临床用间充质干细胞的质量控制研究

干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞.间充质干细胞(MSCs)是属于中胚层的一类多潜能干细胞,主要存在于结缔组织和器官间质中,如骨髓、脂肪、脐带、羊膜组织,间充质干细胞具有强大的增殖能力和免疫调节功能,在适宜的体内或体外环境下具有分化为肌细胞、肝细胞、成骨细胞、软骨细胞、基质细胞等多种细胞的能力.间充质干细胞由于具备多向分化和免疫调节功能,因此在治疗一些退行性和自身免疫性疾病等方面具有广阔的临床应用前景.     

人促血液血管细胞生成素的高效表达和快速纯化

目的 构建人促血液血管细胞生成素（HAPO）的表达载体，获得纯化的HAPO蛋白并研究其生物学功能。方法 通过PCR方法扩增人HAPO基因，克隆于不同的原核表达载体，ITPG诱导融合蛋白表达。NTA层析柱纯化融合蛋白，再经肠激酶裂解融合蛋白，阳离子交换层析纯化，得到纯化的重组蛋白。用培养的MO7e和ECV-304细胞检测蛋白活性。结果 HAPO可在pET32C中，获得稳定高效的可溶性表达。在Ecoli BL21（DE3）中，HAPO表达量可占菌体总蛋白的10％左右。重组蛋白80％是以可溶性蛋白形式存在。NTA层析柱纯化得到的HAPO融合蛋白，再经肠激酶裂解，阳离子交换层析纯化，得到90％以上纯度的重组HAPO蛋白，并且具有良好的生物学活性。结论 得到具有90％以上纯度的重组HAPO蛋白，而且，对MO7e和ECV-304细胞具有促增殖的作用。我们获得了纯化的人重组HAPO蛋白，为进一步研究其功能及临床应用打下基础。     

CD151对人脐带来源间充质干细胞生物学特性的影响

 目的：探讨CD151对人脐带来源间充质干细胞（human umbilical cord mesenchymal stem cells,hUC-MSCs）生物学性状的影响。方法：使用siRNA干扰hUC-MSCs 表面CD151,实验分为实验组（siRNA-CD151组）和对照组（siRNA-NC组）;流式细胞术检测干扰72 h后hUC-MSCs CD151及其它细胞表型,von Kossa和油红O染色检测体外成骨、成脂诱导分化情况;流式细胞术分析细胞周期变化;real-time PCR检测hUC-MSCs CD151、肝细胞生长因子（hepatocyte growth factor,HGF）、转化生长因子β1（transforming growth factor β1,TGF-β1）、环氧合酶2（cyclooxygenase 2,COX-2)和吲哚胺2,3-双加氧酶（indoleamine 2,3-dioxygenase,IDO）mRNA的表达量;ELISA检测hUC-MSCs HGF分泌量。结果：(1) 流式细胞术检测发现干扰72 h hUC-MSCs实验组CD151（11.97±2.63 vs 95.66±1.56;P<0.01）和CD105（93.66±0.21 vs 83.37±0.71;P<0.05）较对照组显著降低;real-time PCR 检测hUC-MSCs CD151 mRNA变化和流式结果一致。(2)给予siRNA-CD151后能够减缓细胞周期进展,表现为细胞G1期增多,S期减少。(3)实验组hUC-MSCs HGF和TGF-β1表达量低于对照组（P<0.01）,而COX-2表达量升高（P<0.05）,IDO无明显改变;ELISA检测显示实验组hUC-MSCs HGF分泌量较对照组下降（P<0.01）。结论：体外干扰CD151后hUC-MSCs 仍保持干细胞表型,体外成脂诱导分化能力无明显变化,但成骨诱导分化能力、增殖能力和相关免疫调节因子表达发生改变。     

人脐带间充质干细胞体外分离、培养、扩增方法及生物学特性研究

目的 建立从足月脐带分离间充质干细胞和体外传代培养技术,并对其生物学特性进行研究.方法 采用双酶法分离脐带间充质干细胞,并通过传代进行纯化和扩增培养,绘制生长曲线;用流式细胞仪检测脐带表面抗原及细胞周期;采用软琼脂克隆实验以观察脐带致瘤性.结果 成功建立了脐带间充质干细胞分离及培养扩增的方法;流式细胞仪检测结果显示,贴壁细胞均表达CD105、CD44、CD13和CD29,不表达造血细胞表型CD34、CD45和内皮细胞表型CD31,不表达CD106、CD166和HLA-DR;细胞倍增时间为30h,细胞周期分析表明,G0～G1期和S G2 M期所占比例分别为78.84%和11.16%,脐带间充质干细胞在软琼脂中无克隆形成.结论 双酶法是一种较好的分离和培养方法间充质干细胞的方法,培养的细胞具有间充质干细胞的基本特性,无致瘤性,为建立间充质干细胞库和临床应用提供了理论依据.     

常氧培养与低氧培养肺间充质细胞凋亡的比较

背景:小鼠间充质细胞在体外培养扩增困难,细胞凋亡是否是其原因之一,目前未知.目的:观察常氧和低氧条件下,小鼠肺间充质细胞的凋亡率是否有差别.方法:用组织块培养法获得 C57BL/6J 雄性小鼠肺间充质细胞,分别在常氧(体积分数 20%氧)和低氧(体积分数 5%的氧)条件下培养,观察细胞内活性氧水平、凋亡率和超微结构的变化.结果与结论:体积分数为 5%和 20%氧气培养的细胞随代数的增加造血细胞均逐渐减少.体积分数20%氧气培养的小鼠肺间充质细胞内的活性氧水平明显高于体积分数 5%氧气培养的细胞.体积分数 20%氧气培养的肺间充质细胞的凋亡现象较常见,体积分数 5%氧气培养的细胞凋亡现象较少见.提示常氧培养条件下,细胞的凋亡率增加,降低氧浓度可减少细胞的凋亡率.     

小鼠骨髓间充质干细胞生物学特性和体外诱导分化

目的研究小鼠骨髓间充质干细胞的生物学性状和多系分化潜能。方法取Balb／c小鼠骨髓单个核细胞在低糖的培养液中培养出贴壁生长的细胞,进行形态学观察、细胞周期和免疫表型分析;在不同的因子作用下诱导向成骨细胞、软骨细胞,脂肪细胞分化,并检测诱导后细胞相应的基因表达。结果小鼠骨髓间充质干细胞贴壁生长后形态较均一,增殖能力随着传代逐渐增强,但从第8代后增殖能力明显减退。细胞表达CD29,CD38,CD44,CD106等标记,但CD34和H-2k表达阴性。在不同的诱导培养体系里间充质干细胞能分化为成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞,相应的骨钙蛋白基因,Ⅱ型胶原基因,脂蛋白脂酶基因表达都明显增强。结论从小鼠骨髓可以分离培养出间充质干细胞,在体外有效扩增和诱导分化。表明可以以小鼠为模型研究间充质干细胞在组织工程、细胞移植、基因治疗等领域的运用。     

IL-1β促进脐带间充质干细胞的造血支持作用

本研究旨在探讨IL-1β对人脐带间充质干细胞(hUC-MSC)的造血支持的影响。将分离得到的hUC-MSC以2×106接种于75 cm2培养瓶中,贴壁2 h后,加入10 ng/ml IL-1β培养36 h后收集培养上清和细胞。观察有/无IL-1β的条件培养液对CD34+细胞造血支持的影响;real time PCR检测加/不加IL-1βMSC的造血相关因子mRAN的变化;ELISA法检测造血相关因子的差异。结果表明,含有IL-1β的MSC条件培养液能明显增强CD34+细胞集落形成能力,且以粒系和粒-单核集落形成单位为主。IL-1β促进了MSC GM-CSF、G-CSF、IL-6的mRNA的表达,促进GM-CSF、G-CSF、IL-6蛋白自脐带MSC的分泌。结论:IL-1β能够增强MSC的造血支持能力,尤其是向髓系分化的能力。     

骨髓、脐带及脂肪来源间充质干细胞的成脂能力存在差异

间充质干细胞（mesenchymalstemcells,MSC）的来源非常广泛。由于不同组织来源的影响,MSC之间都会存在一定的差异。本研究分析比较脐带、脂肪及骨髓组织来源的MSC的基本生物学特性。从脐带、脂肪和骨髓分离培养MSC,在显微镜下观察这3种来源的MSC的形态（UC—MSC,AD—MSC和BM—MSC）,用流式细胞术诱导分化试验及定量荧光PCR分别检测UC-MSC,AD-MSC和BM-MSC的免疫表型、分化能力和过氧化物酶增殖激活受体-γ（peroxisomeproliferator—activatedreceptor-1,PPAR-1）mRNA的表达水平。结果表明,UC-MSC、AD-MSC和BM—MSC的形态都是成纤维细胞样;经罗丹明和DAPI染色后,用共聚焦显微镜观察发现它们的细胞形态类似;这三种来源Msc的免疫表型符合Msc的鉴定标准,而且表达水平一致;这三种来源MSC的成骨分化潜能相似,而成脂分化潜能存在较明显的差异,其中AD—MSC成脂能力最强,BM-MSC次之,UC-MSC最差。检测脂肪形成早期起重要作用的过氧化物酶增殖激活受体-γ（PPAR-1）mRNA表达水平在三种来源MSC中的基础表达水平,发现PPAR-γ mRNA在AD-MSC中最高,在BM—MSC次之,而在UC—MSC中最低,与成脂能力的表现相一致。这表明三种来源MSC成脂能力存在差异可能与它们PPAR-1的基础表达水平有关。结论：UC—MSC,AD—MSC和BM—MSC的形态类似;免疫表型符合MSC鉴定标准,表达水平一致;成骨分化能力相似,而成脂分化能力不同;PPAR-γ mRNA表达水平不一。关于差异的相关机制有待进一步研究。     

大鼠胎盘来源间充质干细胞的生物学特性

背景:研究报道,人间充质干细胞用于实验动物研究的结果不令人满意,所以考虑使用大鼠胎盘来源的间充质干细胞用于动物实验研究,以期获得更好的实验结果。查阅国内外相关文献,目前尚未发现大鼠胎盘来源间充质干细胞的相关报道。目的:建立从大鼠胎盘分离间充质干细胞的方法,观察其基本生物学特性。方法:通过胶原酶消化法从大鼠胎盘分离并得到间充质干细胞。每天用倒置显微镜观察其形态。用MTT法测定其生长动力学并绘制生长曲线。用流式细胞仪检测其表型及细胞周期。通过免疫组化法证实其成脂及成骨分化的潜能。结果与结论:原代细胞培养8h后细胞贴壁,24h内细胞形成集落,第4代细胞大小、形态基本一致,以梭形为主。细胞周期检测提示G0/G1期、S期、G2期的比例分别为83.76%,8.01%,8.23%。免疫表型分析其表达CD29和CD90,不表达CD45。体外诱导实验证实胎盘间充质干细胞具有成脂和成骨分化的潜能。     

脐带来源间充质干细胞在成脂培养条件下骨形态发生蛋白2的表达

背景：脐带间充质干细胞在成脂培养条件下成脂相关信号因子过氧化物酶体增殖体激活受体Y的表达水平增高,同时成骨相关信号因子骨形态发生蛋白的表达水平也增高。目的：检测成脂诱导条件下脐带间充质干细胞的过氧化物酶体增殖体激活受体Y及骨形态发生蛋白2的表达水平变化,并对结果进行初步探讨。方法：取脐带来源的间充质干细胞,以成脂诱导体系对细胞进行诱导分化培养,倒置显微镜下观察细胞体外培养生长情况：油红O染色法观察成脂现象,茜素红及von kossa染色观察是否有沉淀形成：荧光定量PCR方法检测成脂相关因子过氧化物酶体增殖体激活受体Y及骨形态发生蛋白2的表达变化情况。结果与结论：获得脐带来源间充质干细胞,并成功进行了成脂诱导分化。荧光定量PCR检测发现在成脂诱导条件下脐带间充质干细胞的过氧化物酶休增殖体激活受体Y和骨形态发生蛋白2的表达水平令都呈升高趋势,但是前肯对分化方向的调控起主要作用。