人骨髓间充质干细胞向多巴胺神经元分化的体外研究

目的探讨人骨髓间充质干细胞(hMSC)向神经元和多巴胺神经元分化的潜能。方法分离和纯化hMSCs;在体外以WHI-P131预处理和碱性成纤维细胞生长因子预诱导后,全反式维甲酸和胶质细胞源性神经营养因子联合诱导hMSCs向神经元和多巴胺神经元分化。光镜下观察其分化过程中hMSCs的形态变化,免疫组化检测诱导前后细胞是否表达神经元和多巴胺能神经元标志蛋白。结果诱导后的hMSCs能分化成为具有典型神经元形态的细胞,并明显表达抗人神经巢蛋白(nestin)[(54.2±3.7)%]和神经元特异性烯醇化酶(NSE)[(77.0±5.7)%],低表达胶质纤维酸性蛋白(GFAP)[(8.8±2.4)%];对照组细胞这些表达均为阴性;而且相当部分hMSCs表达酪氨酸羟化酶(TH)[(36.5±15.8)%]和多巴胺转运体(DAT)[(26.0±14.2)%]。结论在适当条件下,hMSCs可分化成为神经元样细胞和多巴胺神经元样细胞。     

成年大鼠骨髓间充质干细胞体外分化为神经元样细胞

目的 探讨成年大鼠骨髓间充质干细胞(adult rat marrow mesenchymal stem cells,rMSCs)的体外增殖和特异性诱导分化为神经元样细胞的能力.方法 分别采用3种不同的诱导方法体外定向诱导第三至五代的rMSCs向神经元样细胞分化,并分别应用相差显微镜观察神经元样细胞和免疫细胞组化检测神经元样细胞所表达的神经元特异性标志[神经元特异性烯醇化酶(neuron specific enolase,NSE)和神经丝蛋白(neurofilament,NF)]及星形胶质细胞特异性标志[胶质纤维酸性蛋白(glia fiber acid protein,GFAP)],并进行神经元样细胞定量分析.结果 所采用的3种定向诱导方法都能使rMSCs特异性诱导分化为神经元样细胞,此神经元样细胞都能特异性地表达出NSE和NF,而不表达GFAP.经过定量计数分析发现用上述方法处理rMSCs 后出现NSE阳性的细胞约为75.5%±3.5%,出现NF阳性的细胞约为77.2%±2.8%.结论 rMSCs能在体外扩增、传代,并能被定向诱导分化为神经元样细胞.     

人骨髓间质干细胞的分离培养和诱导分化为神经元样细胞的研究

目的:探索成人骨髓间充质干细胞(MSCs)的分离培养及诱导分化为神经元样细胞的体外条件。方法:采用Ficoll淋巴细胞分离液(1.077g·mL-1)密度梯度离心法从人的骨髓中分离出MSCs进行体外扩增。收集第2代细胞流式细胞仪检测MSCs表面标志。逐渐加入表皮生长因子(EGF)、β-巯基乙醇(BME)和全反式维甲酸(ATRA)诱导MSCs向神经元细胞分化,通过免疫细胞化学法鉴定诱导后细胞神经元烯醇化酶(NSE)、神经巢蛋白(nsetin)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达情况。结果:流式细胞仪检测结果显示培养后的MSCs强表达CD29;较强表达CD44、CD166和CD105;不表达CD45、CD34和HLA-DR。诱导剂诱导后,MSCs分化为具有典型的神经元形态的细胞,免疫细胞化学显示78%的细胞NSE表达阳性;大约51%细胞nsetin表达阳性;所有细胞GFAP均阴性表达。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。     

骨髓间充质干细胞体外诱导分化为神经元样细胞的实验研究

目的　探索骨髓间充质干细胞 (MSCs)能否在体外诱导分化成神经样细胞 ,并初步探讨其分化机制。方法　培养大鼠MSCs,用二甲亚砜 (DMSO)和丁羟茴醚 (BHA)诱导分化 ,鉴定诱导分化前后的细胞是否表达神经细胞及神经干细胞的特异性标记蛋白 ,并研究其超微结构的变化。结果　诱导分化后 ,大部分MSCs变成双极、多极和锥形 ,并相互交织成网络结构 ,出现神经元特异性核蛋白 (NeuN)和巢蛋白 (Nestin)表达 ,无胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和 2 3 环核苷酸磷酸二脂酶 (CNP)表达。部分MSCs转变为典型的神经元超微结构。结论　MSCs可以在体外诱导分化为神经元样细胞。     

人骨髓间充质干细胞诱导向多巴胺能神经元的分化

背景：体内外研究发现人骨髓间充质干细胞分化为神经元的比率都明显低于胶质细胞,并且这为数不多的神经元会逐渐死亡,而最终存活的细胞中神经元的数量更少。 目的：观察人骨髓间充质干细胞体外诱导分化为多巴胺能神经元的潜能。 方法：分离纯化和扩增人骨髓间充质干细胞,在体外先用碱性成纤维细胞生长因子和表皮细胞生长因子进行预诱导后,以胶质细胞源性神经营养因子和血管紧张素Ⅱ联合诱导人骨髓间充质干细胞向神经元和多巴胺能神经元分化。观察分化过程中细胞的形态变化,利用免疫组织化学检测神经元和多巴胺能神经元特异性标志物的表达情况。 结果与结论：人骨髓间充质干细胞经诱导后的细胞呈现双极、多极和锥形的典型神经元细胞的形态,明显表达抗人神经巢蛋白[(55.7±4.3)%]和神经元特异性烯醇化酶[(78.2±6.7)%],而且大部分人骨髓间充质干细胞表达酪氨酸羟化酶[(48.5±5.6)%],不表达神经胶质细胞标记物胶质纤维酸性蛋白。提示在适宜的条件下,人骨髓间充质干细胞可分化成神经元和多巴胺能神经元样细胞。     

音速波状蛋白促进骨髓间充质干细胞向多巴胺能神经元分化

目的探讨音速波状蛋白（Shh）促进人骨髓间充质干细胞（MSCs）体外定向分化为多巴胺能神经元样细胞的作用。方法体外分离、扩增和鉴定人骨髓MSCs。采用不同诱导方案诱导MSCs向神经元和多巴胺能神经元样细胞定向转化后,进行抗神经巢蛋白（Nestin）、神经元特异烯醇化酶（NSE）、神经胶质纤维酸性蛋白（GFAP）、酪氨酸羟化酶（TH）和多巴胺转运体（DAT）等免疫细胞化学染色,并计算阳性细胞百分率。结果实验组诱导后MSCs能分化为具有典型神经元形态的细胞,可见NSE、Nestin、GFAP、TH和DAT等神经细胞标志表达;对照组MSCs细胞形态无明显变化,上述特异性标志物表达均为阴性。实验2组（诱导方案含Shh）与1组（诱导方案不含Shh）的NSE、Nestin、GFAP阳性细胞百分率的差异无统计学意义,但实验2组TH和DAT阳性细胞百分率明显高于实验1组,差异具有统计学意义（P〈0.05）。结论Shh可促进MSCs分化为多巴胺能神经元样细胞。     

神经节苷脂诱导骨髓间充质干细胞分化为神经细胞的作用的研究

目的探讨神经节苷脂(GM1)诱导骨髓间充质干细胞(BMSCs)分化为神经细胞的作用。方法通过贴壁法分离大鼠BMSCs,体外扩增3代,加入GM1诱导分化。用倒置显微镜观察诱导分化后BMSCs的形态,免疫组化染色检测其神经元特异性烯醇化酶(NSE)和神经胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达。逆转录PCR检测BMSCs神经生长因子(NGF)mRNA和脑源性神经营养因子(BDNF)mRNA的表达水平,并与胎牛血清(FBS)对照组和空白对照组的BMSCs比较。结果GM1诱导组BMSCs胞体变圆,突起增加,部分突起相互联结成网状,NSE阳性表达细胞为(29.47%±3.26)%,GFAP阳性表达细胞为(2.32±0.18)%,FBS组和空白对照组分别为(6.97±0.56)%和(10.6±0.75)%的细胞NSE表达阳性,(1.41±0.35)%和(1.21±0.35)%的细胞GFAP表达阳性。GM1诱导组NGFmRNA和BDNFmRNA水平显著高于FBS对照组(均P<0.01)和空白对照组(均P<0.05)。结论GM1在体外能诱导BMSCs分化为神经元样细胞。     

川芎嗪诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞：最佳诱导剂量筛选☆

背景：目前用于体外诱导骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化的诱导剂众多,但多数化学诱导剂具有毒性不适合用于人体。 目的：观察中药川芎嗪对大鼠骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞的影响,并寻找川芎嗪诱导分化的最佳浓度。 方法：SD大鼠麻醉后无菌条件下取出股骨和胫骨,离心后弃上清液,加入含体积分数为15%胎牛血清的L-DMEM培养基重新悬浮细胞并转入培养瓶培养传代,用免疫细胞化学方法检测第5代骨髓间充质干细胞CD44、CD45的表达;取含1.00,1.25,1.50 g/L 3种剂量盐酸川芎嗪注射液的无血清L-DMEM培养基对体外培养的第5代骨髓间充质干细胞进行诱导。倒置相差显微镜下观察细胞形态变化,免疫细胞化学方法检测已诱导细胞巢蛋白、神经元特异性烯醇化酶和胶质纤维酸性蛋白的表达,比较3种剂量盐酸川芎嗪注射液诱导神经元样细胞抗原表达率。 结果与结论：①原代细胞接种3 d后多数细胞贴壁,传代后细胞贴壁速度和增殖更快,第5代基本纯化为骨髓间充质干细胞,细胞呈放射状或漩涡状排列。②第5代骨髓间充质干细胞(98.02±0.81)%CD44表达阳性,CD45表达阴性。③诱导后细胞出现类似神经元细胞样形态;免疫细胞化学方法检测显示多数细胞巢蛋白、神经元特异性烯醇化酶阳性表达,1.25 g/L浓度组细胞的神经元特异性烯醇化酶阳性表达率最高。提示川芎嗪可诱导骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞,1.25 g/L为最适诱导剂量。     

骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞后电生理特性的改变

背景：目前体外实验对骨髓间充质干细胞来源的神经元样细胞的研究多集中于形态学层面和神经标志物方面,对分化后的电生理功能研究较少。 目的：观察脑源性神经营养因子/碱性成纤维细胞生长因子/全反式维甲酸诱导Wistar大鼠骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞后电生理特性的变化。 设计、时间及地点：细胞学体外培养,对比观察,于2005-06/2007-10在天津市环湖医院细胞室和南开大学生命科学院完成。 材料：6周龄雄性Wistar大鼠3只,体质量160 g左右。 方法：贴壁培养法体外分离纯化间充质干细胞,用脑源性神经营养因子/碱性成纤维细胞生长因子/全反式维甲酸联合诱导间充质干细胞向神经元样细胞分化。诱导前和诱导3 d后分别用膜片钳技术检测细胞膜电流。 主要观察指标：流式细胞仪检测间充质干细胞表型;倒置显微镜观察诱导分化前后细胞形态变化;免疫细胞化学鉴定神经元特异性烯醇化酶的表达,以及全细胞电流测定结果。 结果：①流式细胞仪检测结果显示,CD90阳性率(99±3)%,CD31阳性率(3.4±0.8)%,CD34阳性率(0.3±0.1)%。说明这一细胞群大部分处于未分化的干细胞状态,其纯度可达95%。②光镜下可见未经诱导的间充质干细胞多为扁平形带突起的细胞,似纤维样细胞,诱导3 d后出现神经元样细胞。③免疫细胞化学结果显示,诱导前间充质干细胞的神经元特异性烯醇化酶呈弱阳性,诱导后呈强阳性。诱导72 h时分化率为(24.01±3.76)%。④诱导组神经元样细胞外向电流峰值及最大外向电流密度高于对照组(P < 0.05),但未发现内向钠电流。 结论：脑源性神经营养因子/碱性成纤维细胞生长因子/全反式维甲酸诱导方法可以诱导间充质干细胞向神经元方向分化,虽未发现具有成熟神经元电生理功能,但有向成熟神经元分化的趋势。     

全反式维甲酸诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞的研究

目的 体外探讨全反式维甲酸（ATRA）对大鼠骨髓间充质干细胞（MSCs）分化为神经元样细胞的作用。方法 从大鼠股髓分离出MSCs，采用贴壁法体外扩增、传代，取5代后细胞采用EGF共培养，二巯基乙醇（2-ME）预诱导，再以ATRA为诱导剂诱导，然后免疫细胞化学检测巢蛋白（nestin）、神经元特异性烯醇化酶（NSE）、胶质纤维酸性蛋白（GFAP）、乙酰胆碱酯酶（AchE）、酪氨酸羟化酶（TH）的表达情况。结果 MSCs诱导后具有神经元样细胞的形态，免疫细胞化学显示nestin、NSE、AchE有阳性表达，而GFAP、TH表达为阴性。结论 ATRA在体外能够有效的诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞，且可表达AchE。     

人胎盘间充质干细胞体外向胆碱能样神经元的分化*

背景：胎盘中含有与骨髓中类似的间充质干细胞,也可能具有多向分化能力。 目的：探讨人胎盘间充质干细胞体外能否定向诱导分化为胆碱能样神经元。 方法：采用酶消化法分离培养人胎盘间充质干细胞,传至第4代,先用胎牛血清+碱性成纤维细胞生长因子诱导培养2 d,然后分为3组：方案Ⅰ加入含碱性成纤维细胞生长因子、2-巯基乙醇、维甲酸、神经生长因子的DMEM/F12继续诱导19 d;方案Ⅱ在其基础上,诱导液中另加入表皮生长因子、Heparin;阴性对照组仅加入含胎牛血清的DMEM/F12培养液,不添加任何诱导剂。 结果与结论：胎盘组织消化后获得的贴壁细胞,经2周培养后逐渐形成扁平单层细胞,呈平行排列或漩涡样成簇生长,为梭形,传至第3代细胞形态较均一。第4代人胎盘间充质干细胞强表达CD44,CD29,不表达CD34,CD45,CD106及HLA-DR。人胎盘间充质干细胞经方案Ⅰ和方案Ⅱ诱导2周后,均可检测到nestin、chat mRNA的表达,且chat,Ache,nestin阳性率显著高于阴性对照组细胞(P < 0.05)。与阴性对照组比较,经两种方案诱导的人胎盘间充质干细胞培养上清液中乙酰胆碱浓度均明显升高(P < 0.05),且方案Ⅰ诱导组升高幅度明显大于方案Ⅱ诱导组(P < 0.05)。提示联合多种生长因子分阶段进行诱导,人胎盘间充质干细胞可在体外分化为具有合成及释放降解乙酰胆碱能力的胆碱能样神经元细胞。     

成人骨髓间充质干细胞向神经元样细胞诱

目的 寻求一种将成人骨髓间充质干细胞诱导分化为神经元样细胞的最佳诱导剂及诱导时间 方法：用不同诱导剂将成人骨髓间充质干细胞向神经元样细胞诱导分化,分为四组：组一：GDNF(20μg/L) +RA(0.3 mg/L)组二：BDNF(20μg/L)+RA(0.3 mg/L) 组三：GDNF(20μg/L)+BDNF(20μg/L)+RA(0.3 mg/L)组四：空白对照 各组均加入2.5％胎牛血清,分别于诱导后12小时,24小时,48小时,96小时后于倒置显微镜下观察各组细胞形状,并进行细胞计数,胎盼兰检测细胞活力,并 行免疫组化鉴定。     

底蜕膜间充质干细胞分化为多巴胺能样神经元

目的 探讨人胎盘底蜕膜间充质干细胞体外向多巴胺能样神经元分化的潜能,并优化诱导方案.方法 体外分离培养底蜕膜间充质干细胞,用表皮生长因子(EGF)+人碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)+ B27添加剂和人音猬因子(SHH)+成纤维细胞生长因子8(FGF8)+forskolin+脑源性神经营养因子(BDNF)分两个阶段对其进行诱导;免疫细胞化学先后检测干细胞标记nestin和CD133、成熟神经元标记神经元特异性烯醇化酶(NSE)、神经胶质细胞标记胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)、多巴胺能神经元标记酪氨酸羟化酶(TH)的表达;Western blot验证诱导后TH蛋白的表达;高效液相色谱-电化学检测诱导前后多巴胺的分泌.结果 经第一阶段诱导后,细胞形成漂浮生长的神经球,nestin和CD133均呈阳性表达;第二阶段诱导后,出现明显的神经元样形态,NSE、GFAP和TH均阳性表达,Western blot也显示TH蛋白的表达,多巴胺分泌量相比诱导前明显增加(P＜0.001).结论 底蜕膜间充质干细胞体外可分化为多巴胺能样神经元,可能成为帕金森病干细胞移植治疗新的种子细胞来源.     

Autophagy and apoptosis during adult adipose- derived stromal cells differentiation into neuron-like cells in vitro

β-mercaptoethanol can induce adult adipose-derived stromal cells to rapidly and efficiently differentiate into typical neuron-like cells in vitro.Immunohistochemistry showed that neuron specific enolase and neurofilament-200 expression gradually increased with the extension of induction time,and peaked at 5 hours.By contrast,glial fibrillary acidic protein was negatively expressed at all time points.Induced cells possessed a typical Nissl body,apoptosis showing condensed chromatin in the nucleus,autophagosomes with a bilayered membrane and autolysosomes in the cytoplasm at 5 hours.TUNEL assay and immunohistochemistry and immunofluorescence demonstrated that apoptosis and caspase-3 expression increased and peaked at 8 hours.Immunohistochemistry and immunofluorescence showed that microtubule-associated protein light chain 3 gradually increased with induction and reached a peak at 5 hours.These results indicate that autophagy played an important role in protecting cells during adult adipose-derived stromal cells differentiation into neuron-like cells in vitro.     

Differentiation of fetal pancreatic stem cells into neuron-like and islet-like cells in vitro

Pancreatic stem cells were isolated and cultured from aborted human fetal pancreases of gestational age 14-20 weeks. They were seeded at a density of 1 × 104 in serum-free media for differentiation into neuron-like cells, expressing β-tubulin III and glial fibrillary acidic protein. These neuron-like cells displayed a synapse-like morphology and appeared to form a neuronal network. Pancreatic stem cells were also seeded at a density of 1 × 105 for differentiation into islet-like cells, expressing insulin and glucagon, with an islet-like morphology. These cells had glucose-stimulated secretion of human insulin and C-peptide. Results suggest that pancreatic stem cells can be differentiated into neuron-like and islet-like cells.     

Neuron-like differentiation of adult rat bone marrow stromal cells induced by transforming growth factor-beta and brain-derived neurotrophic factor

BACKGROUND: It has been demonstrated that transforming growth factor-β (TGF-β) and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) can induce stem cell differentiation into neuron-like cells.OBJECTIVE: To investigate the efficacy of TGF-β and BDNF at inducing the differentiation of adult rat bone marrow stromal cells (BMSCs) into neuron-like cells, both in combination or alone.DESIGN, TIME AND SETTING: A comparative observation experiment was performed at the Department of Orthopedics, First Affiliated Hospital of Liaoning Medical University between October 2007 and January 2008.MATERIALS: TGF-βand BDNF were purchased from Sigma, USA; mouse anti-rat neuron specific enolase, neurofilament and glial fibrillary acidic protein were purchased from Beijing HMHL Biochem Ltd., China.METHODS: BMSCs were isolated from rats aged 4 weeks and incubated with TGF-β(1μg/L) and/or BDNF (50μg/mL).MAIN OUTCOME MEASURES: Expression of neuron-specific enolase, neurofilament and glial fibrillary acidic protein were determined by immunocytochemistry.RESULTS: BMSCs differentiated into neuron-like cells following induction of TGF-β and BDNF, and expressed both neuron-specific enolase and neurofilament. The percent of positive cells was significantly greater in the combination group than those induced with TGF-β or BDNF alone (P<0.01).CONCLUSION: Treatment of BMSCs with a combination of TGF-β and BDNF induced differentiation into neuron-like cells, with the induction being significantly greater than with TGF-β or BDNF alone.     

依达拉奉体外定向诱导人间充质干细胞向神经元样细胞的分化

背景：依达拉奉作为新型氧自由基清除剂,一般用于抑制脂质过氧化反应,减轻脑水肿,保护神经细胞。 目的：观察依达拉奉体外定向诱导人骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化的可行性。 设计、时间及地点：细胞学体外观察,于2007-12/2008-09广东医学院附属医院中心实验室完成。 材料：骨髓来源于创伤所致闭合性股骨骨折的成年患者,由广东医学院附属医院骨科提供。依达拉奉由南京先声药业生产,批号P2007123144254453。 方法：无菌抽取的骨髓经肝素化后,采用密度梯度离心法及贴壁筛选法分离获得人骨髓间充质干细胞,传至第5代按1× 108 L-1接种于6孔板内,设立2组,依达拉奉组细胞达50%融合时用含碱性成纤维生长因子、胎牛血清的L-DMEM预诱导24 h,PBS洗涤后再用20 mg/L依达拉奉无血清L-DMEM诱导24 h;空白对照组始终用含体积分数为10%胎牛血清的L-DMEM培养,不加任何预诱导剂和诱导剂。 主要观察指标：诱导分化后细胞形态变化,SP法免疫细胞化学鉴定神经元烯醇化酶、巢蛋白、胶质纤维酸性蛋白及微管相关蛋白2的表达。 结果：体外诱导1 h后,依达拉奉组胞体收缩,2 h后形成较长突起,5 h后呈典型神经元样细胞;空白对照组细胞仍呈对称的梭形,无突起形成。免疫组化结果显示,诱导6 h后依达拉奉组神经元样细胞的胞体及部分突起呈棕黄色,强表达神经元烯醇化酶,弱表达胶质纤维酸性蛋白和巢蛋白,不表达微管相关蛋白2;空白对照组上述4种特异性抗原均呈阴性表达。 结论：人骨髓间充质干细胞经依达拉奉体外诱导后,所分化的细胞具有神经元表型,但还不够成熟,处于向成熟神经元分化的中间阶段。     

转化生长因子β和脑源性神经营养因子联合诱导成年大鼠骨髓基质细胞向神经元样细胞的分化

BACKGROUND： It has been demonstrated that transforming growth factor-β （TGF-β） and brain- derived neurotrophic factor （BDNF） can induce stem cell differentiation into neuron-like cells. OBJECTIVE： To investigate the efficacy of TGF-β and BDNF at inducing the differentiation of adult rat bone marrow stromal cells （BMSCs） into neuron-like cells, both in combination or alone. DESIGN, TIME AND SETTING： A comparative observation experiment was performed at the Department of Orthopedics, First Affiliated Hospital of Liaoning Medical University between October 2007 and January 2008. MATERIALS： TGF-~ and BDNF were purchased from Sigma, USA; mouse anti-rat neuron specific enolase, neurofilament and glial fibrillary acidic protein were purchased from Beijing HMHL Biochem Ltd., China. METHODS： BMSCs were isolated from rats aged 4 weeks and incubated with TGF-β（1μ g/L） and/or BDNF （50 μ g/mL）. MAIN OUTCOME MEASURES： Expression of neuron-specific enolase, neurofilament and glial fibrillary acidic protein were determined by immunocytochemistry. RESULTS： BMSCs differentiated into neuron-like cells following induction of TGF-β and BDNF, and expressed both neuron-specific enolase and neurofilament. The percent of positive cells was significantly greater in the combination group than those induced with TGF-β or BDNF alone （P 〈 0.01）. CONCLUSION： Treatment of BMSCs with a combination of TGF-β and BDNF induced differentiation into neuron-like cells, with the induction being significantly greater than with TGF-β or BDNF alone.