大鼠骨髓间充质干细胞与Sertoli细胞体外共培育的免疫负调作用

目的 探讨骨髓间充质干细胞（BMSCs）与Sertoli细胞（SCs）体外共培育时对免疫应答的调节作用,为两者联合应用于移植修复提供线索.方法 用密度梯度离心法分离SD大鼠脾脏单个核细胞（简称L）,羧基荧光素二醋酸盐琥珀酰亚胺酯（CFSE）标记细胞后,将其加入按照不同的比例混合的BMSCs与SCs共培育体系,设立L细胞为对照组,L＋刀豆蛋白A（ConA）、BMSCs＋L＋ConA、SCs＋L＋ConA、BMSCs＋SCs＋L＋ConA四大组细胞为实验组.培养4 d,通过流式细胞术分析T淋巴细胞的增殖情况.结果 单个核细胞培养体系中加入ConA可以显著刺激T淋巴细胞增殖.BMSCs、SCs均可抑制淋巴细胞增殖,抑制作用随加入BMSCs和SCs的比例增加而增强,BMSCs和SCs混合培养后对淋巴细胞增殖抑制作用进一步增强,且在某些浓度时呈现协同性.结论 BMSCs与SCs体外共培育时可增强免疫抑制作用.     

The immunomodulatory activity of human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells in vitro

Bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) are currently being investigated in preclinical and clinical settings because of their self-renewal and multipotent differentiative capacity or their immunosuppressive function. However, BM may be detrimental because of the highly invasive donation procedure and BM-MSC decline with age. Therefore, MSC derived from other sources have been considered as an alternative. However, there is only limited knowledge on their immunomodulatory properties. Human umbilical cord blood (UCB) cells are good substitutes for BM-MSC because of the immaturity of newborn cells. In this study, we successfully isolated MSC from UCB. The morphological phenotypes, cell cycle status, surface markers and differentiation potential of these clonally expanded cells are consistent with BM-MSC. Furthermore, UCB-MSC expanded in vitro retain low immunogenicity and an immunomodulatory effect. Flow cytometry analysis showed that UCB-MSC did not express CD40, CD40 ligand, CD80, CD86 and major histocompatibility complex class II molecules. We have demonstrated that UCB-MSC are incapable of inducing allogeneic peripheral blood mononuclear cell (PBMC) proliferation and have a dose-dependent inhibition of PBMC immune responses in mixed lymphocyte reactions (MLR) and phytohaemagglutinin activation assays, even after interferon-gamma treatment. Additionally, we have found that UCB-MSC can suppress the function of mature dendritic cells. Using transwell systems, we have demonstrated an inhibition mechanism that depends on both cell contact and soluble factors. Based on the findings we conclude that banked UCB could serve as a potential alternative source of MSC for allogeneic application in the future.     

羊膜上皮细胞和羊膜间充质干细胞构建组织工程皮肤

背景：由于人胎盘来源的间充质干细胞具有多方面的优点,近年来已成为干细胞研究的热点。 目的：分析鉴定羊膜间充质干细胞和羊膜上皮细胞的生物学特性,探讨其作为皮肤种子细胞在三维气液培养构建组织工程皮肤中的应用情况。 方法：用胰酶胶原酶多步消化法获取羊膜间充质干细胞和羊膜上皮细胞,通过流式细胞术、反转录-聚合酶链反应和免疫荧光染色技术,鉴定两种细胞的表面分子标记、干细胞特性、与皮肤角质形成细胞的相似性,并利用两种细胞为种子细胞以鼠Ⅰ型胶原为基质进行三维气液培养。 结果与结论：①流式细胞术检测体外培养羊膜间充质干细胞和羊膜上皮细胞均高表达CD90、CD73、CD105,不表达造血干细胞标志CD34以及MHC-Ⅱ类分子HLA-DR。②反转录-聚合酶链反应检测到羊膜间充质干细胞表达干细胞特性基因CMCY和NANOG,羊膜上皮细胞表达干细胞特性基因CMCY和 KLF4,两种细胞均有干细胞特性。③反转录-聚合酶链反应检测羊膜间充质干细胞表达皮肤角质形成细胞特性基因K19、β1-integrin、K8,羊膜上皮细胞表达K19、β1-integrin、K5、K8,免疫荧光染色见羊膜上皮细胞表达与角质形成细胞增殖相关的的特性蛋白K14,说明羊膜上皮细胞与皮肤角质形成细胞更具相似性, 在特定条件下更易于分化为皮肤角质形成细胞。④利用两种细胞成功构建组织工程皮肤,苏木精-伊红染色切片显示其具有一定的皮肤结构,且羊膜上皮细胞发生了初步分化。以上结果说明羊膜间充质干细胞与羊膜上皮细胞通过三维培养构建人皮肤组织是可行的。     

脱细胞羊膜支架复合Scleraxis慢病毒转染的人羊膜间充质干细胞促进兔腱-骨愈合

文题释义： 脱细胞羊膜支架：是一种通过对新鲜羊膜进行脱细胞处理后得到的天然支架,富含有丰富的细胞外基质成分,细胞能够在该支架表面正常生长。 Scleraxis：是肌腱细胞/韧带细胞的特异性标志分子,在肌腱细胞和韧带细胞的发育和分化过程中发挥着重要的作用。 背景：脱细胞羊膜支架是一种天然支架,具有良好的生物相容性,已经广泛应用于组织工程的相关领域。Scleraxis能够促进人羊膜间充质干细胞向人韧带细胞分化,进而促进腱-骨愈合。 目的：探讨脱细胞羊膜支架复合Scleraxis慢病毒转染的人羊膜间充质干细胞能否促进兔腱-骨愈合。 方法：①体外分离培养人羊膜间充质干细胞,经过传代培养后观察细胞的形态;②体外构建Scleraxis慢病毒然后以最适感染复数转染第3代人羊膜间充质干细胞,q-PCR检测其转染效率;③用酶消化法制备脱细胞羊膜支架,然后体外将转染Scleraxis慢病毒的人羊膜间充质干细胞接种到脱细胞羊膜支架上面,鬼笔环肽染色观察细胞在支架上的生长情况;④将脱细胞羊膜支架复合转染Scleraxis慢病毒的人羊膜间充质干细胞包裹新西兰大白兔跟腱,然后移植到骨隧道内,观察其对腱-骨愈合的影响。 结果与结论：①第3代人羊膜间充质干细胞呈贴壁生长,细胞生长状态良好;②Scleraxis慢病毒转染后96 h表达稳定的绿色荧光,Slclerxis的mRNA表达水平明显提高,说明转染成功;③脱细胞羊膜支架的上皮细胞基本消失,证明脱细胞比较彻底,同时其基底层完整保留,细胞外基质成分仍然存在;④通过鬼笔环肽染色发现细胞在脱细胞羊膜支架上生长良好,增殖未受到影响;⑤体内实验结果提示：人脱细胞羊膜支架复合Scleraxis慢病毒转染的人羊膜间充质干细胞具有促进腱-骨愈合的作用。 ORCID: 0000-0002-6798-6156(张骏) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

Bone tissue engineering: current strategies and techniques--part II: Cell types

Bone repair and regeneration is a dynamic process that involves a complex interplay between the (1) ground substance; (2) cells; and (3) milieu. Each constituent is integral to the final product, but it is often helpful to consider each component individually. While bone tissue engineering has capitalized on a number of breakthrough technologies, one of the most valued advancements is the incorporation of mesenchymal stem cells (SCs) into bone tissue engineering applications. With this new idea, however, came new found problems of guiding SC differentiation. Moreover, investigators are still working to understand which SCs source produces optimal bone formation in vitro and in vivo. Bone marrow-derived mesenchymal SCs and adipose-derived SCs have been researched most extensively, but other SC sources, including dental pulp, blood, umbilical cord blood, epithelial cells reprogrammed to become induced pluripotent SCs, among others, are being investigated. In Part II of this review series, we discuss the variety of cell types (e.g., osteocytes, osteoblasts, osteoclasts, chondrocytes, mesenchymal SCs, and vasculogenic cells) important in bone tissue engineering.     

Stem cell characteristics and the therapeutic potential of amniotic epithelial cells

Multiple stem cell types can be isolated from the human placenta. Recent advances in stem cell biology have revealed that human amniotic epithelial cells (hAECs) are one of the perinatal stem cells which possess embryonic stem cell‐like differentiation capability and adult stem cell‐like immunomodulatory properties. Unlike other types of placental stem cells, hAECs are derived from pluripotent epiblasts and maintain multilineage differentiation potential throughout gestation. Similar to mesenchymal stem cells, hAECs are also able to modulate the local immune response. These, and other properties, make hAECs attractive for cellular therapy. This review article summarizes current knowledge of stem cell characteristics and immunomodulatory properties of amniotic epithelial cells and aims to advance our understanding towards the goal of novel therapy development.     

异基因间充质干细胞在体内免疫调节作用的时间及剂量依赖性

背景：异基因间充质干细胞移植时,发挥作用需要的剂量、持续的时间及是否具有不良反应是目前研究的热点。 目的：观察异基因的骨髓间充质干细胞在体内免疫调节作用的时间、剂量依赖性。 方法：免疫系统正常的BALB/c小鼠模型,制备骨髓来源间充质干细胞,24只BALB/c小鼠随机分为4组,实验组每只小鼠分别通过尾静脉注射0.3 mL细胞悬液,分别含5×10⁵,5×10⁴,5×10³骨髓间充质干细胞,对照组小鼠仅注射0.3 mL生理盐水。进行淋巴细胞增殖检测、混合淋巴细胞反应、间充质干细胞移植对异基因小鼠免疫系统的影响等实验。 结果与结论：不同剂量的C57BL/6骨髓来源间充质干细胞经尾静脉注射给BALB/c受体小鼠后,骨髓间充质干细胞体内对免疫系统的调节呈剂量依赖性。间充质干细胞促进异基因移植物的植入,同时这种免疫下调作用在2周时最强,1个月逐渐减弱,2个月基本消失,提示间充质干细胞的免疫调节作用具有剂量依赖性,并且只能维持一段时间。     

骨髓和脂肪来源间充质干细胞的免疫调节作用

背景：脂肪来源的间充质干细胞是否具有和骨髓来源间充质干细胞类似的免疫调节作用? 目的：观察骨髓来源和脂肪来源间充质干细胞的免疫学特征。 方法：分离骨髓和脂肪来源的间充质干细胞,分别检测它们对T细胞周期、活化、抑制和增殖的作用情况。 结果与结论：骨髓来源和脂肪来源的间充质干细胞同样具有抑制T细胞增殖的能力,在有丝分裂原刺激和混合淋巴细胞反应的T细胞增殖中这种作用都是具有剂量依赖性的,在1︰2时有极强的抑制作用,但是在1︰100时这种作用基本消失,在共培养时骨髓来源和脂肪来源的间充质干细胞都可以使更多的T细胞被抑制在G0/G1期,同时也可以抑制T细胞的早期活化,但是上述作用脂肪来源的间充质干细胞均较骨髓来源间充质干细胞弱,且脂肪来源的间充质干细胞并不具有抑制T细胞凋亡的作用。     

Human amnion mesenchyme harbors cells with allogeneic T-cell suppression and stimulation capabilities

Cells derived from the amniotic membrane of human placenta have been receiving particular attention because of their stem cell potentiality and immunomodulatory properties, which make them an attractive candidate source for cell therapy approaches. In this study, we isolated cells from the mesenchymal region of amnion and identified two subpopulations discordant for expression of the HLA-DR, CD45, CD14, and CD86 cellular markers. We therefore refer to the unfractionated cell population derived from this region as amniotic mesenchymal tissue cells (AMTC). We studied the suppressive and stimulatory characteristics of the unfractionated, HLA-DR-positive, and HLA-DR-negative AMTC populations and demonstrated that all three fail to induce an allogeneic T-cell response. However, unfractionated AMTC, which could inhibit T-cell allogeneic proliferation responses, induced proliferation of T cells stimulated via the T-cell receptor (TcR), in a cell-cell contact setting. We have shown that this stimulatory capacity can be attributed to the HLA-DR-positive AMTC subpopulation. Indeed, even though the HLA-DR-positive AMTC fraction surprisingly failed to induce proliferation of resting allogeneic T cells, they could cause strong proliferation of anti-CD3-primed allogeneic T cells. This stimulatory effect was not observed using the HLA-DR-negative AMTC fraction. The revelation that human amniotic mesenchyme possesses cell populations with both suppressive and stimulatory properties sheds additional light on the immunomodulatory functions of this tissue and may contribute to the clarification of some ongoing controversies associated with mesenchymal stromal cells of other sources, such as the presence of HLA-DR-positive cells and the suppressive versus stimulatory properties of these cells.     

同种异体骨髓间充质干细胞的研究现状

背景：自体骨髓间充质干细胞移植是近年来在治疗关节软骨缺损较新的方法,但在临床上,急性骨软骨缺损很难在短时间内应用自体骨髓间充质干细胞修复,而同种异体的骨髓间充质干细胞可以提前制备,以备应用。 目的：系统分析同种异体骨髓间充质干细胞的免疫调节及抑制研究。 方法：以“Bone Mesenchymal Stem Cells,immunomodulation activity,immunosuppression;同种异体骨髓基质干细胞,免疫调节活性,免疫抑制”为关键词,由第一作者检索1990/2009 PubMed及万方数据库有关同种异体骨髓间充质干细胞免疫调节及抑制研究方面的文献。 结果与结论：虽然移植同种异体细胞有可能被受体体内的免疫系统攻击,但骨髓间充质干细胞是例外,因为它是免疫调节细胞,具有抑制免疫反应的作用。骨髓间充质干细胞对T细胞、B细胞、自然杀伤细胞和抗原提呈细胞均具有抑制作用。骨髓间充质干细胞是从骨髓中分离出来的组织工程细胞群,它携有免疫抑制相关标志,并在体外抑制同种异体T细胞增殖,因此骨髓间充质干细胞可用于同种异体细胞治疗。骨髓间充质干细胞为临床上同种异体骨髓间充质干细胞修复于关节软骨缺损提供了一种崭新的方法。     

骨髓间充质干细胞在组织工程研究中的应用进展

背景：骨髓间充质干细胞作为良好的种子细胞在组织工程中发挥着重要的作用。 目的：描述骨髓间充质干细胞在在骨、软骨、肝、肌腱及心脏组织工程应用的实验现状,阐明骨髓间充质干细胞在组织工程中发挥的作用。 方法：以检索词“bone marrow mesenchymal stem cells,mesenchymal stem cells,tissue engineering”,应用计算机检索NCBI、PubMed数据库 2000-01/2010-10关于骨髓间充质干细胞应用于组织工程方面文章,并限定文章语言种类为English,排除重复性研究和缺乏原创性的研究。 结果与结论：共纳入33篇文献进行归纳分析。骨髓间充质干细胞增殖活跃、且具有多向分化潜能,在特定的条件下可以分化为成骨细胞、软骨细胞、肝细胞、肌腱细胞及心肌细胞。因此,骨髓间充质干细胞可作为良好的种子细胞应用于组织工程,治疗临床相关疾病。结果证实骨髓间充质干细胞在组织工程中有很高的应用价值,希望在相关疾病的治疗上能应用组织工程解决存在的难题。     

人脐血源性MSCs成骨诱导分化后对DCs的免疫抑制研究

目的探讨人脐血源性间充质干细胞(mesenchymal stem cells derived from umbilical cord blood,UCB-MSCs)经成骨诱导分化后,对树突状细胞(dendritic cells,DCs)的分化、成熟及免疫功能的影响。方法对UCB-MSCs通过细胞形态、表面标记及成骨诱导分化能力进行鉴定;在外周血单核细胞培养体系中加入GM-CSF+IL-4+TNF-α,刺激DCs诱导分化及成熟;收集与成骨诱导分化前后UCB-MSCs共培养的DCs,流式细胞仪检测DCs免疫表型的表达情况;将成熟DCs作为刺激因素,外周血淋巴细胞作为反应细胞,3H-TdR标记β液体闪烁计数仪检测与成骨诱导分化前后UCB-MSCs共培养后,DCs刺激淋巴细胞增殖能力的变化。结果人UCB-MSCs成骨诱导分化后能抑制DCs表面CD40、CD80、CD83、CD86和MHC-II的表达,上调CD14的表达;DCs具有明显刺激淋巴细胞增殖的功能,而UCB-MSCs成骨诱导分化后能显著抑制DCs刺激的淋巴细胞增殖。结论成骨诱导分化的UCB-MSCs在体外可抑制同种异体DCs的分化、成熟及免疫功能,为UCB-MSCs作为同种异体源性种子细胞在骨组织工程中的应用提供了依据。     

人促红细胞生成素基因修饰人羊膜间充质干细胞蛛网膜下腔移植对脑损伤的影响

BACKGROUND:Studies have shown that as a regulator of bone marrow function erythropoietin is a glycoprotein that controls the development of the central nervous system and has neurotrophic and neuroprotective potential. Therefore, transplantation of human amniotic mesenchymal stem cells genetically modified by human erythropoietin is a new choice for brain injury treatment. OBJECTIVE:To observe the effect of transplantation of human amniotic mesenchymal stem cells genetically modified by human erythropoietin on the functional recovery from brain injury in rats. METHODS:Eukaryotic expression plasmid pcDNA3.1 carrying erythropoietin was successfully constructed and transferred into amniotic mesenchymal stem cells cultured in vitro. Expression of erythropoietin was detected using western blot assay before and after transfection. Rat models of middle cerebral arterial occlusion was made and given transplantation of transfected amniotic mesenchymal stem cells via the tail vein (transfection group). Additionally, model and simple cell transplantation groups were set in a comparative study. RESULTS AND CONCLUSION:Findings from western blot detection showed that transfected cells could express human erythropoietin. Compared with the other groups, modified neurologic severity scores, growth-associated protein 43 and aquaporin 9 at mRNA and protein levels were all decreased significantly in the transfection group. Furthermore, the number of cells positive for CM-Dil was highest in the transfection group, followed by simple cell transplantation group, and lowest in the model group (all P < 0.05). Overall findings from this study show that human erythropoietin-modified human amniotic mesenchymal stem cell transplantation promotes neurologic recovery from brain injury through eliciting a reduction in growth-associated protein 43 and aquaporin 9 at mRNA and protein levels as well as inhibiting cell apoptosis.     

人羊膜间充质干细胞生物学特征及向多巴胺能神经元样细胞的分化

背景：羊膜间充质干细胞具有类似胚胎干细胞多潜能的特点,在再生医学等多种领域的临床应用具有广泛的实用性和明确的良好前景。 然而,目前对于羊膜间充质干细胞的生物学特性和分化潜能的认识仍然了解甚少。目的：建立体外分离和纯化人羊膜间充质干细胞的方法,检测羊膜间充质干细胞的体外分化特点,确定羊膜间充质干细胞在体外诱导条件下向多巴胺能神经元样细胞分化的潜能。方法：采用胰蛋白酶和胶原酶Ⅱ分步消化法从羊膜中分离羊膜间充质干细胞和羊膜上皮细胞;采用percoll梯度离心方法对羊膜间充质干细胞和羊膜上皮细胞进行纯化;流式细胞术检测羊膜间充质干细胞的表面标志,确定羊膜间充质干细胞细胞表面抗原的表达特征;对体外培养的羊膜间充质干细胞进行成脂肪和成骨诱导,确定其多向分化的潜能;采用神经细胞条件培养体系诱导羊膜间充质干细胞向多巴胺神经细胞分化,通过免疫荧光染色和激光共聚焦荧光显微镜观察和鉴定诱导后多巴胺神经元样细胞的生成。结果与结论：从羊膜组织成功分离、纯化和培养出羊膜间充质干细胞和羊膜上皮细胞。羊膜来源的间充质干细胞不仅具有典型的间充质干细胞标志,而且保留了一些胚胎干细胞的OCT-4,SOX-2和KLF4等特有干细胞标志,可以诱导分化成为脂肪细胞和骨细胞,显示羊膜间充质干细胞保持了较为原始的胚胎干细胞的特点,具有多向分化的潜能。诱导分化之前的原代羊膜间充质干细胞表达固有的多种神经细胞标记,体外诱导后羊膜间充质干细胞可分化成为β-微管蛋白Ⅲ、神经元特异性核蛋白、酪氨酸羟化酶、胶质纤维酸性蛋白、髓鞘碱性蛋白和巢蛋白等阳性表达的多巴胺能神经元样细胞。结果表明人羊膜来源的间充质干细胞所保留的多向分化潜能和有效分化成为多巴胺能神经元样细胞的特性。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

Osteogenic potential of human adipose tissue-derived stromal cells as an alternative stem cell source

Adult bone marrow contains mesenchymal stem cells (bone marrow-derived mesenchymal stem cells; BMSCs) which contribute to the generation of mesenchymal tissue such as bone, cartilage, muscle and adipose. However, using bone marrow as a source of stem cells has the limitation of a low cell number. An alternate source of adult stem cells that could be obtained in large quantities, under local anesthesia, with minimal discomfort would be advantageous. Human adipose tissue obtained by liposuction was processed to obtain a fibroblast-like population of cells or adipose tissue-derived stromal cells (ATSCs). In this study, we compared the osteogenic differentiation of ATSCs with that of BMSCs. Both cell types were cultured in atelocollagen honeycomb-shaped scaffolds with a membrane seal (ACHMS scaffold) for three-dimensional culturing in a specific osteogenic induction medium. Optimal osteogenic differentiation in both cell types, as determined by alkaline phosphatase cytochemistry, secretion of osteocalcin, mineral (calcium phosphate) deposition and scanning electron microscopy, was obtained with the same three-dimensional culture. Furthermore, osteoblastic lining in vivo was examined using ATSC-seeded or BMSC-seeded scaffolds in nude mice. The present results show that ATSCs have a similar ability to differentiate into osteoblasts to that of BMSCs.     

人骨髓间充质干细胞基因表达谱的芯片分析

目的：探讨骨髓间充质干细胞（MSCs）作为组织工程种子细胞的分子遗传学基础和临床应用价值。方法：通过密度梯度离心法和贴壁筛选法的联合应用，分离人骨髓间充质干细胞，流式细胞仪分析细胞同源性，UNIQ-10柱式Trizol总RNA抽提法获取足量的RNA，用于MSCs基因表达谱的分析研究。结果：流式细胞仪检测表明了所分离hMSCs的高度同源性，基因表达谱芯片分析首次揭示了MSCs表达多种间充质细胞和非间充质细胞的特异性mRNA，如脂肪细胞、成软骨细胞、成骨细胞、成肌细胞、造血支持基质、神经元、神经胶质细胞和上皮／内皮细胞等。结论：hMSCs具有高度可塑性和广泛分化潜能，是以干细胞工程为代表的现代组织工程的重要细胞来源。     

3种组织来源的间充质干细胞体外成骨能力的比较

目的比较成人骨髓间充质干细胞(BMSCs)、人脐带间充质干细胞(UC-MSCs)和人胎盘间充质干细胞(P-MSCs)的成骨能力。方法用含10%胎牛血清的DMEM/Ham's F-12培养液培养3种MSCs,CCK8法检测增殖能力,流式细胞仪鉴定3种细胞。碱性磷酸酶(ALP)和茜素红染色观察细胞经成骨诱导后成骨分化蛋白-ALP的分泌和矿化钙结节的沉积。实时荧光定量PCR(RT-q PCR)法检测MSCs骨再生相关基因的表达。Western blot方法检测MSCs成骨再生相关基因的蛋白表达。结果 MSCs在第3天进入对数增殖期。3种细胞的表面标志物阳性率:CD44、CD90和CD105均高于98%。3种MSCs成骨诱导9 d时,3种MSCs的实验组均表达大量成骨分化蛋白-ALP,成骨诱导18 d时3种MSCs均呈现较好的矿化能力;3种MSCs成骨诱导9 d时,实验组RUNX2和ALP基因显著性高表达(P0.05),成骨诱导18 d时,实验组RUNX2和骨钙素(OCN)亦显著性高表达(P0.05);3种MSCs成骨诱导9 d时,实验组均检测到RUNX2和ALP的蛋白表达;成骨诱导18 d时,实验组细胞亦检测到RUNX2和OCN的蛋白表达。结论 UC-MSCs和P-MSCs具有良好的成骨分化能力,有望作为骨组织工程的种子细胞用于治疗骨缺损。     

大鼠骨髓间充质干细胞的培养与鉴定

背景：骨髓间充质干细胞在骨髓中含量极低,体外培养难度较大。体外分离培养纯度高、活力强、生物特性均一的间充质干细胞,对组织工程及细胞的体内、体外实验显得至关重要。 目的：建立大鼠骨髓间充质干细胞的分离、培养、纯化方法,并进行细胞形态学观察、表面标志物鉴定及多向分化能力检测。 方法：通过全骨髓贴壁法体外分离、培养、纯化大鼠骨髓间充质干细胞,进行形态学观察,绘制生长曲线,细胞周期分析,流式细胞仪检测细胞表面标记物,分别向成骨、成脂方向诱导分化。 结果与结论：大鼠骨髓间充质干细胞生长以梭形细胞为主,呈放射状排列的细胞集落,细胞生长旺盛,可连续稳定传代10代以上。生长曲线及细胞周期显示骨髓间充质干细胞符合正常细胞生长特征且生长活跃。第3代骨髓间充质干细胞CD44,CD90,CD105均呈阳性表达,而CD34,CD45呈阴性表达。成脂、成骨诱导后,油红O染色、碱性磷酸酶染色、von Kossa法染色和茜素红染色均呈阳性。全骨髓贴壁培养法操作简单,可大量分离、纯化、扩增骨髓间充质干细胞,所获细胞具有间充质干细胞的一般生物学特性,经诱导培养后具有多向分化潜能。实验所用的全骨髓贴壁法法为组织工程提供充足的种子细胞来源具有重要的现实意义。     

体外诱导羊膜来源间充质干细胞分化为血管内皮细胞

背景：羊膜来源间充质干细胞植入机体不同类型组织后是否可以分化为相应组织靶细胞呢？ 目的：检测血管内皮细胞生长因子在体外诱导人羊膜间充质干细胞分化为血管内皮细胞的可行性。 方法：分离培养羊膜间充质干细胞,鉴定其表面抗原表达,用含体积分数2%胎牛血清以及50 μg/L血管内皮生长因子的条件培养基诱导,诱导后细胞通过内皮细胞标志物血管内皮生长因子受体2以及v-WF染色鉴定。 结果与结论：羊膜间充质干细胞表面抗原CD29、CD44、CD105阳性,CD34、CD45、CD106以及HLA-DR阴性。诱导后细胞形态明显改变,内皮细胞标志物血管内皮细胞生长因子受体2以及v-WF染色结果阳性。提示羊膜间充质干细胞在体外具有分化为血管内皮细胞的能力。     

水凝胶三维培养对人羊膜间充质干细胞特性及旁分泌效应的影响

文题释义：水凝胶三维培养：应用安全稳定的天然或合成聚合物材料为细胞提供一个空间、立体的生存环境,可增强细胞的黏附、增殖及分泌细胞因子能力。 旁分泌效应：以往研究认为干细胞应用于创面治疗的潜能是干细胞归巢分化为损伤组织,后来发现移植的干细胞大多停留在肝、脾,很少能到达损伤创面。目前研究证实间充质干细胞通过分泌某些营养因子作用于临近的靶细胞,起到促进创面愈合的作用。 背景：研究表明间充质干细胞在创面愈合中具有减轻炎症反应、促进创面愈合、减轻瘢痕形成的作用,然而以往的普通二维培养环境由于存在细胞间接触性抑制,可能导致细胞的基因表达、信号传导和形态学存在差异。 目的：观察人羊膜间充质干细胞旁分泌创面愈合相关因子的能力是否受二维培养环境与三维培养环境的影响。 方法：利用传统酶消化法获得人羊膜间充质干细胞后,分别接种于普通细胞培养瓶(二维培养)与ShakeGel^TM 3D水凝胶中(三维培养),将水凝胶中的人羊膜间充质干细胞分别进行成脂、成骨、成软骨诱导分化,免疫荧光染色确定细胞分化方向;待两种培养环境中的人羊膜间充质干细胞融合至70%-80%,于倒置相差显微镜和激光共聚焦显微镜下观察细胞的生长特点及形态;培养24 h后,应用RT-qPCR技术测定细胞旁分泌创面愈合相关因子的mRNA相对表达量;培养48 h后,利用ELISA试剂盒检测细胞旁分泌创面愈合相关因子的蛋白表达量。 结果与结论：①二维培养组人羊膜间充质干细胞呈扁平状,为典型间充质样细胞形态;三维培养组人羊膜间充质干细胞呈圆形,均匀分散于水凝胶的每一层;②三维培养中的人羊膜间充质干细胞具有3系诱导分化潜能;③三维培养组白细胞介素6、白细胞介素8、表皮生长因子、碱性成纤维细胞因子、透明质酸、肝细胞生长因子、血管内皮生长因子mRNA相对表达量高于二维培养组(P < 0.001,P < 0.05),两组白细胞介素4、白细胞介素10、金属蛋白酶组织抑制因子、基质金属蛋白酶、转化生长因子、角化细胞生长因子mRNA相对表达量比较差异无显著性意义(P > 0.05);④三维培养组白细胞介素6、白细胞介素10、表皮生长因子、碱性成纤维细胞因子、白细胞介素8、肝细胞生长因子、转化生长因子β1、血管内皮生长因子蛋白表达量高于二维培养组(P < 0.001,P < 0.01,P < 0.05),两组白细胞介素4、金属蛋白酶组织抑制因子、基质金属蛋白酶、角化细胞生长因子蛋白表达量比较差异无显著性意义(P > 0.05);⑤结果表明,水凝胶三维培养环境中的人羊膜间充质干细胞可呈现更好的形态及创面修复相关因子旁分泌生物学效应。 ORCID: 0000-0002-9744-2176(王旗) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程