钙复合体中干细胞向软骨细胞表型的分化

目的：探讨正常关节腔环境对骨髓基质干细胞-磷酸三钙复合体的诱导作用，分析正常关节腔能否诱导骨髓基质干细胞向软骨细胞分化。 方法：实验于2004-01／10在解放军第四军医大学组织工程中心实验室完成。磷酸三钙多孔陶瓷材料由法国地中海大学研制并提供，平均孔径为100～300μm，孔隙率为52％。选取中国美利奴绵羊12只，均从髂骨抽取骨髓10mL，分离培养骨髓基质干细胞，然后以10μL^-1细胞密度接种2mm&;#215;2mm&;#215;2mm磷酸三钙多孔陶瓷材料，体外培养24h后移植到自体绵羊膝关节腔。分别在复合体移植后4周和8周取材，6只／次，常规制备石蜡切片，分别进行甲苯胺蓝染色、苏木精-亮绿-番红花-“O”染色、免疫组化染色，镜下观察阳性染色分布和强度。 结果：实验选取中国美利奴绵羊12只，全部进入结果分析。①术后骨髓基质干细胞-磷酸三钙复合体大体观察结果：复合体移植后4周从关节腔中取出的骨髓基质干细胞-磷酸三钙复合体为白色，质地较硬；8周时取出，复合体为白色半透明，质地比较有弹性，形似软骨。②骨髓基质干细胞-磷酸三钙复合体软骨基质特染梁观察结果；甲苯胺蓝染色发现，植入关节腔的骨髓基质干细胞-磷酸三钙复合体有明显阳性染色，表明有糖蛋白基质形成。番红-囊亮绿色发现，关节腔骨基质干细胞-磷酸三钙复合体有砖红色异染，在小孔内璧有明显软骨形成。Ⅱ型胶原免疫组化染色发现，复合体移植后4周标本有Ⅱ型胶原阳性表达，8周时表达增强，但骨钙素免疫组化染色没有发现阳性反应。 结论：正常关节腔环境能够诱导骨髓基质干细胞-磷酸三钙复合体中的干细胞发生软骨细胞表型分化．表现出软骨基质特染强阳性。     

体外培养兔骨髓基质干细胞复合β-磷酸三钙的肌内成骨能力观察

目的：观察体外成骨诱导培养液条件下骨髓基质干细胞与细胞支架β-磷酸三钙体外复合培养后的成骨活性，以验证兔骨髓基质干细胞在体外向成骨细胞转化的能力，并进行对照比较。方法：实验于2003-10／2004-02在解放军第二军医大学长征医院骨科实验室完成。取健康成年新西兰大白兔7只，将抽取的骨髓置于加入地塞米松、β-甘油磷酸钠及维生素C的DMEM标准培养液中培养。对获得的兔骨髓基质干细胞以倒置显微镜、透射电镜、碱性磷酸酶染色、Ⅰ型胶原免疫组化染色等手段进行生长状态观察及生物学特性鉴定。然后将骨髓基质干细胞与β-磷酸三钙体外复合培养1周后自体回植兔肌肉内，分别在4周和8周后取材，观察其成骨能力以组织学方法检测，并与未复合的β-磷酸三钙的细胞做自身对照比较。结果：实验选取的7只兔全部进入结果分析。①细胞的生长状况及形态特征：细胞全骨髓法培养24～48h，细胞开始贴壁，呈短梭形，贴壁细胞呈成纤维细胞集落方式生长。细胞培养5～7d，细胞集落生长逐渐密集，细胞体积逐渐增大，向长梭形转变，部分细胞呈多角形。②细胞生长曲线：传至第3代细胞，1～3d细胞增殖缓慢，为潜伏期，3～5d后细胞大量扩增，6d后细胞达到顶点进入平台期。第1，2，4代细胞的生长曲线基本与第3代相似。③细胞贴壁率：各代细胞的贴壁率未见明显差异，一般2h开始贴壁，2～8h前贴壁率增加较快，8～14h贴壁率达80％～90％。④细胞分裂指数：细胞早期分裂较慢，培养5～8d分裂指数最高，可达10％～15％。表现为胞核增大，双核增多。1～4代核分裂率基本相似。⑤细胞超微结构观察。结果：培养至第2代．骨髓基质干细胞透射电镜下细胞内开始出现大量胶原。⑥血清碱性磷酸酶检测结果：骨髓基质干细胞染色后，血清碱性磷酸酶显示红棕色沉淀，细胞密集区颜色较深。第3代细胞血清碱性磷酸酶染色阳性率可达85％以上。⑦细胞免疫组化Ⅰ型胶原检测结果：各代细胞Ⅰ型胶原免疫组化染色均为阳性．胞浆呈红棕色。⑧肌内成骨活性观察：骨髓基质干细胞／β-磷酸三钙复合物植入体内4周，可见新生骨样基质。8周后新生骨量明显增多，可见典型的骨组织结构。而未复合细胞的人工骨孔隙内仅见大量纤维结缔组织，体内培养4周及10周时均未见骨组织形成。结论：体外培养条件下，骨髓基质干细胞在条件培养液中具有与成骨细胞相似的形态特征、生长特点和功能性表现，短期内可以获得大量具有成骨能力的细胞。复合β-磷酸三钙载体后，出现异位成骨现象，为临床骨组织工程技术的研究提供了理论依据和参数。     

骨髓基质干细胞体内和体外分化为心肌细胞的条件

目的：探讨5-氮胞苷和心肌内环境对骨髓基质干细胞(mesenchymal stem cells，MSCs)向心肌细胞转化的影响。方法：体外分离培养纯化MSCs，用Brdu标记MSCs，用不同浓度的5-氮胞苷诱导MSCs3周后，计算心肌细胞转化率。利用免疫组化方法测定诱导后MSCs中心肌特异性抗体(肌钙蛋白Ⅰ，肌凝蛋白重链)的存在。在体实验中，将体外标记的MSCs分为对照组，未诱导组，诱导组，移植给正常鼠，于移植后第1，2和4周取鼠心肌组织的HE病理切片镜下观察，使用免疫组化法检测Brdu阳性细胞中心肌特异性抗体的存在并观察MSCs向心肌细胞转化情况。结果：5-氮胞苷可以在体外诱导MSCs分化为心肌样细胞，而且在5μmol／L浓度的情况下，心肌样细胞转化率最高。同时，心肌内环境也可以诱导MSCs分化为心肌样细胞，而且避免了5-氮胞苷的副作用。结论：MSCs在5-氮胞苷和心肌内环境的作用下均可以分化为心肌样细胞，并具有心肌特异性蛋白结构，可以作为心肌细胞移植的理想种子来源。     

猫骨髓基质细胞诱导为神经干细胞的实验研究

背景：骨髓基质细胞是贴壁黏附的非造血多潜能干细胞，其在一定条件体外培养、扩增可被诱导分化为神经元和胶质细胞。目的：观察家猫骨髓基质细胞体外培养及诱导分化成神经干细胞的生长情况。设计：随机取样。单位：南方医科大学附属珠江医院神经外科。材料：实验于2002-01／12在解放军第一军医大学珠江医院全军神经医学研究所中心实验室进行，实验动物是由第一军医大学动物中心提供健康家猫20只，年龄1．0～2．0岁，体质量2．5～4．0kg，雌雄各半。干预：随机抽取家猫左右下肢的骨髓，从中分离得到骨髓基质细胞，提取的骨髓基质细胞悬液在体外给予神经干细胞培养基培养，增殖后用维甲酸为分化诱导因子进行诱导骨髓基质细胞向神经干细胞转化。CK2型倒置相差光学显微镜(OLYMPAS，JAPAN)追踪观察活细胞培养生长情况，同时观察4，12，24，48h去除非贴壁细胞及不去除贴壁细胞骨髓基质细胞生长情况。采用免疫组织化学染色改良法对干细胞阶段的骨髓基质细胞进行免疫细胞化学检测，OLYMPAS光学显微镜观察。主要观察指标：对接受实验干预的骨髓基质细胞分别进行倒置相差显微镜下观察活细胞生长情况及光镜下观察免疫细胞化学染色情况。结果：20只家猫全部进入结果分析。猫骨髓基质细胞在体外培养中胞体增大，倒置相差显微镜下可见丰富的胞浆颗粒，继之出芽，贴壁生长，可形成克隆团，同时可传代培养。免疫组化染色分析结果显示能表达神经干细胞特异性抗原Nestin，而且能分化出胶质细胞样细胞和神经元样细胞。结论：家猫骨髓基质细胞具有干细胞特征，在合适条件下可扩增、形成克隆并诱导分化出神经胶质细胞和神经元特征细胞。     

体外培养兔骨髓基质干细胞复合β-磷酸三钙的肌内成骨能力观察

目的:观察体外成骨诱导培养液条件下骨髓基质干细胞与细胞支架β-磷酸三钙体外复合培养后的成骨活性,以验证兔骨髓基质干细胞在体外向成骨细胞转化的能力,并进行对照比较。方法:实验于2003-10/2004-02在解放军第二军医大学长征医院骨科实验室完成。取健康成年新西兰大白兔7只,将抽取的骨髓置于加入地塞米松、β-甘油磷酸钠及维生素C的DMEM标准培养液中培养。对获得的兔骨髓基质干细胞以倒置显微镜、透射电镜、碱性磷酸酶染色、Ⅰ型胶原免疫组化染色等手段进行生长状态观察及生物学特性鉴定。然后将骨髓基质干细胞与β-磷酸三钙体外复合培养1周后自体回植兔肌肉内,分别在4周和8周后取材,观察其成骨能力以组织学方法检测,并与未复合的β-磷酸三钙的细胞做自身对照比较。结果:实验选取的7只兔全部进入结果分析。①细胞的生长状况及形态特征:细胞全骨髓法培养24～48h,细胞开始贴壁,呈短梭形,贴壁细胞呈成纤维细胞集落方式生长。细胞培养5～7d,细胞集落生长逐渐密集,细胞体积逐渐增大,向长梭形转变,部分细胞呈多角形。②细胞生长曲线:传至第3代细胞,1～3d细胞增殖缓慢,为潜伏期,3～5d后细胞大量扩增,6d后细胞达到顶点进入平台期。第1,2,4代细胞的生长曲线基本与第3代相似。③细胞贴壁率:各代细胞的贴壁率未见明显差异,一般2h开始贴壁,2～8h前贴壁率增加较快,8～14h贴壁率达80%～90%。④细胞分裂指数:细胞早期分裂较慢,培养5～8d分裂指数最高,可达10%～15%。表现为胞核增大,双核增多。1～4代核分裂率基本相似。⑤细胞超微结构观察。结果:培养至第2代,骨髓基质干细胞透射电镜下细胞内开始出现大量胶原。⑥血清碱性磷酸酶检测结果:骨髓基质干细胞染色后,血清碱性磷酸酶显示红棕色沉淀,细胞密集区颜色较深。第3代细胞血清碱性磷酸酶染色阳性率可达85%以上。⑦细胞免疫组化Ⅰ型胶原检测结果:各代细胞I型胶原免疫组化染色均为阳性,胞浆呈红棕色。⑧肌内成骨活性观察:骨髓基质干细胞/β-磷酸三钙复合物植入体内4周,可见新生骨样基质。8周后新生骨量明显增多,可见典型的骨组织结构。而未复合细胞的人工骨孔隙内仅见大量纤维结缔组织,体内培养4周及10周时均未见骨组织形成。结论:体外培养条件下,骨髓基质干细胞在条件培养液中具有与成骨细胞相似的形态特征、生长特点和功能性表现,短期内可以获得大量具有成骨能力的细胞。复合β-磷酸三钙载体后,出现异位成骨现象,为临床骨组织工程技术的研究提供了理论依据和参数。     

肝细胞生长因子诱导前软骨干细胞向软骨细胞的分化

目的:探讨肝细胞生长因子诱导前软骨干细胞向软骨细胞分化的机制。方法:实验于2005-12/2006-03在河南省正骨研究院完成。①实验材料:普通级新生兔10只,平均体质量3kg。②实验干预:采用免疫磁珠分离技术分离新生兔长骨干骺端前软骨干细胞。利用肝细胞生长因子(浓度分别为0.5,1,2,4μg/L)作用前软骨干细胞;另以2μg/L肝细胞生长因子作用前软骨干细胞,对照用相同剂量的培养基,检测前软骨干细胞Ⅱ型胶原及Ⅱ型胶原mRNA的表达。③实验评估:采用光学显微镜观察前软骨干细胞形态及生长情况;四甲基偶氮唑盐比色法检测前软骨干细胞的增殖;免疫荧光检测Ⅱ型胶原表达;反转录-聚合酶链反应检测Ⅱ型胶原mRNA的表达。结果:①前软骨干细胞形态及生长情况:分离纯化的前软骨干细胞贴壁稳定,在光学显微镜下呈多角和梭形,生长旺盛,曲光度好。②前软骨干细胞增殖情况:细胞增殖率上升,在24,48,72h内呈时间浓度依赖。③Ⅱ型胶原表达:肝细胞生长因子作用第5天前软骨干细胞出现Ⅱ型胶原蛋白的表达。④Ⅱ型胶原mRNA的表达:在肝细胞生长因子刺激3d开始出现表达,并且5d,7d逐渐增加。结论:肝细胞生长因子作用前软骨干细胞后,出现软骨特征标志抗原Ⅱ型胶原的表达,细胞增殖活性上升,表明肝细胞生长因子能诱导前软骨干细胞向软骨细胞方向分化。其机制可能是前软骨干细胞也存在肝细胞生长因子受体。     

人骨髓基质干细胞体外诱导向软骨细胞分化

目的：探讨应用壳聚糖支架三维立体培养人骨髓基质干细胞(mesenchvmal stem cells，MSCs)，体外诱导其分化成为软骨细胞的可行性。方法：实验于2004—02／11在中山大学附属第三医院中心实验室完成。相分离法制备三维多孔壳聚糖支架，检测支架的孔隙率、孔径。抽取人骨髓，密度梯度离心法分离纯化，体外培养扩增。将第3代MSCs复合于支架中培养，应用无血清诱导液诱导细胞向软骨细胞分化，通过组织学染色及扫描电镜观察细胞的形态、增殖及功能的改变。结果：通过相分离法可制备出高孔隙率的三维壳聚糖支架，孔隙率达86．5％，孔隙分布均匀且相互连通，平均孔径182μm。诱导分化的MSCs在支架中贴附良好，呈现典型的软骨细胞形态，并有细胞外基质分泌：结论：人MSCs在三维立体培养环境下可诱导分化为软骨细胞，作为种子细胞在组织工程软骨的构建及软骨损伤的修复中有良好的应用价值。     

骨髓基质细胞微环境诱导神经干细胞的分化

学术背景：骨髓基质细胞能够表达多种细胞表面分子及分泌多种细胞生长因子，其共同组成的微环境可以调节造血干细胞的分化和发育。造血干细胞和神经干细胞可表达很多共同基因．提示二者存在类似的发育和分化机制。 目的：深入认识骨髓基质细胞提供的微环境对神经干细胞的诱导分化作用。 检索策略：由该论文的研究人员应用计算机检索Pubmed数据库1992—01／2007—03的相关文献，检索词“bone marrow stem cells，microenvironment，neuml stem cells，differentiation”，并限定文章语言种类为English。同时计算机检索CHKD期刊全文数据库1994—01／2006—12的相关文献，检索词“骨髓基质细胞，神经干细胞，分化”，并限定文章语言种类为中文。共检索到125篇文献，对资料进行初审，纳入标准：①文章所述内容应与骨髓基质细胞密切相关。②同一领域选择近期发表或在权威杂志上发表的文章。排除标准：①重复性研究。②Meta分析。 文献评价：文献来源主要是通过对骨髓基质细胞所提供的微环境诱导神经干细胞分化方面的内容进行汇总分析。所选用的31篇文献中，7篇为综述，其余均为临床或基础实验研究。 资料综合：①骨髓基质细胞易于分离培养，其分泌的各种细胞因子、生长因子和细胞外基质成分所构成的微环境能够调节神经干细胞的发育和分化。②从mRNA水平看，骨髓基质细胞不仅有脑源性神经生长因子和神经生长因子的表达，还有胶质细胞源性神经营养因子的表达。从蛋白水平看，采用ELISA法在骨髓基质细胞的培养液和细胞蛋白中均可检测到胶质细胞源性神经营养因子。在生理状态下，骨髓基质细胞能分泌具有神经营养活性的物质，对损伤的运动神经元具有保护作用。此外研究证实骨髓基质细胞分泌至细胞外的可溶性物质具有直接调节神经干细胞分化的能力。 结论：骨髓基质细胞通过分泌各种细胞因子所构成的微环境能够调节神经干细胞的发育，并诱导其向神经元方向分化。神经干细胞增殖分化的调控是非常复杂的过程，各因子间可能存在协同或拮抗作用，具体作用机制以及细胞信号转导通路还需深入研究。     

骨髓间充质干细胞向早期神经元样细胞诱导分化的研究

背景骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)不仅能分化成间质细胞,而且能向实质细胞(如心肌细胞)转化.在体外定向诱导MSCs分化成神经细胞,是目前国内外研究热点,具有重大理论意义.目的探讨大鼠MSCs体外诱导分化成神经元的能力.设计随机空白对照实验的研究.地点、材料和干预实验在吉林大学公共卫生学院毒理教研室完成.实验动物采用Wistar大鼠(吉林大学实验动物中心),6周龄,雌雄不限.将2～4代的rMSCs接种在铺有盖玻片的24孔板中.分为3个实验组,一个对照组.实验组分别加入终浓度为0.25,0.50和1.00 mmol/L异丁基甲基黄嘌呤(isobutylmethlxanthine,IBMX)诱导传代的rMSCs,待细胞分化后进行形态学观察,对照组中不加诱导剂,并用免疫细胞化学方法进行细胞鉴定.主要观察指标培养MSCs的生长情况,诱导后细胞的形态学变化及nestin(小鼠抗大鼠,单克隆),神经元特异性烯醇化酶(neuron-specific enolase,NSE)抗体(兔抗鼠,多抗)、微管相关蛋白-2a,bmicrotubule-associated protein-2a,b,MAP-2a,b)的免疫细胞化学检测.结果加入IBMX后,0.25mmol/L组分化成神经元样细胞较少.1.0mmol/L组细胞加入IBMX第2天开始可见细胞陆续死亡.0.5 mmol/L组2 d即可见有神经元样细胞出现,细胞具有典型的神经元形态特征,0.5 mmol/LIBMX诱导细胞效果最好,2 d即可见有神经元样细胞出现,6 d神经元样细胞占细胞总数的(23.2±2.3)%,NSE染色阳性.对照组中未诱导细胞表达nestin,诱导后3 d阳性细胞增多,6 d减少.实验组和对照组均不表达MAP-2a,b.结论体外rMSC能扩增、传代,并被诱导分化成早期神经元样细胞.     

骨髓基质干细胞体内和体外分化为心肌细胞的条件

目的:探讨5-氮胞苷和心肌内环境对骨髓基质干细胞(mesenchymalstemcells,MSCs)向心肌细胞转化的影响。方法:体外分离培养纯化MSCs,用Brdu标记MSCs,用不同浓度的5-氮胞苷诱导MSCs3周后,计算心肌细胞转化率。利用免疫组化方法测定诱导后MSCs中心肌特异性抗体(肌钙蛋白Ⅰ,肌凝蛋白重链)的存在。在体实验中,将体外标记的MSCs分为对照组,未诱导组,诱导组,移植给正常鼠,于移植后第1,2和4周取鼠心肌组织的HE病理切片镜下观察,使用免疫组化法检测Brdu阳性细胞中心肌特异性抗体的存在并观察MSCs向心肌细胞转化情况。结果:5-氮胞苷可以在体外诱导MSCs分化为心肌样细胞,而且在5μmol/L浓度的情况下,心肌样细胞转化率最高。同时,心肌内环境也可以诱导MSCs分化为心肌样细胞,而且避免了5-氮胞苷的副作用。结论:MSCs在5-氮胞苷和心肌内环境的作用下均可以分化为心肌样细胞,并具有心肌特异性蛋白结构,可以作为心肌细胞移植的理想种子来源。     

体外诱导人骨髓间充质干细胞分化为软骨细胞

背景：自体软骨细胞来源困难是束缚软骨细胞移植和软骨工程学发展的主要问题之一。骨髓间充质干细胞具有多向分化潜能，在不同诱导条件下，骨髓间充质干细胞能分化形成多种组织细胞，如软骨细胞、成骨细胞、成肌细胞及神经细胞等。胰岛素样生长因子-Ⅰ是一种对肢体和软骨的形成及发育起重要调控作用的生长因子。 目的：观察胰岛素样生长因子-Ⅰ和软骨细胞培养液是否能在体外诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化。 设计：开放性实验。 单位：中山大学附属第二医院骨科和医学研究中心。 材料：实验于2003-03／11在中山大学附属第二医院医学研究中心完成。人骨髓间充质干细胞取自因健康原因需终止妊娠的4～6月龄水囊引产的胚胎。 方法：采用Percoll分离液分离培养人胚骨髓间充质干细胞，体外扩增，用流式细胞仪测定骨髓间充质干细胞的CD44，CD71，CD34, CD45表达；在第4代骨髓间充质干细胞的培养基中加入100μg／L胰岛素样生长因子-Ⅰ和软骨细胞培养液，采用倒置显微镜观察、Ⅱ型胶原免疫组织化学、细胞内蛋白多糖含量测定等方法判断诱导细胞的形态变化和表达软骨基质的能力。 主要观察指标：通过检测细胞CD34，CD44，CD45的表达，进行骨髓间充质干细胞表型鉴定。通过观测诱导后细胞Ⅱ型胶原免疫组织化学及细胞分泌蛋白多糖能力的变化判断其是否向软骨细胞分化。 结果：①倒置显微镜观察结果：体外培养的骨髓间充质干细胞呈现成纤维细胞形态。②骨髓间充质干细胞表面抗原鉴定：流式细胞仪结果显示细胞均一性较好，第4代骨髓间充质干细胞阳性表达CD44，阴性表达CD34，CD45，说明分离获得的细胞符合骨髓间充质干细胞的特点：③光镜下观察骨髓间充质干细胞诱导为软骨细胞的形态变化：加入软骨细胞条件培养液和胰岛素样生长因子-Ⅰ共培养，在培养过程中见骨髓间充质干细胞逐渐变圆，15d后可见部分细胞呈短梭形或多角形．突起短，呈现软骨细胞的特征。④Ⅱ型胶原免疫组织化学染色：胰岛素样生长因子组细胞在培养后第15天约72．5%的细胞可见棕黄色的颗粒分布于胞浆内，呈弱阳性或较强阳性。对照组骨髓间充质干细胞第15天的Ⅱ型胶原免疫组织化学为阴性。⑤蛋白多糖含量测定：胰岛素样生长因子-Ⅰ和软骨细胞培养液共培养组培养15d后，细胞内蛋白多糖含量为[8．92&;#177;0．91）μg／L，高于单纯骨髓间充质干细胞培养组Ⅰ（2．56&;#177;0．26）μg／L，P〈0．05]，但低于软骨细胞组[（13．69&;#177;1．51）μg／L，P〈0．05]。 结论：胰岛素样生长因子-Ⅰ和软骨细胞培养液能诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化。     

体外诱导人骨髓间充质干细胞分化为软骨细胞

背景:自体软骨细胞来源困难是束缚软骨细胞移植和软骨工程学发展的主要问题之一。骨髓间充质干细胞具有多向分化潜能,在不同诱导条件下,骨髓间充质干细胞能分化形成多种组织细胞,如软骨细胞、成骨细胞、成肌细胞及神经细胞等。胰岛素样生长因子-I是一种对肢体和软骨的形成及发育起重要调控作用的生长因子。目的:观察胰岛素样生长因子-I和软骨细胞培养液是否能在体外诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化。设计:开放性实验。单位:中山大学附属第二医院骨科和医学研究中心。材料:实验于2003-03/11在中山大学附属第二医院医学研究中心完成。人骨髓间充质干细胞取自因健康原因需终止妊娠的4～6月龄水囊引产的胚胎。方法:采用Percoll分离液分离培养人胚骨髓间充质干细胞,体外扩增,用流式细胞仪测定骨髓间充质干细胞的CD44,CD71,CD34,CD45表达;在第4代骨髓间充质干细胞的培养基中加入100μg/L胰岛素样生长因子-I和软骨细胞培养液,采用倒置显微镜观察、Ⅱ型胶原免疫组织化学、细胞内蛋白多糖含量测定等方法判断诱导细胞的形态变化和表达软骨基质的能力。主要观察指标:通过检测细胞CD34,CD44,CD45的表达,进行骨髓间充质干细胞表型鉴定。通过观测诱导后细胞Ⅱ型胶原免疫组织化学及细胞分泌蛋白多糖能力的变化判断其是否向软骨细胞分化。结果:①倒置显微镜观察结果:体外培养的骨髓间充质干细胞呈现成纤维细胞形态。②骨髓间充质干细胞表面抗原鉴定:流式细胞仪结果显示细胞均一性较好,第4代骨髓间充质干细胞阳性表达CD44,阴性表达CD34,CD45,说明分离获得的细胞符合骨髓间充质干细胞的特点。③光镜下观察骨髓间充质干细胞诱导为软骨细胞的形态变化:加入软骨细胞条件培养液和胰岛素样生长因子-I共培养,在培养过程中见骨髓间充质干细胞逐渐变圆,15d后可见部分细胞呈短梭形或多角形,突起短,呈现软骨细胞的特征。④Ⅱ型胶原免疫组织化学染色:胰岛素样生长因子组细胞在培养后第15天约72.5%的细胞可见棕黄色的颗粒分布于胞浆内,呈弱阳性或较强阳性。对照组骨髓间充质干细胞第15天的Ⅱ型胶原免疫组织化学为阴性。⑤蛋白多糖含量测定:胰岛素样生长因子-I和软骨细胞培养液共培养组培养15d后,细胞内蛋白多糖含量为(8.92±0.91)μg/L,高于单纯骨髓间充质干细胞培养组[(2.56±0.26)μg/L,P<0.05],但低于软骨细胞组[(13.69±1.51)μg/L,P<0.05]。结论:胰岛素样生长因子-I和软骨细胞培养液能诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化。     

人脐带血间充质干细胞分离培养及向软骨细胞的分化

目的:关节软骨创伤难以自行修复,传统疗法因修复的组织以纤维软骨为主,缺少正常透明软骨的力学性能及耐用性.种子细胞是组织工程化软骨形成的首要条件,为此拟建立一套较为简便、有效和实用的脐血间充质干细胞体外分离培养体系,探讨其向软骨细胞分化的可行性.方法:实验于2005-07/2006-09在右江民族医学院组织学与胚胎学教研室完成.①细胞来源:无妊娠并发症足月分娩后的胎盘脐静脉血,均征得供者同意,实验经医院医学伦理委员会批准.②实验方法:穿刺抽取15 mL脐带血,密度梯度法分离吸取分层界面的白色环形絮状物,其中富含单个核细胞,离心后沉积细胞用含15%胎牛血清、100 U/mL青霉素、100 U/mL链霉素的DMEM高糖培养基悬浮,调整细胞密度为1×109 L-1接种于25 T培养瓶内,放置在37 ℃、体积分数为0.05的CO2饱和湿度培养箱中培养,72 h后更换培养基,去除红细胞及其他未贴壁细胞,至70%～80%融合时传代.③实验评估:取传至第2代的脐带血间充质干细胞进行增殖能力检测;加入含终浓度为100 μg/L胰岛素样生长因子1,15%胎牛血清的DMEM软骨细胞诱导培养基,倒置显微镜下连续观察细胞生长情况,并行苏木精-伊红染色,应用扫描电子显微镜对诱导后细胞进行鉴定.结果:①细胞形态学观察:来源于脐血的单个核细胞接种24 h少量贴壁,近似圆形或短梭形;体外培养3 d后可见分散的间充质干细胞小集落,集落细胞为长梭形,呈放射状生长;2周后细胞集落彼此融合,呈旋涡状或菊花状生长.传代后3周细胞基本融合成层.②细胞增殖能力检测:脐带血间充质干细胞传代后8～12 h贴壁,7～13 d细胞处于对数生长期,16～19 d进入平台期,扩增速度快于原代培养,倍增时间为8.5 d.③脐带血间充质干细胞向软骨细胞诱导分化结果:胰岛素样生长因子1诱导12 d,脐带血间充质干细胞苏木精-伊红染色可见分泌少量细胞外基质.扫描电子显微镜下呈现软骨细胞特点,多边形,外围被分泌细胞外基质所围绕,呈蜘蛛网样.结论:从人脐带血中成功分离获取间充质干细胞,在体外经胰岛素样生长因子1条件培养液诱导短期内可获得软骨细胞.     

兔骨髓基质干细胞与软骨细胞混和培养体内成软骨

背景:诱导因子及软骨微环境是影响骨髓基质干细胞成软骨分化及软骨形成的主要因素.目的:利用少量软骨细胞以共培养方式诱导骨髓基质干细胞体内成软骨.设计、时间及地点:2004-09/2005-03在解放军第四军医大学口腔医院病理教研室完成的随机对照动物实验.材料:选择清洁级新西兰兔15只用于细胞支架复合物的种植,随机分为混合细胞组、软骨细胞组、骨髓基质干细胞组,5只/组.取新生1～3 d龄新西兰兔5只用于骨髓基质干细胞、软骨细胞的分离培养.聚羟基乙酸无纺网支架为上海易括公司产品,材料直径15 μm,平均间距150～200 μm,孔隙率97%,厚2 mm.方法:混合细胞组将骨髓基质干细胞与软骨细胞按3:1混匀,调整细胞密度为6.0×1010 L-1,接种于经培养液预湿的塑形聚羟基乙酸 5 mm×5 mm的支架上,然后在复合物周围滴加含胎牛血清的DMEM液培养1周.软骨细胞组、骨髓基质干细胞组的细胞密度调整为6.0×1010 L-1后同法接种于支架上.各组兔麻醉后于背部一侧皮下组织植入对应的细胞-支架复合物.主要观察指标:植入后第8周行新生软骨大体观察和苏木精-伊红、Masson三色染色.结果:各组细胞与聚羟基乙酸支架黏附情况良好.植入8周后,混和培养组和软骨细胞组均形成了成熟的软骨样组织,并基本保持复合物初始的大小和形状,两组新生软骨外观及组织学特征较接近.骨髓基质干细胞组在体内培养过程中未形成软骨组织,而是形成了纤维结缔组织.结论:骨髓基质干细胞与软骨细胞按3:1混合形成的微环境,能有效诱导骨髓基质干细胞向软骨细胞分化,并促进骨髓基质干细胞的体内成软骨.     

丹参诱导骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化及相关基因的表达

背景：骨髓间充质干细胞在适当的诱导条件下，可在体内外分化为神经细胞与神经前体细胞，但多数研究多以含血清及细胞因子的培养基为诱导剂。目的：以丹参作为诱导剂，观察骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化前后相关基因的表达，拟寻找新的诱导方法。设计：以细胞为观察对象的重复观察测量，对照性体外实验。单位：四川大学基础与法医学院人体解剖教研室。材料：实验于2004-10／2005-12在四川大学基础与法医学院人体解剖教研室完成。为四川省重点实验室。SD大鼠，体质量150～200g，由本校动物中心提供，实验过程中对动物处置符合动物伦理学标准。丹参注射液由安徽天洋药业有限公司提供，批号20050411。方法：采用密度梯度离心和细胞贴壁法培养骨髓间充质干细胞，取第5代细胞进行诱导。用丹参注射液诱导骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化，对照组以不含丹参注射液的无血清培养液进行培养。采用RT-PCR检测诱导前后细胞ngn-1，mash—1的表达，免疫组织化学检测诱导前后的骨髓间充质干细胞NSE和GFAP的表达。主要观察指标：①RT-PCR检测细胞诱导前后ngn-1，mash-1的表达。②免疫组织化学检测诱导前后的骨髓间充质干细胞NSE和GFAP的表达。结果：①骨髓间充质干细胞贴壁生长情况良好，大部分细胞贴壁呈长梭形。加入诱导剂后，细胞体积缩小，部分细胞有突起，形状类似神经元。②RT-PCR反应检测显示，未经诱导的骨髓间充质干细胞ngn-1，mash-1，mRNA为阴性，诱导后呈阳性表达。③细胞免疫组织化学检测显示，诱导后的细胞NSE和GFAP呈阳性反应，对照组为阴性。结论：丹参注射液能够诱导骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化。     

心肌微环境诱导骨髓间充质干细胞向心肌样细胞的分化(英文)

背景:骨形态发生蛋白、Wnt、Notch、FGF及Hedgehog等信号通路是否参与诱导骨髓间充质干细胞向心肌细胞的分化还不清楚。目的:探讨心肌微环境中,不同刺激因素诱导骨髓间充质干细胞分化为心肌样细胞及其分化的机制。方法:利用Transwell培养装置建立心肌微环境,骨髓间充质干细胞在此环境中培养并加入Wnt11、骨形态发生蛋白抑制剂诱导其向心肌细胞分化;应用RT-PCR、Western blot方法检测骨形态发生蛋白、Wnt、Notch、FGF和Hedgehog信号通路关键信号分子的表达。同时检测心肌特异性转录因子(Nkx2.5、GATA4、Mef2c)和成熟心肌细胞特异性基因(cTnI、ANP、α-MHC、β-MHC)的表达。结果与结论:骨髓间充质干细胞经过与大鼠心肌细胞共培养诱导后,Wnt、骨形态发生蛋白、Notch、Hedgehog信号通路关键信号分子的表达较未诱导的阴性对照组明显升高(P<0.01)。在骨髓间充质干细胞与大鼠心肌细胞共培养体系中加入骨形态发生蛋白信号通路的抑制剂Noggin,心肌特异性转录因子或结构蛋白的表达明显降低(P<0.01)。提示心肌细胞构成的微环境可以诱导骨髓间充质干细胞分化为心肌样细胞;Wnt、骨形态发生蛋白、Notch、FGF、Hedgehog信号通路共同参与了诱导分化过程。     

间充质干细胞向软骨细胞表型分化的研究进展

软骨细胞是关节软骨中唯一的细胞,负责维持细胞外基质的稳态与平衡,软骨细胞数量的丢失和功能的失衡在骨关节炎的发病中起关键作用。但是由于关节软骨几乎没有再生能力,目前临床上用来治疗关节软骨缺损的方法和药物难以获得满意的疗效。软骨组织工程致力于通过人工手段在体内外生成透明软骨,为关节软骨缺损的修复提供了一条新的方法。间充质干细胞作为软骨组织工程的种子细胞可在特定诱导条件下分化为软骨细胞。因此,阐明该过程中软骨形成的相关转录因子和具体机制对于未来软骨再生医学的成功至关重要。     

骨髓间充质干细胞向软骨的诱导分化

背景:骨髓间充质干细胞在体外不同环境及生物因子的作用下, 可以转化为软骨细胞,是目前软骨组织工程领域研究的重点.目的:对近年来细胞因子、应力刺激、三维空间结构在骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化过程中的作用作一综述.方法:应用计算机检索CNKI和Pubmed数据库中2001-01/2010-06关于骨髓间充质干细胞分化为软骨细胞的文章,在标题和摘要中以"骨髓间充质干细胞,软骨细胞,诱导分化"或"bone marrow mesenchymal stem cells,chondrocyte,differentiation"为检索词进行检索.选择文章内容与骨髓间充质干细胞分化为软骨细胞有关者,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章.初检得到109篇文献,根据纳入标准选择关于骨髓间充质干细胞分化为软骨细胞的26篇文章进行综述.结果与结论:细胞因子、应力刺激、三维空间结构等因素影响骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化,优化这些因素的条件,可以更容易分化出软骨细胞表型.随着骨髓间充质干细胞分化为软骨细胞的深入研究,这些因素的应用必将更为广泛.     

甲状腺素诱导人脐血间充质干细胞向软骨细胞分化中的作用

背景：研究发现共培养可诱导人源干细胞向特定细胞分化,但如何获得更多的组织工程所需的种子细胞是研究中的难题。目的：探讨不同浓度甲状腺素在人脐血间充质干细胞向兔软骨细胞分化中的作用。方法：将人脐血间充质干细胞与兔软骨细胞按照2∶1比例共培养,并用含有不同浓度甲状腺素(0,0.01,0.1,1,10μmol/L)的培养基分组刺激,共培养14 d后分别观察各组细胞形态,并提取细胞RNA和蛋白质,Real-time PCR检测聚集蛋白多糖mRNA及Ⅱ型胶原mRNA表达量,Western blotting技术检测Ⅱ型胶原及聚集蛋白多糖蛋白表达水平。结果与结论：加入0.01,0.1,1,10μmol/L的甲状腺素干预后,聚集蛋白多糖、Ⅱ型胶原mRNA和蛋白的表达水平均随甲状腺素浓度增加而增强,与单纯共培养组比较差异有显著性意义(P <0.05)。实验证明高浓度甲状腺素可增强人脐血间充质干细胞与兔软骨细胞共培养后向软骨细胞分化的能力。