特定微环境下诱导脐血间充质干细胞向神经细胞的分化

目的 在体外分离培养人脐血间充质干细胞(marrow mesenchymal stem cells,MSCs),探讨脐血间充质干细胞体外培养生长特性及向神经细胞分化的诱导条件.方法 在体外将脐血MSCs进行向神经细胞的定向诱导,观察脐血MSCs的形态变化,并在诱导后第5天用免疫荧光染色检测脐血MSCs中神经元细胞特异性的标志物;并与单纯低糖DMEM培养基培养的对照组脐血MSCs相比较.结果 诱导组中的脐血MSCs生长伸展,形成突起,呈放射状,并可互相形成连接,免疫荧光显示特异性烯醇化酶(neuronspecific enolase,NSE)阳性,表现出神经元细胞的特性.而对照组中的脐血MSCs未形成神经样形态结构,免疫荧光NSE阴性.结论 脐血MSCs可在体外经化学方法 定向诱导分化为神经细胞,可应用于神经修复及再生等领域.     

褪黑激素体外定向诱导骨髓间充质干细胞的研究

目的:探讨褪黑激素(melatonin,MT)体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞(marrow mesenchymal stem cells,MSCs)不同时段向神经细胞分化的情况。方法:采用细胞培养技术分离培养和纯化大鼠MSCs,以MT为诱导剂诱导大鼠MSCs向神经细胞分化。分别在诱导后3,7,10,14 d以免疫荧光法测定神经干细胞特异性标志(nestin)、神经元细胞特异性标志(neurofilament,NF)和星形胶质细胞特异性标志(GFAP)的表达。结果:MT诱导分化3 d,部分细胞胞体收缩成三角形,有些成为简单的双极或多极细胞。诱导3 d细胞开始表达nestin,7~14 d表达nestin和NF,细胞不表达GFAP。结论:MT可诱导大鼠MSCs分化为神经细胞。     

体内外环境对骨髓间充质干细胞向神经细胞分化的影响

目的:探讨体内外环境对骨髓间充质干细胞(MSCs)向神经细胞分化的影响.方法:①DAPI体外标记MSCs后,直接注入大鼠大脑中动脉梗塞(MACO)模型(n=6)的脑内,2周后取脑组织,用免疫荧光检测MSCs来源细胞的巢蛋白(nestin)、微管相关蛋白-2(MAP-2)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达.②体外用全反式视黄酸(ATRA)预诱导24h后,换用改良的神经细胞培养基(MNM)培养18h,免疫组化检测nestin、MAP-2、GFAP的表达.结果:①植入2周后,MSCs在注射部位及其周围广泛分布,仅有少许细胞表达nestin、MAP-2和GFAP.②MSCs在体外诱导后,nestin、MAP-2的阳性率分别为(92.3±3.4)%和(89.6 3.3)%,但不表达GFAP.结论:MSCs在脑内向神经细胞转化的转化率较低,而在体外转化为神经元的转化率相当高,体内外环境对MSCs向神经细胞的分化的过程及机理存在较大差异.     

大鼠骨髓间充质干细胞诱导分化为心肌样细胞内向钠电流的研究

目的研究大鼠骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSCs)诱导分化为心肌样细胞内向钠电流的状态.方法取健康SD大鼠骨髓,经密度梯度离心和贴壁培养获得MSCs,传至第两代,以10 μmol/L的5-氮杂胞嘧啶(5-aza)孵育诱导24h.培养4周,用免疫细胞化学染色方法鉴定心肌样细胞(cardiomyocyte-like cells);用全细胞膜片钳技术,检测胞膜内向钠电流,并与未经诱导的MSCs和急性分离的心肌细胞进行比较.结果MSCs经5-aza诱导后部分表达心肌特异性肌钙蛋白T,在诱导后4周记录到快速激活和失活的膜内向钠电流.与急性分离的心肌细胞比较,相同刺激脉冲下心肌样细胞所产生的电流幅值较小,Ⅰ-Ⅴ曲线向右偏移.结论经5-aza诱导后,MSCs可分化成具有兴奋性内向钠电流的心肌样细胞.     

大鼠骨髓间充质干细胞神经分化过程中哺乳动物雷帕霉素靶蛋白分布的变化及意义

目的 探讨大鼠骨髓间充质干细胞神经分化过程中哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)分布的变化及意义.方法 常规体外培养大鼠MSCs,采用β-巯基乙醇诱导MSCs分化为神经细胞.实验分MSCs空白对照组、二甲基亚砜(DMSO)阴性对照组、β-巯基乙醇诱导组、不同浓度雷帕霉素干预组、不同浓度雷帕霉素干预+β-巯基乙醇诱导组.采用免疫荧光法检测诱导前后mTOR在细胞内的分布,激光共聚焦显微镜观察照相;Western blot法检测诱导前后神经细胞相关蛋白和mTOR通路蛋白的表达.结果 ①诱导前mTOR主要在MSCs细胞核内点状分布,细胞质也有少量的分布;诱导后核内荧光信号减弱,mTOR向细胞质转移.雷帕霉素处理后,随着雷帕霉素浓度的提高(10～ 30tμmol/L),mTOR向细胞质转移越明显.雷帕霉素浓度超过50 μmol/L后,细胞形态变圆,部分细胞脱壁,死亡率显著增加(P＜0.05).②β-巯基乙醇可诱导骨髓间充质干细胞分化为神经细胞,诱导后神经细胞Tau蛋白、MAP-2蛋白表达显著增加.雷帕霉素(10 ～ 30 μmol/L)干预后,随着雷帕霉素浓度(10～20μmol/L)的提高,Tau蛋白、MAP-2蛋白表达逐渐增加,30 μmol/L时Tau蛋白、MAP-2蛋白表达下降(P＜0.05).③Westem blot检测结果提示,诱导前后总mTOR表达不变;磷酸化mTOR、磷酸化p70S6K、磷酸化4EBP1诱导后较诱导前表达下降(P＜0.05),雷帕霉素干预后下调更加显著(P＜0.05).结论 mTOR在MSCs神经分化过程中由细胞核内向细胞质转移,活性下降,表达下调,提示mTOR在MSCs神经分化过程中可能发挥了重要作用.     

骨髓间充质干细胞源神经细胞移植治疗帕金森病大鼠模型

目的 探讨骨髓间充质干细胞 (mesenchymal stem cells, MSCs) 源神经细胞脑内移植对帕金森病 (Parkinsons disease, PD) 大鼠的治疗作用.方法 贴壁培养法分离、培养大鼠骨髓MSCs, 脑匀浆上清诱导第3代MSCs向神经细胞分化,采用免疫细胞化学法鉴定诱导分化后细胞的性质,激光共聚焦显微镜检测诱导前后细胞Ca2+浓度变化,6只PD大鼠行纹状体内MSCs源神经细胞移植作为细胞移植组,6只PD大鼠作为对照组.细胞移植术后4周检测PD大鼠的行为变化,观察移植细胞在脑内的分布情况. 结果 倒置显微镜下可见MSCs呈纺锤形和多角形,有1～2个核仁,MSCs经脑匀浆上清诱导后其胞体折光性增强,发出数个细长突起,互相交织成网,有的似轴突.诱导后细胞表达神经元特异性标志物神经元特异性烯醇化酶(NSE)和神经丝蛋白(NF),胞质Ca2+荧光强度显著增强,可推测诱导后的细胞为MSCs源神经细胞,将BrdU标记的MSCs源神经细胞移植到PD大鼠纹状体治疗4周后,可见细胞散在分布于注射侧脑组织,有少量细胞可迁移到对侧脑组织,PD大鼠的旋转行为得到显著改善. 结论 MSCs源神经细胞移植治疗帕金森病大鼠可使其旋转行为得到改善.     

β-巯基乙醇和脑匀浆上清对骨髓间充质干细胞的神经诱导作用

目的探讨β-巯基乙醇(BME)和大鼠脑匀浆上清对大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)分化为类神经元样细胞的作用。方法采用全骨髓培养法从SD大鼠骨髓中分离培养MSCs,经贴壁法体外扩增、传代和流式细胞仪鉴定。①以1mmol/L浓度BME的含血清DMEM培养基预诱导24 h,再以含5 mmol/L BME的无血清DMEM培养基诱导5 h至MSCs神经分化。②使用大鼠脑匀浆上清诱导MSCs,48 h至神经分化。免疫细胞化学染色分别检测两种诱导方法MSCs培养物神经元特异性烯醇化酶(NSE)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达。结果第5代MSCs有97.5%表达CD90抗原,1.72%表达CD45抗原。两种方法诱导后的细胞均具有神经细胞的形态特征;相比脑匀浆上清BME诱导组细胞形态变化更快。两种方法都可诱导MSCs表达NSE;鼠脑匀浆上清可诱导MSCs表达GFAP。结论MSCs具有向神经细胞分化的可塑性,相比BME,鼠脑匀浆上清具有诱导MSCs向胶质细胞分化的倾向。     

细胞间直接接触对骨髓间充质干细胞分化为血管内皮细胞的作用

目的 探讨骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)与人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells, HUVECs)直接接触共培养诱导MSCs向血管内皮细胞分化的作用.方法 将MSCs和HUVECs按一定比例混合直接共培养,48 h后用ELISA检测其共培养细胞培养液(实验组)及MSCs与HUVECs各自单独培养48 h后再混合的培养液(对照组)中VEGF含量;5 d后用免疫荧光细胞化学法观察和分析诱导后MSCs的胎肝激酶-1 ( fetal liver kinase-1, Flk-1) 和血管性血友病因子( von Willebrand factor, vWF)的表达以及其Dil-ac-LDL吞噬能力;并用透射电镜观察MSCs超微结构改变.结果 VEGF在实验组中的含量显著高于对照组;直接接触共培养诱导MSCs表达Flk-1蛋白,且部分Flk-1阳性MSCs同时表达vWF蛋白;部分MSCs具有吞噬Dil-ac-LDL功能;电镜下见MSCs出现分化特征,核质比缩小,细胞器较为丰富,并可见细胞融合现象.结论 HUVECs可以通过细胞间直接接触诱导共培养的MSCs开始向内皮分化;其机制可能与细胞间直接接触促进细胞分泌VEGF以及细胞融合密切相关.     

BHA诱导人脐带间充质干细胞分化为神经细胞

目的:探讨丁基羟基茴香醚(BHA)能否将人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)诱导分化为神经细胞.方法:正常培养的第4代hUC-MSCs利用200 μmol·L-1 BHA加2 mmol·L-1巯基乙醇(β-ME)进行诱导.每12 h观察细胞形态变化,并于诱导后24和72 h收集细胞,提取RNA,RT-PCR检测基因表达情况,于第3天进行免疫荧光染色.结果:诱导12 h后即有少量细胞发生形态变化,随着时间的推移变化越来越明显,72 h时绝大部分细胞都已变成神经细胞形态.免疫荧光染色nestin、GFAP及NSE阳性.RT-PCR检测诱导后24 h开始有nestin、MAP及NF-L表达,72 h后nestin和NF-L表达减少,MAP表达增强,同时NeuroD1也有较强表达,表明此时已分化为成熟的神经元细胞.结论:BHA能快速地将hUC-MSCs诱导分化为神经细胞.     

骨髓间充质干细胞源神经细胞移植治疗帕金森病大鼠模型

目的探讨骨髓间充质干细胞(MSCs)源神经细胞脑内移植对帕金森病(PD)大鼠的治疗作用。方法贴壁培养法分离、培养大鼠骨髓MSCs,脑匀浆上清诱导第3代MSCs向神经细胞分化,采用免疫细胞化学法鉴定诱导分化后细胞的性质,激光共聚焦显微镜检测诱导前后细胞Ca~(2+)浓度变化,6只PD大鼠行纹状体内MSCs源神经细胞移植作为细胞移植组,6只PD大鼠作为对照组。细胞移植术后4周检测PD大鼠的行为变化,观察移植细胞在脑内的分布情况。结果倒置显微镜下可见MSCs呈纺锤形和多角形,有1～2个核仁,MSCs经脑匀浆上清诱导后其胞体折光性增强,发出数个细长突起,互相交织成网,有的似轴突,诱导后细胞表达神经元特异性标志物NSE和NF,胞质Ca~(2+)荧光强度显著增强,可推测诱导后的细胞为MSCs源神经细胞,将BrdU标记的MSCs源神经细胞移植到PD大鼠纹状体治疗4周后,可见细胞散在分布于注射侧脑组织,有少量细胞可迁移到对侧脑组织,PD大鼠的旋转行为得到显著改善。结论MSCs源神经细胞移植治疗帕金森病大鼠可使其旋转行为得到改善。     

兔骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死的实验研究

目的:探讨骨髓间充质干细胞(mesenehymal stem cells,MSCs)移植对兔心肌梗死(myoeardial infarction,MI)的治疗作用。方法:大耳白兔38只,2只用于提供MSCs,余36只随机分为对照组、MI组和MSCs移植组。采用结扎左冠状动脉前降支方法制作MI模型,在MI后1小时将DAPI标记的MSCs移植至梗死区,对照组注射等量PBS。术前、术后2周、4周分别做超声心动图检查其心功能变化。术后4周处死兔.取心梗区组织进行组织学观察。结果:心梗4周后,MSCs组心肌组织冷冻切片中可以观察到DAPI标记细胞存在。MSCs组心功能和毛细血管密度与MI组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:经5-aza诱导的MSCs同种异体移植入兔MI模型的受损心肌后能存活并改善宿主的心功能。     

当归诱导骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞

目的：研究当归体外定向诱导大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)分化的作用。方法：通过贴壁法分离大鼠MSCs，体外扩增培养。MSC用20μl当归注射液／ml含10％胎牛血清的L—DMEM为预诱导条件，预诱导24h后用当归注射液100μl/ml不含胎牛血清的L—DMEM进行诱导。光镜下观察细胞形态，免疫细胞化学检测神经细胞特异性抗原标志。结果：大鼠骨髓间充质干细胞可通过贴壁法成功分离并可在体外大量扩增。当归诱导3h后大部分MSCs转变为神经元样细胞，出现胞体和突起，免疫细胞化学染色NSE及nestin呈阳性、GFAP性。结论:大鼠骨髓间质干细胞可在体外诱导分化为神经元样细胞。     

骨髓间充质干细胞体外诱导分化为胰岛样细胞及其对坏死胰腺组织的修复

目的：探讨骨髓间充质干细胞（MSC）体外诱导转化为胰岛样细胞及其对坏死胰腺组织修复的可能性。 方法：①取大鼠骨髓细胞,进行MSC培养纯化扩增,用bFGF、EGF、条件培养液、高糖培养基、B27、地塞米松、胰岛素等培养体系诱导MSC向胰岛细胞转化;双硫腙染色鉴定胰岛样细胞。②结扎大鼠胰腺组织及其血管6~7 h制作胰腺局部坏死模型。将分离、纯化、诱导的MSC和骨髓细胞用DAPI标记,分别移植到实验组（移植MSC）和对照组（移植骨髓单个核细胞）。观察大鼠生存状态并于2周后取胰腺组织检测。结果：①体外扩增的MSC诱导转化后,细胞由初期的长梭形变成多角形或圆形并逐渐聚集成团。双硫腙染色大部分细胞团呈亮红色,初步表明MSC可诱导转化为胰岛样细胞。②实验组大鼠成活率达80%,坏死的胰腺组织被修复,变黑的胰腺组织基本恢复正常,胰腺组织中存在核呈兰色荧光的细胞;对照组的动物腹腔积水、粘连,2周内全部死亡。结论：大鼠骨髓MSC可在体外诱导转化为胰岛样细胞,并可修复损伤的胰腺组织。     

成人骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞的体外研究

目的 探索成人骨髓间充质干细胞在体外定向分化为神经元样细胞的条件。方法 采用Ficoll-paque(1．077g／m1)分离液密度梯度离心从人的骨髓分离出骨髓间充质干细胞，体外扩增到第10代，选择4组不同组合的神经分化诱导条件，分别诱导骨髓间充质干细胞向神经元细胞分化，通过免疫细胞化学鉴定诱导后细胞神经元烯醇化酶、神经丝蛋白、胶质纤维酸性蛋白的表达情况。结果各组诱导剂诱导后，骨髓间充质干细胞分化为具有典型的神经元形态的细胞，免疫细胞化学显示、NF-M呈强阳性反应，NSE表达强度提高，在最佳的分化条件下，即加入bFGF、ATRA、BME、BHA、DMSO诱导条件下，大约80％细胞表达NF—M，86％的细胞为NSE强阳性。结论 成人MSCs在体外可定向诱导分化为神经元样细胞，且具有较高的阳性分化率。     

内皮祖细胞条件培养基对间充质干细胞增殖和成骨分化的影响及其机制

目的:探讨小鼠骨髓来源的内皮祖细胞(EPCs)条件培养基(CM) 对同源间充质干细胞(MSCs)增殖和成骨分化功能的影响,并阐明其作用机制。方法:小鼠骨髓细胞经差速贴壁法结合专用培养基分别培养扩增MSCs和EPCs,采用流式细胞术(FCM)检测MSCs和EPCs表面标记物,以成骨、成脂和成软骨诱导分化对MSCs进行功能鉴定,以成血管对EPCs进行功能鉴定。将MSCs分为0% EPCs-CM组(对照组,采用LG-DMEM培养)、50% EPCs-CM组(采用50% EPCs-CM+50% LG-DMEM培养)和100% EPCs-CM 组(采用100% EPCs-CM培养)。采用MTT比色法检测各组MSCs的增殖活性;采用茜素红染色检测各组MSCs的成骨分化能力。结果:FCM法检测,第3代MSCs高表达Sca-1、CD29, 低表达CD45、CD11b;经诱导可向成骨、成软骨和成脂方向分化。第3代EPCs 高表达CD34、CD133和VEGFR2;在铺有基质胶的96孔培养板中可形成血管样结构。与对照组比较,50% EPCs-CM组和100% EPCs-CM组MSCs增殖活性明显增加,且呈浓度依赖性(P<0.05)。茜草色素红染色法检测,培养21 d后50%和100% EPCs-CM组MSCs的钙结节数量和钙盐沉积均高于对照组(P<0.05)。结论:利用差速贴壁法可同时分离MSCs和EPCs,EPCs-CM能促进MSCs 的增殖和成骨分化。     

骨髓间充质干细胞体外可定向诱导为内皮细胞

目的:探讨大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)的体外培养方法和向血管内皮细胞分化的能力。方法:利用淋巴细胞分离液分离出MSCs,体外扩增,激光共聚焦显微镜检测表面抗原表达,以含VEGF、bFGF的诱导分化培养液定向诱导传代使细胞向血管内皮细胞分化,免疫荧光及免疫组化检测内皮细胞特异性标志物鉴定。结果:MSCs在体外传代扩增后激光共聚焦显微镜检测结果显示CD44、CD90表达阳性,CD31、CD45为阴性,分化后的细胞具有内皮细胞的形态学特征可表达CD31及Ⅷ因子。结论:骨髓间充质干细胞可在体外诱导向内皮细胞方向分化。     

Differentiation of mesenchymal stem cells into dopaminergic neuron-like cells in vitro

INTRODUCTION The therapy of Parkinson’s disease is difficult, sopeople have been exploring more effective methods.Drugs can only treat symptoms of the diseases, andbrain tissue transplantation has been the most prosp-ective way, but the sources of transplantation cells needto be explored. The people have a new viewpoint ofthe central nervous system (CNS) regeneration andthe therapy of CNS diseases[1,2] because of the recentdiscovery of stem cell populations in CNS. But adultneura…     

miR-125b通过靶向抑制Smad4调控骨髓间充质干细胞成骨分化

目的: 研究miR-125b是否通过调控其预测的靶基因Smad4表达而调节骨髓间充质干细胞(MSCs)成骨分化。方法: 构建Smad4 3'-UTR-荧光素酶报告载体,通过荧光素酶报告检测观察miR-125b对Smad4 3'-UTR-荧光素酶活性的影响;分离培养人骨髓MSCs,在MSCs中转染miR-125b mimics并进行成骨诱导,采用荧光定量PCR(qRT-PCR)和Western印迹检测Smad4表达水平;Smad4 siRNA转染MSCs并进行成骨诱导,通过检测碱性磷酸酶(AKP)活性及RUNX2 mRNA表达水平变化考察Smad4下调对MSCs成骨分化的影响。结果: 双荧光素报告检测显示miR-125b能特异性地与Smad4 mRNA的3'-UTR结合,抑制其荧光素酶活性(P<0.05)。过表达miR-125b能抑制MSCs成骨分化过程中Smad4表达水平。干扰Smad4表达能抑制AKP活性及RUNX2 mRNA表达水平,它能部分模拟miR-125b调控MSCs成骨分化的功能。结论: miR-125b通过抑制靶基因Smad4的表达调控MSCs成骨分化。