人骨髓间充质干细胞体外分化为肝样细胞的实验研究

目的 探索肝细胞生长因子（HGF）联合成纤维细胞生长因子-4（FGF-4）诱导人骨髓间充质干细胞（HMSCs）向肝细胞方向分化的能力，为生物人工肝及肝细胞移植等找到新的种子细胞来源。方法 分别用HGF、FGF-4、HGF＋FGF-4诱导HMSCs分化为肝样细胞：以未加诱导因素的HMSCs、L-02人肝细胞株为阴、阳性对照组。相差显微镜观察细胞形态的变化：在不同诱导分化阶段免疫细胞化学染色检测AFP和CK18，并用图像分析法计算HMSCs的分化比率；免疫荧光细胞化学染色法检测AFP、ALB的表达；RT-PCR检测AFP和ALB mRNA表达的情况。结果 HMSCs经诱导向肝样细胞转化，变成纺锤形、不规则圆形或多角形细胞。免疫细胞化学染色各诱导组均可检测出AFP和CK18表达，图像分析表明HGF＋FGF-4联合诱导分化的AFP、CK18阳性率最高，HGF次之，FGF-4则较弱；免疫荧光细胞化学染色发现各诱导组AFP、ALB均为阳性表达，而阴性对照组则为阴性表达；各诱导组RT-PCR均可检测出AFP和ALB mRNA的表达，而阴性对照组则没有表达。结论 HGF、FGF-4、HGF＋FGF-4均能诱导HMSCs分化为肝样细胞，分化的肝样细胞能分泌肝细胞特异性产物AFP、ALB、CK18等。以HGF＋FGF-4诱导HMSCs分化为肝样细胞的阳性率最高，HGF次之，FGF-4则较弱。     

肝细胞生长因子诱导人骨髓来源的多能成体祖细胞向肝样细胞分化的可行性

目的探索人骨髓来源多能成体祖细胞(mulfipotent adult progenitor cells from human bone marrow，hMAPCs)在一定诱导条件下分化为肝细胞的可行性，为肝组织工程提供新的种子细胞来源。方法分组：A组1(hepatocyte growth factor，HGF)20ng／mL诱导；B组(阳性对照组)：L-02人肝细胞株；C组(阴性对照组)：未加任何诱导因素的MAPCs。免疫细胞化学鉴定不同诱导分化阶段细胞的白蛋白(albumin，ALB)、甲胎蛋白(alpha fetoprotein，AVP)、细胞角蛋白18(cytokeratin 18，CK-18)、细胞角蛋白19(cytokeratin 19，CK-19)等肝细胞特征的表型变化并计数阳性细胞比率；Western blot检测诱导分化第21、35天后细胞的ALB的表达。结果免疫细胞化学结果：ALB、CK-18在不同时间段基本为阳性着色；CK-19在各组均为阴性着色，AFP作为早期不成熟肝细胞的一个标志，仅在诱导第7天为阳性着色；Western blot检测结果：在诱导分化第21、35天，ALB均有阳性表达。结论hMAPCs在一定诱导条件下具有向肝样细胞分化的潜能。     

Galectin-3诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为肝样细胞

目的探索应用Galectin-3诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为肝样细胞的效果,筛选出所涉及的信号通路,并验证Hippo 信号通路。方法对大鼠股骨骨髓间充质干细胞进行提取、分离、传代培养及鉴定。取第3代细胞进行诱导培养,分为SD大鼠 BMSCs（A组）、SD大鼠BMSCs+0.5 μg/mL Gal-3（B组）、SD大鼠BMSCs+20 ng/mL HGF（C组）、SD大鼠BMSCs+0.5 μg/mL Gal-3+20 ng/mL HGF（D组）和大鼠肝细胞（E组）。分别在诱导后7、14、21、28 d进行细胞形态学观察、糖原染色观察,并行实时 定量PCR 以及Western blot 检测,鉴定其分化情况。取B组细胞行基因芯片检测。将BMSCs 与Gal-3、Gal-3+XMU-MP-1 （Hippo信号通路抑制剂）分组进行诱导,Western Blot检测YAP、P-YAP、ALB、AFP、CK-18。结果大鼠股骨骨髓分离出的细胞 符合骨髓间充质干细胞特性。诱导后,B、C、D组BMSCs形态逐渐向肝样细胞转化,D组28 d时细胞形态与肝细胞相对比相似 度最高。糖原染色28 d 时A组无染色,B、C、D组染色较前增多,B、C组间无明显差异（P>0.05）,D组染色率最高（P<0.05）。 Q-PCR检测AFP、ALB、CK-18表达逐渐升高,28 d时B组与C组各指标较接近（P<0.05）。Gal-3与HGF对AFP、ALB的mRNA 表达不存在交互效应（AFP：F=0.236, P=0.640;ALB：F=50.639, P=0.000）,对CK-18 的mRNA表达有协同效应（F=50.639, P= 0.000）。Western blot检测A组几乎不表达AFP、ALB及CK18,B、C、D组AFP、ALB及CK18蛋白表达随时间延长,逐渐增加。 基因芯片检测发现上调基因27个,下调基因62个。涉及TGF-β、PI3K-Akt及Hippo等信号通路。Gal-3及Gal-3+XMU-MP-1诱 导组的YAP表达较空白对照组增加,Gal-3+XMU-MP-1较单独应用Gal-3诱导BMSCs分化的效率高。结论Galectin-3能够单 独诱导骨髓间充质干细胞向肝样细胞分化,而且联合HGF诱导BMSCs分化的效率更高。诱导过程与TGF-β、PI3K-Akt 及 Hippo等信号通路相关。抑制Hippo信号通路可提高诱导效率。     

大鼠骨髓源性肝干细胞形态学特征的实验研究

目的：探讨大鼠骨髓源性肝干细胞的形态特性和来源。方法：HGF体外诱导大鼠骨髓干细胞向肝样细胞分化,诱导第0、7、14、21天,相差显微镜观察细胞形态特征,电镜观察第21天诱导组与非诱导组细胞超微结构变化;免疫细胞化学法检测甲胎蛋白（AFP）、细胞角质蛋白18（CK18）的表达;PAS检测细胞糖原。结果：HE染色较深的小圆形细胞在非诱导条件下各时相直径未发生明显变化,AFP、CK18、糖原染色均为阴性;诱导组HE染色较深的小圆形细胞与AFP、CK18、糖原染色阳性的细胞形态大小一致,随诱导时间延长其直径增大。透射显微镜观察：第21天诱导组细胞间有大量的微绒毛,细胞内可见到丰富的粗面内质网、线粒体、溶酶体、吞饮泡;第21天非诱导组细胞间仅有少量微绒毛,细胞质较少。结论：骨髓源性肝干细胞很可能来源于集落中HE染色较深的小圆形细胞,在HGF诱导下可以分化为肝样细胞,其形态学及超微结构与肝细胞结构相符合。     

体外诱导人脐血单个核细胞向肝细胞样细胞的分化

目的:探讨人脐血单个核细胞（MNC）能否在体外诱导分化为肝细胞样细胞。方法:采集正常产妇脐血,淋巴细胞分离液分离MNC,流式细胞仪检测其表面标志。分别用肝细胞生长因子(HGF)、成纤维细胞生长因子-4(FGF4)、HGF+FGF4、无生长因子4种处理因素 进行诱导培养,于诱导前及诱导后的第7、14、21、28天采用RT-PCR检测AFP、白蛋白及C-met、FGFR₂ mRNA的表达,免疫细胞化学法检测肝细胞抗原和CK18的表达,PAS 法进行糖原染色。结果:诱导前检测到C-met、FGFR₂ mRNA的表达,诱导后第7和21天分别检测出AFP和白蛋白mRNA的表达,第28天检测出CK18、肝细胞抗原的表达及糖原染色阳性细胞,无生长因子诱导组未检测到肝系细胞标志。HGF+FGF4诱导组肝系细胞标志阳性率均高 于单独生长因子诱导组(P<0.05)。结论：HGF、FGF4均能在体外诱导人脐血MNC分化为肝细胞样细胞,且二者在一定程度上有联合作用。     

共培养诱导人骨髓多能成体祖细胞分化为肝细胞样细胞

目的探索人骨髓来源多能成体祖细胞（ZHJ-MAPC）在与人肝细胞系L02在体外共培养条件下诱导分化为肝细胞的可行性。方法（1）间接共培养：将ZHJ-MAPC和人肝细胞系L02仅培养液相通行间接共培养。分别于培养第1、3、5、7天应用免疫细胞化学法鉴定ZHJ-MAPC的白蛋白、甲胎蛋白（AFP）、细胞角蛋白-18（CK-18）、细胞角蛋白-19（CK-19）等肝细胞特征性表型的表达情况。（2）直接共培养：将荧光染料羧基荧光素二醋酸盐琥珀酰亚胺酯（CFSE,绿色）标记的ZHJ-MAPC与L02细胞（均为1×10^4个／ml）按照各50％比例混合行直接共培养。5d后采用荧光免疫细胞化学SABC-Cy3法（红色）双标后在激光共聚焦显微镜下分别观察ZHJ-MAPC表达白蛋白、AFP、CK-18的情况。结果（1）间接共培养结果：AFP在ZHJ-MAPC间接共培养第1天即表现为强阳性,随后表达逐渐减弱;白蛋白在第5天达到高峰;CK-18在第5天开始出现阳性,第7天出现较强表达。CK-19在各时间点均为阴性。（2）直接共培养结果：共培养第5天在检测白蛋白和CK-18表达情况时呈黄色荧光的阳性细胞即向肝细胞分化的ZHJ-MAPC出现较多,而AFP阳性表达则较少。结论人骨髓来源的ZHJ-MAPC与人肝细胞系L02行间接或直接共培养均能够诱导其向成熟肝样细胞定向分化。     

大鼠骨髓间充质干细胞体外分化为肝细胞诱导条件的筛选

目的比较目前常用的诱导因素诱导MSCs分化为肝细胞的效果,以探讨大鼠骨髓MSCs向肝细胞方向分化的最佳诱导条件.方法无菌条件下取成年大鼠四肢骨骨髓分离出骨髓来源的间充质干细胞（marrowmesenchymal stemcells,MSCs）.在培养液中分别添加不同量的干细胞因子（SCF）、肝细胞生长因子（HGF）、成纤维生长因子-4（FGF-4）和不同组合的细胞因子以及不同量的肝细胞提取液,诱导MSCs向肝细胞方向分化,以未加任何诱导因素的培养液作为对照组,观察诱导细胞的形态学变化,并且应用生化检测诱导培养液上清中白蛋白和尿素的产生量,免疫组化检测分化后细胞的细胞角蛋白-18（CK18）的表达,并观察分化后细胞吲哚靛青绿（ICG）的摄入情况.结果诱导分化后的细胞呈圆形或多角形,类似肝细胞形态.未加任何诱导因素的培养细胞仍旧呈长梭形.不同用量的单一SCF、HGF和FGF-4、不同组合的细胞因子以及不同用量的肝细胞提取液均能诱导MSCs向肝细胞方向分化,但肝细胞提取液（1.0 mg/mL）组的诱导效果最佳.各诱导培养上清液中均有不同量的白蛋白和尿素的产生,诱导分化后细胞均见不同程度CK18的表达,并见分化后细胞不同程度的摄入ICG.未加任何诱导因素的细胞培养上清液中未见白蛋白和尿素产生,细胞不表达CK18,同时不能摄入ICG.结论细胞因子（SCF、HGF、FGF-4）和肝细胞提取液均能诱导MSCs向肝细胞方向分化,其中肝细胞提取液的诱导效果最佳.     

调肝益气通络方药物血清诱导骨髓间充质干细胞转化为肝细胞的研究

目的探讨调肝益气通络方诱导大鼠骨髓间充质干细胞（Mesenchymal Stem cells,MSC）向肝细胞定向分化的能力。方法分离、纯化并鉴定大鼠骨髓MSC,制备肝纤维化大鼠模型,灌胃调肝益气通络方后提取药物血清,用含药血清,对照肝细胞生长因子（Hepatocyte Growth Factor,HGF）诱导MSC向肝细胞的分化若干天后;进行相关指标检测。结果1．各浓度含药血清在加入1、7、14d后,其细胞数量均显著多于常规培养组。2．含药血清诱导MSC分化7d后,高剂量组甲胎蛋白（Alpha Fetopmtein,AFP）与白蛋白（Albumin,ALB）的阳性细胞率均显著高于HGF组,角蛋白18（Cy—tokeratin 18,CK18）的阳性细胞率与HGF组差异无统计学意义。诱导MSC分化14d后,高剂量组AFP、ALB、CK18的阳性细胞率显著高于HGF组。结论调肝益气通络方具有诱导MSC分化为肝细胞的能力。     

半乳糖凝集素-3联合HGF诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为肝样细胞

目的 探索半乳糖凝集素-3(Gal-3)联合肝细胞生长因子(HGF)诱导大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)向肝样细胞分化的可行性及最佳诱导条件,并对诱导后的细胞进行鉴定.方法 离心、贴壁培养分离大鼠BMSCs,流式细胞术鉴定表面标志.取第3代细胞进行分组诱导培养,A组:0 μg/mL Gal-3+ 20 ng/mL肝细胞生长因子(HGF);B组:0.1μg/mL Gal-3+ 20ng/mL HGF;C组:0.5 μg/mL Gal-3+20 ng/mL HGF;D组:1.0 μg/mL Gal-3+20 ng/mL HGF;E组:2.0 μg/mL Gal-3+ 20ng/mL HGF;阳性对照组:SD大鼠肝脏细胞IAR20.分别于诱导后7、14、21、28d时段进行细胞形态学观察、免疫荧光染色检测、实时荧光定量核酸扩增检测(Q-PCR)鉴定其诱导分化情况.结果 分组诱导培养后,各组BMSCs形态逐渐向肝样细胞转化,与大鼠原代肝脏细胞IAR20相似,其中28 d时间段,C组转化成IAR20相似细胞比例最高;各组甲胎蛋白(AFP)、清蛋白(ALB)荧光染色阳性率明显增高,并且在28 d时间点C组AFP、ALB的荧光染色阳性率最高;C组AFP、ALB mRNA表达明显增加,同时以28 d时间点表达量达到峰值.结论 Gal-3联合HGF能有效诱导大鼠BMSCs分化为肝样细胞,分化后的肝样细胞能分泌肝细胞特异性产物AFP、ALB,且其诱导效率与诱导培养时间和Gal-3浓度有关.     

体外诱导人骨髓间质干细胞分化为肝细胞样细胞

目的:探讨人骨髓间质干细胞(MSCs)在体外特定条件下是否可以转化为肝细胞样细胞.方法:分离培养人骨髓间质干细胞,采用肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor, HGF)、碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor, bFGF)及CCl4损伤的小鼠肝脏共培养等诱导方式,在不同时间点分别用RT-PCR和荧光定量PCR检测肝细胞特异性基因的表达,免疫组织化学染色检测肝细胞标志. 结果: 在HGF和bFGF诱导第7天时甲胎蛋白(alpha fetal protein,AFP)、细胞角蛋白18(cytokeratin-18, CK18)和色氨酸2,3-双加氧酶(tryptophan 2,3-dioxygenase,TDO)基因表达阳性,CK18和TDO的表达随诱导时间延长增高;第7天诱导细胞组织化学染色AFP、白蛋白(ALB)、肝细胞核因子(hepatocyte nuclear factor,HNF)、肝细胞特异性抗原(HSA)和CK18表达阳性.与损伤小鼠肝组织共培养21 d后细胞表达AFP和TDO.结论:HGF和bFGF联合诱导以及与CCl4损伤肝组织共培养的方法可体外促进人MSCs分化为肝细胞样细胞,可为肝脏疾病或肝损伤的干细胞治疗提供细胞来源.     

脐带间充质干细胞体外分化为有功能的低免疫原性肝细胞样细胞

目的 观察人脐带来源的间充质干细胞(UC-MSCs)体外诱导分化为肝细胞样细胞(DHC)后,是否具有肝细胞的生物学特性和功能,以及其免疫原性的变化.方法 采用改良的二步法肝细胞分化培养体系体外诱导UC-MSCs向肝细胞分化,并用RT-PCR和免疫荧光染色法检测诱导后不同时间DHC肝细胞特异性标记的表达;采用ELISA法检测细胞培养液中白蛋白(ALB)和尿素的浓度,以及混合淋巴细胞培养检测DHC对淋巴细胞增殖能力的影响.结果 UC-MSCs低表达甲胎蛋白(AFP)、ALB和细胞角蛋白-19(CK-19)的mRNA和蛋白,成肝诱导分化后14和28 dDHC均高表达肝细胞标志AFP、ALB、CK-19以及色氨酸2,3-加双氧酶基因.诱导后的DHC能够以时间依赖方式产生ALB和分泌尿素,不表达人白细胞DR抗原,而且能够抑制淋巴细胞增殖.结论 UC-MSCs在体外能够分化为有功能的DHC且具有低免疫原性的特征.     

大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导分化为肝细胞

目的：研究HGF、aFGF及OSM诱导MSCs成为肝细胞的能力及其在分化中的作用。方法：用HGF、aFGF、OSM诱导分化MSCs后,用化学发光法、RT—PCR法及谷氨酸脱氢酶法检测细胞AFP、ALB及尿素的表达情况。结果：除对照组外其余各组细胞均有AFP表达（P〈0．05）;对照组及a＋O组无ALB、尿素的表达,其余各组出现ALB及尿素的表达（P〈0．05）。结论：HGF联合aFGF、OSM及aFGF能够诱导MSCs分化为表达AFP、ALB、尿素的肝细胞;aFGF与OSM在没有HGF存在时不能诱导MSCs向较为成熟的肝细胞的分化。     

胚胎干细胞向肝细胞定向诱导分化的体外实验研究

目的 探讨胚胎干细胞体外定向诱导分化为肝细胞的条件和机制。方法 选用Balb／c小鼠胚胎干细胞,经过拟胚体发育分化5d后开始定向诱导培养,将拟胚体转入白明胶处理的培养板中贴壁生长,在不同时间段分别在细胞培养基中添加酸性成纤维细胞生长因子(aFGF)、肝细胞生长因子(HGF)等细胞生长因子进行肝细胞定向诱导。细胞分化过程的形态学变化用倒置显微镜追踪观察;用放免法对细胞培养上清中抗小鼠甲胎蛋白(AFP)和抗小鼠白蛋白(ALB)进行动态检测,用免疫细胞化学法检测肝细胞分化标记物AFP,ALB,CK8,CK18,并计算其阳性表达率(肝细胞分化率)。结果 胚胎干细胞在重组小鼠白血病抑制因子(LIF)存在的情况下保持未分化生长状态,撤去LIF后很快发育为拟胚体并继续分化。在第8天检测到上清中AFP出现,浓度为3．4n/ml,ALB在第11天开始检测到,浓度为0．2μg／ml,随培养时间延长,AFP和ALB浓度逐渐增加。第8天分化细胞开始出现AFP阳性,第10天出现CK8、CK18阳性,第11天出现ALB阳性,阳性细胞结构符合正常肝细胞结构特点。计算分化细胞中ALB阳性细胞率,得到肝细胞的分化率为30％。结论 胚胎干细胞经过拟胚体发育阶段,在特定培养条件和aFGF、HGF、等生长因子的作用下,可定向分化为肝细胞,这种细胞分化系统有望成为肝细胞替代疗法中的新型肝细胞来源。     

骨髓间充质干细胞向肝细胞的体外诱导分化

目的：探索肝细胞生长因子（HGF）、酸性成纤维细胞生长因子（aFGF）、制瘤素M（OSM）诱导骨髓间充质干细胞（MSCs）为肝细胞的能力及效果。方法：采用红细胞裂解＋贴壁法分离纯化大鼠骨髓MSCs,取第4代MSCs,按如下分组诱导其向肝细胞分化：①MSCs组（空白对照）：不加细胞因子;②H＋a组：20μg/LHGF＋20μg/LaFGF;③H＋O组：20μg/LHGF＋20μg/LOSM;④a＋O组：20μg/LaFGF＋20μg/LOSM;⑤H＋a＋O组：20μg/LHGF＋20μg/LaFGF＋20μg/LOSM;⑥H＋a＋O（分）组：20μg/LHGF（1～9d）＋20μg/LaFGF（9～18d）＋20μg/LOSM（9～21d）。于不同时间点采用RT-PCR检测甲胎蛋白（AFP）和细胞角蛋白18（CK18）的表达,溴甲酚绿法检测其中白蛋白（ALB）的含量,谷氨酸脱氢酶法检测其中尿素（Urea）含量。结果：除对照组外,其余各组在7～14d可见AFP mRNA的表达,21d仅a＋O组表达阳性。除对照组及a＋O组外,其余各组均出现CK18 mRNA、ALB及Urea,在同一时间点,H＋a＋O组表达量高于其余各组（P〈0.05）。结论：HGF联合aFGF/OSM能够成功诱导MSCs分化为肝细胞;aFGF与OSM不能诱导MSCs向较为成熟的肝细胞的分化,但与HGF联合使用能明显提高分化率。     

Hepatic differentiation from embryonic stem cells in vitro

Objective To investigate an method for hepatic differentiation from embryonic stem cells (ES cells) in vitro and the resulting differentiation ratio, in order to develop a procedure for producing a new type of hepatocyte for hepatocyte replacement therapy in the treament of liver failure.Methods ES cells from Balb/C mice were cultured and maintained in an undifferentiated state in gelatin-coated dishes using Dulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM) containing 1000 U/ml leukemia inhibitory factor (LIF). Then, LIF was withdrawn from the DMEM to allow the ES cells to develop into embryonic bodies (EBs). EBs were plated onto tissue culture dishes, and growth factors such as acidicfibroblast growth factor (aFGF) and hepatocyte growth factor (HGF) were added to the medium to promote directional differentiation. The course of development and differentiation was observed dynamically using an inversion microscope. The expression of hepatic proteins, such as α-fetoprotein (AFP), albumin (ALB), cytokeratin 8 (CK8), cytokeratin 18 (CK18), in cytoplasm was analyzed by immunocytochemistry (ICC). The concentration of ALB in the medium was determined dynamically by radioimmunoassay (RIA). Results ES cells replicated as clones, without differentiating, in DMEM containing LIF. They developed into EBs in medium without LIF. Our ICC assay showed that differentiating cells did not express hepatic proteins, such as AFP, ALB, CK8, and CK18 until day 7, day 9, day 11, and day 11, respectively (up to 2 days later when growth factors are not present). The concentration of AFP in the medium was first detected on day 8, at a concentration of 3.4 ng/ml, and increased to 22.8 ng/ml by day 15. The concentration of ALB in the medium was 0.2 μg/ml on day 11, and increased to 2.2 μg/ml by day 15. ALB-positive cells under ICC manifest morphological structures were consistent with normal mouse hepatocytes. The differentiation ratio of hepatocytes in the ES cell differentiation system was 30％ on day 15 (significantly lower without the presence of growth factors).Conclusions ES cells can differentiate into mature hepatocytes. Growth factors, such as aFGF and HGF, can enhance this differentiation and produce sufficient numbers of functional hepatocytes. This method may be a reliable new way of differentiating ES cells into hepatocytes for use in replacement therapy in the treament of liver failure.