兔脂肪干细胞体外诱导分化为胰岛β样细胞的可行性

背景:胚胎干细胞、胰腺干细胞、肝卵圆细胞、小肠上皮干细胞和骨髓间充质干细胞均可以在体外诱导分化为胰岛β样细胞,那么脂肪干细胞是否也可以呢?目的:探讨兔脂肪干细胞向胰岛β样细胞分化的可行性。方法:以常规方法从兔脂肪抽吸物中分离、培养脂肪干细胞;传2代后,用高浓度葡萄糖(25mmol/L)培养液DMEM以及碱性成纤维生长因子和尼克酰胺诱导兔脂肪干细胞向胰岛β样细胞分化。结果与结论:第2代兔脂肪干细胞经过高糖诱导后,细胞形成细胞团;并且形成了双硫腙染色阳性的细胞团;免疫细胞化学表明诱导后细胞内的细胞胰岛素染色阳性。说明兔脂肪干细胞在体外可以定向诱导分化为胰岛β样细胞,这种胰岛β样细胞具有表达、储存胰岛素的功能。     

诱导人孤雌胚胎干细胞分化为胰岛样细胞团

背景:随着人类孤雌胚胎干细胞系的成功建立,对该细胞的进一步分化功能研究成为新的研究热点.目的:研究体外培养的人类孤雌胚胎干细胞诱导分化为胰岛样细胞团的潜能.方法:自主建系孤雌来源人胚胎干细胞和正常来源人胚胎干细胞各1株,运用基于胰腺体内发育规律的改良5阶段诱导法诱导人孤雌胚胎干细胞为胰岛样细胞团,加入不同生长因子及诱导试剂对人胚胎干细胞分5阶段序贯培养.结果与结论:终末分化细胞光镜下呈团状聚集,RT-PCR、免疫荧光染色检测分化细胞表达胰岛细胞特征性的基因与蛋白.胰岛素释放实验提示获得的细胞具有胰岛样生化功能.由人类孤雌胚胎干细胞来源的胰岛样细胞团具备胰岛的基本特征,是未来治疗1型糖尿病的可用材料.     

胰岛干细胞的研究与进展:诱导产生功能性β细胞的路还有多远?

背景:胰岛素替代治疗是目前最常用于治疗糖尿病的方法,然而这种治疗方法有很多缺陷.胰岛移植作为治疗糖尿病的一种有效方法已经得到公认.胰岛供体的缺乏和移植排斥反应的存在限制了胰岛移植的临床应用.胰岛干细胞可以有效解决这个难题.目的:文章对胰岛β干细胞的来源、诱导分化效率,目前存在的问题和应用前景进行综述.方法:应用计算机检索Pubmed 数据库1990-01/2009-12有关于糖尿病干细胞研究的相关文献,检索关键词:diabetes, stem cell, treatment, islets.通过阅读标题和文摘进行初筛,排除重复性研究、Meta分析类文献,保留23篇文献进行分析总结.结果与结论:由干细胞诱导分化得到的胰腺β细胞可以发挥调节血糖的作用.目前用于诱导分化为胰腺β细胞的干细胞来源包括胚胎干细胞、胰腺干细胞、骨髓间充质干细胞等.在不同的干细胞诱导分化为胰腺β细胞的研究中,分为体内和体外两种诱导分化方法,而体外诱导法多数采用分步诱导的方式,也有部分实验利用基因技术的方法进行诱导.目前胰岛干细胞的研究仍处于初步阶段,如何诱导产生大量的功能性β细胞仍是一个巨大挑战.     

体外定向诱导人脐带间充质干细胞分化为胰岛样细胞

背景：人脐带间充质干细胞具有获取容易、免疫原性低等优点,目前尚缺乏体外诱导其分化为胰岛样细胞的成熟方案。目的：探讨人脐带间充质干细胞在体外一定条件下分化为胰岛样细胞的可能性。方法：无菌条件下分离培养人脐带间充质干细胞,细胞传3代后,采用两步法诱导其向胰岛样细胞分化：第1步,加入含100pg／L13-神经生长因子,4nmol／LActivinA,10mmol/L尼克酰胺,25pg／L表皮生长因子,体积分数为10％胎牛血清的DMEM／F12培养基中培养7d;第2步,将诱导液换为含10mmoI／L尼克酰胺,10pg／L碱性成纤维细胞生长因子,1％胰岛素一转铁蛋白一硒的DMEM／F12培养基,诱导时间为14d。对照组单纯加入DMEM／F12培养基进行培养。结果与结论：诱导2周后脐带间充质干细胞开始聚集成团,诱导3周后,葡萄糖刺激试验阳性、PDX-1和Insulin基因表达。而对照组细胞无胰岛素分泌,胰岛细胞相关基因表达阴性。实验成功地将脐带间充质干细胞诱导成了胰岛样细胞。     

体外诱导胰腺干细胞向胰岛样细胞团的分化

背景：目前由于胰岛来源匮乏,使得胰岛细胞移植治疗糖尿病无法满足临床需求,故体外将胰腺干细胞诱导分化为胰岛成为研究焦点。目的：于体外将小鼠胰腺干细胞诱导成胰岛样细胞团并对其进行相关检测,探寻一种胰腺干细胞体外诱导分化成胰岛及鉴定的技术和方法。方法：体外获得纯化的小鼠胰腺干细胞,采用联合诱导剂对其进行成胰岛方向的诱导分化,并对诱导形成的胰岛样细胞团进行形态学观察、双硫腙染色、RT-PCR和Western blot检测。结果与结论：实验通过细胞形态学和细胞生长特性的观察以及免疫细胞化学染色证实体外成功获得了小鼠胰腺干细胞,采用联合诱导剂将其诱导成胰岛样结构,呈球形,以较细长的蒂部与瓶底连接,双硫腙染色将其染成铁红色。RT-PCR和Western blot法可分别检测到胰岛样细胞团的胰岛素mRNA和胰岛素蛋白。结果证实小鼠胰腺干细胞可体外诱导分化成含β细胞的胰岛样细胞团。     

脂肪基质细胞诱导分化为胆碱能神经元细胞

背景：脂肪基质细胞具有多向分化潜能,在特定条件下,可分化为中胚层起源组织的细胞及内、外胚层起源组织的细胞,在一定条件下可分化为胆碱能神经元。目的：探讨脂肪基质细胞的体外培养及其向胆碱能神经元细胞分化的能力。方法：取2-4周龄的SD大鼠腹股沟皮下脂肪垫,体外分离培养并传代,神经诱导培养基诱导培养后,免疫细胞学检测CD29、CD31和CD44的表达,进行表型鉴定。结果与结论：脂肪基质细胞在体外培养过程中贴壁生长,增殖能力强,其表面标记物CD29、CD44表达阳性,CD31表达阴性。经神经诱导培养基诱导培养后,分化的细胞大部分呈典型的神经元样细胞形态,巢蛋白、神经元特异性烯醇化酶、微管联合蛋白2表达阳性。诱导分化后胆碱乙酰转移酶表达阳性。说明脂肪基质细胞可分化为神经元样细胞,分化后的细胞具有合成胆碱乙酰转移酶的功能。     

脂肪基质细胞诱导分化为胆碱能神经元细胞

背景:脂肪基质细胞具有多向分化潜能,在特定条件下,可分化为中胚层起源组织的细胞及内、外胚层起源组织的细胞,在一定条件下可分化为胆碱能神经元。目的:探讨脂肪基质细胞的体外培养及其向胆碱能神经元细胞分化的能力。方法:取2-4周龄的SD大鼠腹股沟皮下脂肪垫,体外分离培养并传代,神经诱导培养基诱导培养后,免疫细胞学检测CD29、CD31和CD44的表达,进行表型鉴定。结果与结论:脂肪基质细胞在体外培养过程中贴壁生长,增殖能力强,其表面标记物CD29、CD44表达阳性,CD31表达阴性。经神经诱导培养基诱导培养后,分化的细胞大部分呈典型的神经元样细胞形态,巢蛋白、神经元特异性烯醇化酶、微管联合蛋白2表达阳性。诱导分化后胆碱乙酰转移酶表达阳性。说明脂肪基质细胞可分化为神经元样细胞,分化后的细胞具有合成胆碱乙酰转移酶的功能。     

脂肪干细胞体外诱导分化为平滑肌细胞的研究进展

脂肪干细胞是从脂肪组织中提取得到的一种干细胞,具有向脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞、肌细胞等多种细胞分化的潜能。将脂肪干细胞在一定的条件下诱导分化成为有功能的平滑肌细胞,为组织工程技术提供了理想的种子细胞。现就脂肪干细胞在体外诱导分化成为平滑肌细胞的研究进展进行综述。     

体外诱导脂肪干细胞向内皮细胞及成血管的分化

背景：脂肪干细胞作为组织工程中种子细胞的选择,可以诱导为内皮细胞从而有效解决材料血管化困难的难题。目的：体外观察脂肪干细胞经诱导向内皮细胞转分化的可能性、以及在立体培养基上的血管形成情况。方法：切取人皮下脂肪,用酶消化法分离和培养脂肪干细胞,将传至第3代或第4代的脂肪干细胞用内皮细胞诱导液、同时在Matrigel三维培养基内诱导培养,观察细胞生长情况及变化。对脂肪干细胞和诱导细胞行免疫组织化学检查CD31的表达。结果与结论：免疫组织化学检测脂肪干细胞的CD31表达阴性,诱导细胞CD31可见阳性表达。在三维立体培养基内诱导的细胞24h逐渐迁徙成团,伸出伪足,诱导1周细胞形成网格样交叉,2周形成较长血管,后血管增粗,并出现分叉,CD31阳性表达。因此,脂肪干细胞体外可以被诱导向内皮细胞表型转分化,并形成血管,提示脂肪干细胞可以作为促进组织工程移植物血管化的种子细胞的理想选择。     

不同麻醉肿胀液干预脂肪干细胞的生长增殖与成脂分化

背景：不同的麻醉肿胀液成分及浓度对脂肪细胞及所获取的人脂肪干细胞的生物学特性是否存在毒性反应等负面影响,至今仍不得而知,国内外亦未见相关研究报道。目的：观察不同麻醉肿胀液对体外培养条件下人脂肪干细胞增殖与成脂分化的影响,以减少麻醉药物对其损害,提高人脂肪干细胞的利用率。方法：分离人脂肪干细胞并行原代及传代培养,取P3代细胞以终浓度为0.2g/L的利多卡因、罗哌卡因和布比卡因麻醉肿胀液进行干预,并设立对照组。分析人脂肪干细胞受损及生长增殖情况并比较其成脂分化率。结果与结论：与对照组比较,各麻醉组每个时间点细胞上清液中乳酸脱氢酶值均增高,吸光度值降低,差异均有显著性意义（P〈0.05）;而布比卡因组与利多卡因组、罗哌卡因组比较,差异也有显著性意义（P〈0.05）。但各麻醉组人脂肪干细胞成脂分化率与对照组比较,差异无显著性意义（P〉0.05）。说明终浓度为0.2g/L的利多卡因、罗哌卡因和布比卡因麻醉肿胀液对人脂肪干细胞生长增殖有一定的抑制作用,但不影响其成脂分化能力。     

脂肪源干细胞向血管内皮细胞的分化

背景：脂肪来源干细胞在体内储备丰富,体外增殖快速,具有多向分化潜能,是目前组织工程种子细胞的研究热点。近年来越来越多的研究表明脂肪干细胞在一定条件下可被诱导分化为内皮细胞,促进血管生成。t目的：观察兔脂肪干细胞体外分离培养及诱导分化为血管内皮细胞的生物学特性。方法：取兔附睾处脂肪,采用胶原酶消化分离获得脂肪干细胞,体外培养至第3代后加入血管内皮细胞生长因子与碱性成纤维细胞生长因子联合诱导分化,对诱导前后细胞进行形态学观察、生长曲线测定、免疫组织化学染色及流式细胞仪表型检测。结果与结论：兔脂肪干细胞生长旺盛,第3代兔脂肪干细胞呈成纤维细胞样,生长曲线呈“S”型,15代以内细胞形态未见明显变化。免疫荧光法检测Vimentin阳性,流式细胞仪检测CD44表达阳性,CD31表达阴性;诱导后细胞CD31表达阳性,CD44表达阴性。第3代兔脂肪干细胞向血管内皮细胞诱导分化21d显微镜下呈铺路石样形态,血管内皮细胞第Ⅷ因子相关抗原染色细胞阳性,透射电镜下可见W-P小体。提示脂肪干细胞在体外可诱导分化为血管内皮细胞,可为组织工程血管提供理想的种子细胞。     

不同部位脂肪源性干细胞的生物学特性比较

背景：大鼠不同部位来源的脂肪源性干细胞在体外培养时的特性是否存在差异目前尚无定论。目的：比较同一只大鼠不同部位来源的脂肪源性干细胞在体外培养时的生长特性和成脂诱导分化能力的差异。方法：无菌操作下取F344大鼠腹股沟及腹腔大网膜脂肪组织各5mL,Ⅰ型胶原酶酶解法分离出脂肪源性干细胞,细胞计数后进行体外培养,观察其形态特征和生长状态,MTT法测定不同部位细胞的倍增时间。取不同部位来源的第2代脂肪源性干细胞进行成脂诱导,诱导14d进行油红O染色,观察不同部位来源的脂肪源性干细胞的成脂分化能力。结果与结论：在同一只大鼠内脏大网膜脂肪获得的脂肪源性干细胞数目为（281＋10）×10^7L^-1。,明显多于腹股沟皮下脂肪的（85＋5）×10^7L^-1。（P〈0．01）。从内脏大网膜脂肪与腹股沟皮下脂肪获得的脂肪源性干细胞分别于第5,6天进入指数增长期;第9,10天到达平台期;倍增时间为50h和60h左右。传代后的细胞生长分化活跃,呈成纤维细胞样,成脂诱导后,大网膜组织来源的脂肪源性干细胞的成脂诱导分化率明显高于腹股沟组织来源的脂肪源性干细胞（38．90±2．86）％,（35．30±3.29）％,P〈0．01]。可见同一只大鼠不同部位脂肪组织分离得到的脂肪源性干细胞数目不同,体外成脂诱导分化能力亦存在差异。     

骨髓间充质干细胞体外诱导分化为胰岛样细胞的降血糖作用*

背景：移植胰岛及胰岛细胞治疗糖尿病已初见成效,但由于胰岛来源匮乏和免疫排斥反应而研究受阻。目的：移植将大鼠骨髓间充质干细胞在体外诱导分化为胰岛样细胞,观察其对糖尿病大鼠的治疗作用。方法：将大鼠骨髓间充质干细胞用碱性成纤维细胞生长因子、肝细胞生长因子等诱导,免疫细胞染色等检测诱导情况。SD 大鼠腹腔注射链脲佐菌素建立糖尿病模型,建模成功后,随机分为对照组移植诱导胰岛样细胞的实验组,实验组经肾包囊移植诱导后的胰岛样细胞,对照组移植相同体积生理盐水,观察移植后糖尿病大鼠血糖和体质量变化。结果与结论：大鼠骨髓间充质干细胞体外经肝细胞生长因子、碱性成纤维细胞生长因子等因子诱导后可以向胰岛样细胞转化。细胞移植后,对照组大鼠血糖无明显变化(P>0.05),实验组大鼠血糖与对照组和移植前相比较,明显降低(P<0.05)。大鼠骨髓间充质干细胞经含肝细胞生长因子、碱性成纤维细胞生长因子等的诱导体系可诱导成胰岛样细胞,经诱导的细胞有一定胰岛素分泌能力,将诱导后细胞通过肾包囊途径移植入糖尿病大鼠体内,可降低大鼠血糖水平。     

人参皂苷Rb1对体外培养人脂肪干细胞增殖与成骨分化的影响

背景：脂肪干细胞成骨分化受多种因素的影响,中药成骨诱导活性因子在脂肪干细胞研究中有重要意义。目的：观察人参皂苷Rb1在体外培养条件下对人脂肪干细胞增殖和成骨分化的影响。方法：体外分离培养人脂肪干细胞,传至第3代后,按2×103/孔接种至96孔板,分别加入0.5,1.0,2.0,4.0,6.0μmol/L人参皂苷Rb1培养基200μL进行培养;设立对照组,仅加入等量普通DMEM培养基。采用XTT比色法测定大鼠脂肪干细胞的生长增殖曲线。通过碱性磷酸酶试剂盒测定细胞碱性磷酸酶活性,放射免疫法检测骨钙素含量,茜素红染色观察钙化结节形成能力。结果与结论：0.5μmol/L人参皂苷Rb1可明显促进人脂肪干细胞增殖;随着人参皂苷Rb1浓度的增加,促细胞增殖活性降低,6.0μmol/L人参皂苷Rb1表现为明显的抑制细胞增殖作用。人参皂苷Rb1呈剂量依赖性促进人脂肪干细胞碱性磷酸酶活性和骨钙素表达。4.0,6.0μmol/L人参皂苷Rb1诱导钙化结节形成能力优于0.5,1.0和2.0μmol/L人参皂苷Rb1,对照组人脂肪干细胞未见钙化结节形成。提示人参皂苷Rb1在一定浓度范围内对体外培养条件下的人脂肪干细胞具有促生长增殖作用,但在高浓度时,人参皂苷Rb1对人脂肪干细胞的成骨分化具有促进作用,因此可作为一种良好的成骨诱导活性因子。     

大鼠腹腔脂肪干细胞的分离培养及诱导成骨

背景：脂肪干细胞取材方便、增殖旺盛、具有多向分化潜能,有望取代骨髓间充质干细胞而成为新一代组织工程的种子细胞。然而,脂肪干细胞的分离培养仍存在诸多困难与不足。目的：优化脂肪干细胞的分离培养方法,并鉴定其成骨分化潜能。方法：选取200g成年雌性大鼠1只,无菌环境下切取大鼠肾脏、子宫周围及腹后外侧白色脂肪组织,多次胶原酶消化法分离消化,低糖培养基培养脂肪干细胞,倒置显微镜下观察脂肪干细胞的形态变化及增殖能力。采用成骨诱导培养液对第3代细胞进行成骨诱导,并采用碱性磷酸酶、茜素红染色方法进行鉴定。结果与结论：脂肪干细胞形态以长梭形为主,增殖活跃呈旋涡状生长。经成骨诱导10d后,碱性磷酸酶染色为阳性;成骨诱导28d后,茜素红染色阳性。提示采用多次酶消化法得到的大鼠腹腔源性脂肪干细胞在体外易于分离培养,可以稳定传代。在一定条件诱导下,可以向成骨细胞分化。采用以上方法进行脂肪干细胞的分离培养可以为组织工程提供大量、优质的种子细胞。     

脂肪干细胞与骨髓间充质干细胞成软骨能力的比较

背景：脂肪干细胞与骨髓间充质干细胞是软骨组织工程中应用较多细胞,二者在生物学特性上有诸多相似之处。目的：比较脂肪来源和骨髓来源的2种间充质干细胞的成软骨分化能力。方法：选取3月龄新西兰大白兔,取腹部脂肪,分离提取脂肪干细胞。取兔双侧股骨,采用贴壁筛选法分离提取骨髓间充质干细胞。绘制第3代脂肪干细胞和骨髓间充质干细胞的生长曲线,比较2种细胞的倍增时间。对第3代脂肪干细胞和骨髓间充质干细胞进行成软骨诱导,分别对诱导14d的2种细胞行甲苯胺蓝染色和Ⅱ型胶原免疫组化染色。结果与结论：骨髓间充质干细胞原代细胞呈聚集样生长,而脂肪干细胞原代细胞呈单个、散在生长。脂肪干细胞增殖速度要快于骨髓间充质干细胞,倍增时间短于骨髓间充质干细胞h。2种细胞成软骨诱导14d后,均表达糖胺聚糖和Ⅱ型胶原,且骨髓间充质干细胞成软骨诱导后表达Ⅱ型胶原水平高于脂肪干细胞。说明脂肪干细胞与骨髓间充质干细胞体外增殖皆迅速且稳定,但是脂肪干细胞的生长增殖速度更快。单层培养时,特定条件下,脂肪干细胞与骨髓间充质干细胞均能向软骨细胞转化,但是骨髓间充质干细胞比脂肪干细胞具有更高的潜能。