体外模拟心肌环境诱导骨髓间充质干细胞向心肌细胞的分化★

目的：以往研究将长有一层心肌细胞的半透膜放于骨髓间充质干细胞培养皿中，或用培养过心肌细胞的培养基来培养骨髓间充质干细胞，均未发现心肌细胞特异蛋白表达。为此体外模拟心肌微环境诱导骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化，并与常规诱导剂5-氮杂胞苷的诱导效果进行比较。 方法：实验于2007-03/09在山西医科大学中心实验室完成。①动物：Wistar大鼠20只，新生1 d龄Wistar乳鼠10只，均由山西医科大学动物房提供，清洁级，实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准。诱导剂5-氮杂胞苷为美国Sigma公司产品。②实验方法：自新生Wistar乳鼠心脏分离培养心肌细胞，取第1、2代制成1×109 L-1细胞悬液，-70 ℃放置4~5 h后融化，吸管吹打，反复3次，离心取上清，过滤后即为心肌细胞冻融液，以此作为培养基体外模拟心肌微环境。自成年Wistar大鼠骨髓分离骨髓间充质干细胞，取生长良好的第2代制成1×108 L-1细胞悬液，分为4组：血清对照组加入含15％胎牛血清的DMEM/F12培养基；5-氮杂胞苷组加入10μmol/L 5-氮杂胞苷37 ℃避光孵育24 h后，换DMEM/F12培养基继续培养；5-氮杂胞苷+心肌细胞冻融液组加入10μmol/L 5-氮杂胞苷诱导24 h后，在培养体系中加入相当于4倍骨髓间充质干细胞数量的心肌细胞冻融液；心肌细胞冻融液组加入相当于4倍骨髓间充质干细胞数量的心肌细胞冻融液。③实验评估：诱导1周后观察骨髓间充质干细胞的形态变化，利用免疫细胞化学技术鉴定心肌特异性肌钙蛋白T、连接蛋白43、α-横纹肌肌动蛋白、CD31的表达情况。 结果：①体外模拟心肌微环境情况：培养7 d时心肌细胞形成细胞簇或细胞单层，呈放射状排列的同心圆状或峰谷样生长，细胞簇搏动呈明显同步性。传代后的心肌细胞仍具有自主收缩的特性。②骨髓间充质干细胞的体外诱导结果：诱导处理1周后，5-氮杂胞苷组多数细胞呈杆状，紧密平行排列生长，细胞体积变大，可见肌丝样结构形成；心肌细胞冻融液组细胞有聚集生长趋势，形成大量的子细胞，可见大量的肌丝样的结构；5-氮杂胞苷+心肌细胞冻融液组脱落或降解的细胞数明显少于5-氮杂胞苷组，也形成肌丝样结构，但部分细胞内有脂肪空泡形成。③免疫细胞化学鉴定结果：诱导培养1周后，血清对照组仅表达α-横纹肌肌动蛋白；5-氮杂胞苷组表达心肌特异性蛋白T、α-横纹肌肌动蛋白、连接蛋白43，其阳性率分别为20%，28%，25%，抗CD31染色呈阴性；心肌细胞冻融液组上述蛋白阳性表达率分别为23%，32%，28%，明显高于5-氮杂胞苷组（P < 0.05），同时抗CD31染色呈阳性；5-氮杂胞苷+心肌细胞冻融液组上述蛋白阳性表达率略低于心肌细胞冻融液组，抗CD31染色呈阳性。 结论：①以心肌细胞冻融液体外模拟心肌微环境，可高效诱导骨髓间充质干细胞分化为心肌细胞。②部分骨髓间充质干细胞表达CD31，即可向血管内皮细胞分化，提示与5-氮杂胞苷单一的肌细胞诱导作用相比，心肌细胞冻融液更能提供一个心肌再生所需的自然条件。     

骨髓间充质干细胞体外诱导培养后的电生理特性

背景：骨髓间充质干细胞在宿主心肌中能够生长,并可在心肌环境诱导下分化,改善心脏功能,但目前骨髓干细胞分化过程中生物学特性尚不甚清楚。 目的：观察经5-氮胞苷诱导培养后,骨髓间充质干细胞体外缝隙连接蛋白43的表达及电生理特性变化。 设计、时间及地点：细胞学体外对照观察,于2007-07/2009-02在河北省人民医院心脏中心完成。 材料：2月龄雄性冀中白猪24只,购自河北医科大学实验动物中心。 方法：无菌条件下抽取猪双侧股骨骨髓,Percoll密度梯度法体外分离培养骨髓间充质干细胞,传至第2代后,加入10 μmol/L的5-氮胞苷,24 h后更换为不含诱导剂的DMEM培养基继续培养,分别于诱导后1,2,3周进行指标检测;并设立未经5-氮胞苷诱导的对照组。实验猪抽取骨髓后麻醉,取心室肌,组织块酶消化法分离培养正常心室肌细胞。 主要观察指标：ABC法免疫细胞化学染色检测缝隙连接蛋白43的表达,以膜片钳全细胞记录模式测定Ito电流密度及动作电位。 结果：5-氮胞苷诱导后1,2周,部分骨髓间充质干细胞表达缝隙连接蛋白43,呈核周散在分布的棕黄色颗粒;诱导后3周缝隙连接蛋白43阳性率为95%,细胞密度大的区域出现类似正常心肌的闰盘结构。在+80 mV时与正常心室肌细胞比较,未诱导对照组及诱导1,2周的骨髓间充质干细胞Ito电流密度均明显降低(P < 0.05),诱导3周的骨髓间充质干细胞Ito电流密度升高至正常心室肌细胞水平(P > 0.05)。5-氮胞苷诱导1,2周的骨髓间充质干细胞未能检测到动作电位,诱导3周后可检测到动作电位,与正常心室肌细胞相似。 结论：骨髓间充质干细胞经5-氮胞苷体外诱导3周后,与正常心肌具有相似的缝隙连接蛋白43表达能力及电生理特性。     

5-氮胞苷体外诱导大鼠骨髓基质干细胞向心肌样细胞的分化

背景：骨髓基质干细胞具有扩增迅速、分化潜能广泛等特点,因此建立骨髓基质干细胞的体外定向诱导模型有利于组织工程学研究。 目的：探讨应用5-氮胞苷体外诱导大鼠骨髓基质干细胞向心肌样细胞分化的可能性。 设计、时间及地点：细胞学体外观察,于2005-06/2008-06在辽宁医学院附属第一医院中心实验室完成。 材料：SD大鼠20只,由辽宁医学院实验动物中心提供。5-氮胞苷为Sigma公司产品。 方法：大鼠麻醉后,分离股骨和胫骨,全骨髓法+贴壁法分离培养骨髓基质干细胞,待细胞生长融合至90%后传代扩增。取P3代骨髓基质干细胞,以2×104/孔密度接种于24孔培养板,分别加入5,10,15,20 μmol/L 5-氮胞苷诱导培养,同时设立不加诱导剂的空白对照,诱导24 h后更换为正常培养液继续培养至3周。 主要观察指标：细胞形态及生长曲线,诱导后细胞形态变化,诱导后细胞连接蛋白43和α-横纹肌肌动蛋白的表达。 结果：①培养的骨髓基质干细胞大多呈梭形,有时可见细胞融合,P3代细胞接种后第1,2天为静止生长期,从第3天开始进入对数生长期,第9天达高峰,以后进入平台期,第12天细胞数量开始减少。②5 μmol/L 5-氮胞苷诱导后,骨髓基质干细胞形态无明显变化;10 μmol/L 5-氮胞苷诱导后骨髓基质干细胞变长,宽大,并朝一个方向延伸,具有肌管形成细胞的形态特点;15 μmol/L 5-氮胞苷诱导后,24孔板周边区有少量细胞存活;20 μmol/L 5-氮胞苷诱导后细胞死亡。③经10 μmol/L 5-氮胞苷诱导3周后,骨髓基质干细胞胞浆内可见连接蛋白43和α-横纹肌肌动蛋白的表达;空白对照组均呈阴性表达。 结论：骨髓基质干细胞自身无法向心肌细胞方向转化,体外经5-氮胞苷诱导后具有向心肌细胞分化的潜能。5-氮胞苷浓度过低不能起到诱导分化作用,浓度过高则会造成细胞大量死亡,10 μmol/L为较适宜的诱导浓度。     

5-氮杂胞苷诱导人脐带间充质干细胞向心肌样细胞的分化☆

背景：5-氮杂胞苷能诱导人脐带间充质干细胞分化为心肌细胞。 目的：以5-氮杂胞苷诱导人脐带间充质干细胞分化为心肌细胞。 方法：采用贴壁培养法分离、纯化人脐带间充质干细胞,以5-氮杂胞苷诱导第3代人脐带间充质干细胞分化为心肌样细胞。 结果与结论：诱导前人脐带间充质干细胞呈典型的梭形;诱导后一二周细胞体积变大,三四周后相邻细胞间胞膜有接触,逐渐相连呈肌管状,细胞胞质内可见细丝样结构。诱导4周后免疫组织化学鉴定人脐带间充质干细胞cTnI表达阳性,未诱导细胞cTnI表达阴性;诱导组Nkx2.5、GATA 4 mRNA表达水平较未诱导组显著增加(P < 0.05)。提示5-氮杂胞苷可能通过调控GATA4、Nkx2.5基因的表达促进人脐带间充质干细胞分化为心肌样细胞,并促进其成熟。     

人骨髓间充质干细胞向神经元样细胞诱导分化

骨髓间充质干细胞具备取材方便、对组织损伤小等优点,其低免疫原性及易于诱导机体的免疫耐受性,使得在不需要HLA配型的前提下也可以进行异体移植,从而减少免疫抑制剂的副作用。目前常采用密度梯度离心法体外分离培养人骨髓间充质干细胞,可根据生物学特性、细胞表面标记、多分化潜能、低免疫原性和免疫调节功能对其进行鉴定。骨髓间充质干细胞虽来源于中胚层,但在相应的诱导下可以向内胚层或外胚层的方向分化,一般选取传至第5代的骨髓间充质干细胞,除在培养液中加入传统的诱导剂如神经生长因子、维甲酸、脑源性生长因子、碱性成纤维生长因子、表皮生长因子外,向培养液中加入二十二碳六烯酸和花生四烯酸可诱导加速骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化,并促进神经元轴突的生长。但是骨髓间充质干细胞移植的安全性,尤其是致瘤性的问题仍有待进一步研究。     

体外培养骨髓间充质干细胞诱导分化为神经样细胞的研究

目的探讨DMSO+BHA体外培养骨髓间充质干细胞诱导分化为神经样细胞的可行性。方法 DMSO+BHA诱导BMSCs向神经样细胞分化,免疫组织细胞化学染色法检测相关蛋白表达。结果神经方向诱导后细胞形态学发生变化,且NSE、Nestin及GFAP染色均为阳性。结论 DMSO+BHA可成功诱导BMSCs向神经样细胞方向分化。     

5-氮胞苷体外诱导骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化：超顺磁性氧化铁颗粒的标记

背景：骨髓间充质干细胞体外经多种诱导剂均可成功转化为心肌样细胞,目前国内外报道中普遍采用的诱导剂为5-氮胞苷。超顺磁性氧化铁颗粒直径小,可被干细胞吞噬,加上其顺磁性可被MRI探测到信号,因而成为目前广泛应用于活体检测干细胞移植的理想示踪剂。 目的：与未经标记的干细胞相比,观察超顺磁性氧化铁颗粒标记方式对干细胞体外经5-氮胞苷诱导向心肌样细胞分化效应的影响。 方法：分离培养猪骨髓间充质干细胞,实验组采用P3代细胞经超顺磁性氧化铁颗粒标记,标记后细胞经5-氮胞苷体外诱导24 h后继续培养,对照组直接经5-氮胞苷诱导。2周后用抗结蛋白、肌球蛋白重链、心肌特异性肌钙蛋白I、连接蛋白43进行免疫细胞化学染色鉴定,经普鲁士蓝染色观察细胞内铁颗粒。 结果与结论：5-氮胞苷诱导分化后细胞表达抗结蛋白、肌球蛋白重链、心肌特异性肌钙蛋白I和连接蛋白43,且超顺磁性氧化铁颗粒标记诱导细胞内普鲁士蓝染色呈阳性。提示超顺磁性氧化铁颗粒标记骨髓间充质干细胞经5-氮胞苷体外诱导后可以分化为心肌样细胞。     

成肌分化因子和5-氮杂胞苷体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞向骨骼肌细胞的分化

转位替代疗法,这样就造成了另一块肌组织的损伤。在这种背景下,作者设计了该课题,寻找肌肉原位修复的方法。目的：探讨大鼠骨髓间充质干细胞在体外诱导分化为骨骼肌细胞的条件。方法：分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,取第3代骨髓间充质干细胞,应用5-氮杂胞苷、成肌分化因子、转化生长因子β1、胰岛素样生长因子1联合进行诱导,使之分化。在诱导后的第9天,收集细胞,免疫组织化学法对细胞进行鉴定。结果与结论：原代培养的骨髓间充质干细胞呈贴壁、集落样生长,5~7 d后有多突成纤维细胞、扁平多角形细胞、多角形细胞和三角形细胞。12 d后,见细胞融合,铺满瓶底,骨髓间充质干细胞的形态变化不明显。经5-氮杂胞苷诱导后细胞,起初部分细胞死亡,生长缓慢。7 d后见细胞明显生长,体积逐渐增大,呈椭圆形、梭形或不规则形状。14 d后,大量增殖的长梭形细胞开始增多。18~22 d后,肌管数量增多,体积增大,核数亦明显增多,初生肌管与长梭形成肌细胞呈平行排列,间隔分布。骨髓间充质/干细胞免疫组化法测定见CD44反应阳性,胞质呈棕褐颗粒,核周明显,CD34呈阴性反应。诱导后骨髓间充质干细胞免疫组化法测定见结蛋白、骨骼肌特异肌球蛋白均为阳性表达。结果提示在体外,成肌分化因子和5-氮杂胞苷可以诱导骨髓间充质干细胞向骨骼肌细胞定向分化,并伴有结蛋白和骨骼肌肌球蛋白阳性表达。     

同种异体骨髓间充质干细胞移植对大鼠急性心肌梗死后Cx43、Cx45mRNA表达的影响

背景：细胞移植可以修复受损的心肌组织,但移植细胞是否和宿主细胞形成有效的电-机械偶联,并引起移植后细胞缝隙连接蛋白重构及心律失常等尚缺乏系统观察。目前只有少数研究发现心肌梗死后缝隙连接蛋白45表达上调,而对于骨髓间充质干细胞移植后缺血区缝隙连接蛋白45的表达尚无报道。 目的：课题组假设通过改变缝隙连接蛋白水平、干预异常的GJ通道,来尝试治疗心肌梗死后心律失常,为此探讨同种异体骨髓间充质干细胞移植对心肌梗死大鼠缝隙连接蛋白43及缝隙连接蛋白45 mRNA表达的影响。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2008-01/2009-05在广西医科大学实验中心完成。 材料：健康Wistar大鼠180只,随机分为正常对照组、假手术组、心肌梗死组、细胞移植组,45只/组。各组按干预后4,8,12周又分为3个亚组,15只/亚组。另取1月龄健康雄性Wistar大鼠20只,用于分离培养骨髓间充质干细胞。 方法：取传至第3代的大鼠骨髓间充质干细胞,加入10 μmol/L 5-氮胞苷进行诱导,4周后用于移植,在移植前2 h行DAPI标记。心肌梗死组、细胞移植组大鼠建立急性心肌梗死模型,假手术组只穿线不结扎冠状动脉。造模后7 d,细胞移植组将2×1010 L-1骨髓间充质干细胞悬液分多点注射到心肌梗死的边缘区和中心区,心肌梗死组、正常对照组、假手术组均注射等量生理盐水。 主要观察指标：荧光定量PCR法检测缝隙连接蛋白43及缝隙连接蛋白45 mRNA的表达。 结果：①干预后4,8,12周,各组正常区缝隙连接蛋白43、缝隙连接蛋白45 mRNA表达基本相似。②与正常区比较,心肌梗死组、细胞移植组缺血区的缝隙连接蛋白43 mRNA表达均显著减少(P < 0.01),缝隙连接蛋白45 mRNA表达均显著增加(P < 0.01)。③同一时间点与心肌梗死组比较,细胞移植组缺血区缝隙连接蛋白43 mRNA表达显著增高(P < 0.01),缝隙连接蛋白45 mRNA表达显著减少(P < 0.01)。 结论：课题创新性证实急性心肌梗死导致心肌缝隙连接蛋白43 mRNA水平下降,缝隙连接蛋白45 mRNA水平升高。5-氮胞苷诱导的同种异体骨髓间充质干细胞移植后,能上调梗死边缘区缝隙连接蛋白43 mRNA的表达,并下调边缘区缝隙连接蛋白45 mRNA的表达。     

体外诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞的分化

背景：常规诱导方法诱导的细胞生长缓慢，数量少，使用生长因子可加快诱导速度，但生长因子价格昂贵限制了它的使用。 目的：验证未加生长因子的诱导液体外诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的效率。 设计、时间及地点：对比细胞学观察，于2007-07/2008-02在青岛大学医学院附属医院中心实验室完成。 材料：骨髓来源自体干细胞移植治疗糖尿病患者，均征得患者同意。 方法：采用密度梯度法分离培养骨髓间充质干细胞，应用0.1 μmol/L地塞米松、10 mmol/Lβ-甘油磷酸钠、50 μmol/L维生素C对第3代骨髓间充质干细胞进行诱导，同时设立对照组，不加入诱导剂。 主要观察指标：相差显微镜观察骨髓间充质干细胞的形态变化，诱导后经碱性磷酸酶染色和钙结节染色观察细胞形态变化。 结果：第3代骨髓间充质干细胞在相差显微镜下呈均匀分布生长，形态为长梭形。经成骨诱导7 d后培养细胞逐渐汇合呈铺路石状，随着诱导时间的延长，局部细胞呈重叠生长，间充质逐渐堆积、间充质中矿盐沉积，形成多个结节，并逐渐融合。培养14 d可形成倒置显微镜下可见的褐色点状矿化结节中心；培养21 d形成小片状矿化结节，von Kossa法测定可见钙结节呈黑色，碱性磷酸酶活性测定为阳性。 结论：骨髓间充质干细胞易诱导分化为成骨细胞，且增殖快，成骨能力强。     

成人骨髓基质干细胞体外诱导为许旺细胞的实验研究

目的　探索成人骨髓基质干细胞 (h MSCs)诱导分化为许旺细胞 (Schwann cell,SC)的可行性 ,奠定组织工程学治疗周围神经疾病的理论基础。方法　采取 Ficoll-paque梯度离心骨髓 ,分离 h MSCs,经过纯化、扩增培养 ,并证实其细胞来源 ;之后采用 BHA、RA及 Forskolin、b FGF、PDGF、HRG顺次诱导、培养 ,经免疫组化鉴定S-10 0、GFAP的表达状况。结果　经过预诱导剂及诱导剂的先后作用 ,h MSCs的细胞形态发生明显改变 ,胞体呈长梭形 ,两极有丝状突起形成 ,经免疫组化的证实 ,S-10 0、GFAP阳性表达率分别为 (75%± 6.2 % )和 (67%± 4.5% )。结论　 h MSCs经诱导后 ,细胞形态、体积大小均发生明显改变 ,S-10 0、GFAP染色呈阳性 ,符合许旺细胞形态和功能特征 ,证实 h MSCs可以作为种子细胞转化为许旺细胞 ,促进周围神经疾病的愈合     

兔骨髓间充质干细胞培养及向成软骨细胞的诱导分化

背景：骨髓间充质干细胞没有理想的特异性表面标志物,对其鉴定尚无统一标准,大多数鉴定依赖于其形态水平、功能特征及培养过程中出现的分化表型来协助鉴定。目的：体外培养扩增、鉴定兔骨髓间充质干细胞,观察其诱导分化为成软骨细胞的可行性。方法：密度梯度离心法提取兔骨髓间充质干细胞,采用倒置显微镜进行形态学观察;用含体积分数为10%胎牛血清的α-MEM培养液培养细胞,每日定时进行细胞计数,观察细胞生长速度;采用流式细胞学方法分别检测原代及第3代细胞CD44、CD45、CD29的表达情况;取第3代生长良好的兔骨髓间充质干细胞,以特定培养液诱导(含体积分数为10%胎牛血清、转化生长因子1 10 μg/L、胰岛素样生长因子Ⅰ110 μg/L、转铁蛋白6.25 mg/L、地塞米松10 mmol/L、维生素C 0.05 mmol/L),倒置显微镜下观察形态变化,免疫组织化学检测软骨特异性Ⅱ型胶原的表达。结果与结论：培养的细胞长梭形,呈成纤维细胞样生长,传代细胞生长迅速。流式结果表明,原代细胞有62.4%的细胞表达CD29,有60.3%的细胞表达CD44,有2.79%的细胞表达CD45,第3代有99.9%的细胞表达CD29,有99.6%的细胞表达CD44,有2.62%的细胞表达CD45。骨髓间充质干细胞诱导后体外扩增能力明显降低,诱导21 d后形态变化比较显著,Ⅱ型胶原阳性细胞较多。结果显示应用密度梯度离心法可成功分离并扩增骨髓间充质干细胞,第3代细胞纯度较高,在适当的条件下,具有分化为成软骨细胞的潜能。     

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。     

骨髓间充质干细胞向软骨的诱导分化

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。     

人骨形成蛋白4基因腺相关病毒及绿色荧光蛋白基因腺相关病毒体外诱导成骨的比较

背景：由于骨形成蛋白的释放速度与新骨生长速度不匹配,单纯应用骨形成蛋白的效果尚不理想,因此,应有合适的载体来调节骨形成蛋白的释放速度。目的：观察重组人骨形成蛋白4基因腺相关病毒及绿色荧光蛋白基因腺相关病毒诱导兔骨髓间充质干细胞向成骨方向分化的作用。方法：全骨髓法培养兔骨髓间充质干细胞,分别应用人骨形态形成蛋白4基因腺相关病毒载体及绿色荧光蛋白基因腺相关病毒转染兔骨髓间充质干细胞,设定感染复数值为5×104,观察两组细胞形态改变,分别行碱性磷酸酶染色、Von Kossa染色、茜素红染色及碱性磷酸酶含量测定,比较两组成骨活性差异。结果与结论：人骨形态形成蛋白4基因腺相关病毒组转染骨髓间充质干细胞后,细胞形态呈现典型的成骨改变,碱性磷酸酶染色及Von Kossa染色、茜素红染色均出现成骨的特征性改变。绿色荧光蛋白基因腺相关病毒组未观察到上述改变。人骨形态形成蛋白4基因腺相关病毒组碱性磷酸酶含量高于绿色荧光蛋白基因腺相关病毒组(P < 0.01)。提示人骨形态形成蛋白4基因腺相关病毒转染骨髓间充质干细胞后,骨髓间充质干细胞表现出更加明显的成骨活性改变。     

人骨髓间充质干细胞的体外培养及向神经细胞的分化研究

目的探讨人骨髓间充质干细胞(hMSC)的体外培养生长特性及向神经细胞分化的诱导条件。方法采用密度梯度离心方法分离hMSC,体外扩增生长传代培养,倒置于显微镜下观察其生长特性。采用阿魏酸钠对传至3～6代的hMSC进行诱导培养,并以β-巯基乙醇作为对照,观察诱导培养不同时间后细胞的形态变化,应用免疫细胞化学方法鉴定诱导培养后细胞表面神经细胞特异性标志物神经丝蛋白(NF)及神经元特异性烯醇化酶(NSE)的表达。结果hMSC在体外培养条件下,能保持旺盛的增殖能力,阿魏酸钠诱导培养后6 h即可见细胞形态发生明显变化,24h后表现为典型的神经细胞样形态,NF和NSE呈阳性表达。结论hMSC在体外具有自我更新能力及多分化潜能;阿魏酸钠具有诱导体外培养的hMSC向神经细胞分化的作用。     

骨髓间充质干细胞定向分化为心脏瓣膜构成细胞及鉴定

背景：心脏瓣膜的组成成分中不是只有内皮细胞发挥作用,成纤维细胞、平滑肌细胞等均参与心脏瓣膜基质成分构建。 目的：建立可以在体外获得大量内皮细胞、平滑肌细胞、成纤维细胞的简便方法,并对获得细胞进行形态观察及表面标志鉴定。 方法：全髓贴壁法获取大鼠原代骨髓间充质干细胞,体外培养、扩增,第3代细胞在特定条件下分别向内皮细胞、血管平滑肌细胞、成纤维细胞方向诱导分化,每日于倒置显微镜下观察细胞生长情况,并对诱导分化的细胞行免疫细胞化学检测。 结果与结论：骨髓间充质干细胞在特定条件下诱导培养后,诱导后的细胞分别具有内皮细胞、平滑肌细胞和成纤维细胞的特点。提示骨髓间充质干细胞在体外可以定向分化为内皮细胞、平滑肌细胞、成纤维细胞。     

Neural cell co-culture induced differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells into neuronal-like cells★

BACKGROUND: It has been previously demonstrated that the neural cell microenvironment has the ability to induce differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) into the neural cells. OBJECTIVE: To establish a co-culture system of human BMSCs and neural cells, and to observe effects of this co-culture system on differentiation of human BMSCs into neural cells. DESIGN, TIME AND SETTING: A comparative observation experiment, performed at the Center Labora-tory of the Affiliated Hospital of Medical College Qingdao University from October 2006 to December 2007. MATERIALS: Neural cells were obtained from human fetal brain tissue. BMSCs were harvested from fe-male patients that underwent autonomous stem cell transplantation. METHODS: BMSCs in the co-culture group consisted of BMSCs and third passage neural cells. BMSCs in the control group were solely cultured in vitro. MAIN OUTCOME MEASURES: Morphological changes of BMSCs were observed, and expression of the neuronal specific marker, neuron-specific enolase (NSE), was analyzed by immunofluorescence staining after 4–5-day co-culture. RESULTS: The number of neural cells in the co-culture group increased and the cells spread on the culture bottle surface. Radial dendrite formed and connected with each other. NSE-immunoreactive cells were also detected. The positive ratio of NSE-positive cells reached (32.7±11.5)%, with morphological characteristics similar to neuronal cells. Human BMSCs did not express NSE in the control group. CONCLUSION: The microenvironment provided by neurons induced differentiation of BMSCs into neu-ronal-like cells. Key Words: bone marrow mesenchymal stem cells; stem cell transplantation; cell differentiation; neurons     

骨髓间充质干细胞向多巴胺能神经元的诱导分化

背景：近年来研究发现,神经营养因子在骨髓间充质干细胞的分化中发挥重要作用。目前脑组织中具有再生能力的神经干细胞在体外是否具有直接诱导骨髓间充质干细胞分化为多巴胺能神经元的作用还未见报道。 目的：观察大鼠间充质干细胞在胶质细胞源性神经营养因子与神经干细胞共培养两种诱导条件下体外分化成多巴胺能神经元的能力。 方法：分离培养SD大鼠骨髓间充质干细胞,取第3代细胞分2组培养,一组细胞应用胶质细胞源性神经营养因子单独诱导,另一组细胞与已培养成球的神经干细胞共培养进行诱导,共培养之前行Brdu标记。诱导3 d后以免疫组织化学法检测各组贴壁细胞神经元特异性标志物神经原纤维和多巴胺能神经元特异性标志物酪氨酸羟化酶的表达,观察间充质干细胞的分化情况。 结果与结论：胶质细胞源性神经营养因子单独诱导组间充质干细胞在诱导24 h后胞体回缩呈锥形,突起延长且数量增多,有神经元样形态,且细胞间相互连接成网络状,3 d后部分细胞表达神经原纤维,其中少部分同时表达酪氨酸羟化酶。与神经干细胞共培养组神经干细胞球很快解离,迅速贴壁,共培养的贴壁细胞大量增殖且多呈神经元样,胞体细长多突起,相互间连接成网,多数贴壁细胞分别单独表达神经原纤维和酪氨酸羟化酶,少数细胞可见Brdu/神经原纤维,Brdu/胶质纤维酸性蛋白,Brdu/酪氨酸羟化酶双标阳性。提示间充质干细胞在胶质细胞源性神经营养因子、神经干细胞存在的情况下可定向转化为神经元,并有向多巴胺能神经元分化的可能。在该实验条件下胶质细胞源性神经营养因子效果好于神经干细胞。