Neural cells derived from adult bone marrow and umbilical cord blood

Under experimental conditions, tissue-specific stem cells have been shown to give rise to cell lineages not normally found in the organ or tissue of residence. Neural stem cells from fetal brain have been shown to give rise to blood cell lines and conversely, bone marrow stromal cells have been reported to generate skeletal and cardiac muscle, oval hepatocytes, as well as glia and neuron-like cells. This article reviews studies in which cells from postnatal bone marrow or umbilical cord blood were induced to proliferate and differentiate into glia and neurons, cellular lineages that are not their normal destiny. The review encompasses in vitro and in vivo studies with focus on experimental variables, such as the source and characterization of cells, cell-tracking methods, and markers of neural differentiation. The existence of stem/progenitor cells with previously unappreciated proliferation and differentiation potential in postnatal bone marrow and in umbilical cord blood opens up the possibility of using stem cells found in these tissues to treat degenerative, post-traumatic and hereditary diseases of the central nervous system.     

人脐带间充质干细胞向神经细胞分化的研究

目的研究人脐带分离的间充质干细胞向神经细胞分化的可能性。方法将剔除动静脉的新鲜人脐带组织切成小块培养,得到贴壁细胞;经传代培养、细胞周期分析、流式细胞检测后,再以不同方案诱导向其神经细胞分化,并以免疫荧光和RT-PCR方法进行鉴定。结果培养5-7d后,有细胞从组织块中游出。细胞传代培养达23代后无明显的形态和增殖能力改变。细胞周期分析表明80%以上的细胞都处于G0~G1期。流式细胞检测表明这些细胞表达CD13、CD29、CD44、CD90、CD105和CD166等MSCs标志物。经神经分化诱导后,部分细胞呈现出与神经元或神经胶质细胞类似的形态;免疫荧光检测表明,第二神经分化诱导方案优于第一方案,其NSE和MBP阳性细胞分别达80.8%±3.9%、4.2%±1.3%,但未能见到GFAP阳性细胞。RT-PCR进一步证实了这些神经标志物的表达。结论人脐带间充质干细胞具有向神经细胞分化的潜能,可作为神经系统疾病细胞移植治疗的备选来源。     

脐带血清和成人自体血清体外培养人骨髓间充质干细胞的比较

背景：为避免骨髓间充质干细胞培养过程中应用异种血清的排斥以及提高骨髓间充质干细胞培养效率,制备脐带血清体外扩增培养骨髓间充质干细胞是目前的研究热点。 目的：比较脐带血清和成人自体血清体外培养人骨髓间充质干细胞的生物学特性。 设计、时间及地点：开放性实验,于2006-10/2008-06在中南大学湘雅二医院细胞生物实验室完成。 材料：16份骨髓标本由中南大学湘雅二医院和湖南省湘潭市中心医院提供。 方法：采用Ficoll Paque细胞分离液从16例新鲜成人骨髓穿刺液中分离骨髓间充质干细胞,分别用含体积分数为10%脐带血清、成人自体血清的DMEM/F12培养基培养,取第4代细胞进行实验。流式细胞仪检测细胞表面抗原,成骨诱导体系及脂肪诱导体系分别诱导各组骨髓间充质干细胞定向分化,通过细胞形态观察、免疫表型及免疫化学染色进行鉴定。 主要观察指标：①细胞形态。②骨髓间充质干细胞计数和细胞周期。③表面标志物的鉴定。④免疫组织化学染色观察骨髓间充质干细胞诱导成骨、成脂情况。 结果：①脐带血清组培养的骨髓间充质干细胞在增殖数量和速度上优于成人自体血清组(P < 0.05)。两种血清培养条件下,只有少数细胞处于活跃的增殖期,脐带血清组S期细胞多于成人自体血清组(P < 0.05)。②脐带血清组培养的骨髓间充质干细胞表达CD29、CD73、CD105的阳性率均在90%以上,高于成人自体血清组(P < 0.05);而CD31、CD34、CD45的阳性率均在2%以下,CD31阳性率低于成人自体血清组(P < 0.05)。③脐带血清培养的骨髓间充质干细胞诱导为成骨细胞阳性率和脂肪细胞阳性率均高于自体血清组(P < 0.05)。 结论：脐带血清组培养的骨髓间充质干细胞的纯度和体外诱导分化能力比成人自体血清组高,更适合临床应用。     

脐血贴壁层细胞和骨髓基质细胞对脐血单个核细胞增殖能力的影响★

目的：比较脐血贴壁层细胞和骨髓的基质细胞对脐血单个核细胞增殖能力的影响。 方法：实验于2005-02/07在吉林省肿瘤防治研究所完成。①对象：正常足月顺产儿脐带由长春市妇产医院提供；肋骨取自吉林省肿瘤医院外科手术患者，排除血液疾患。产妇及外科手术患者对治疗及实验均签署知情同意书，实验经医院医学伦理委员会批准。②实验方法：采用红细胞裂解法制备有核细胞，以Ficoll-paque淋巴细胞分层液按密度梯度离心法分离出脐血单个核细胞，体外培养24 h后去除悬浮细胞，收集脐血贴壁层细胞，加入到24孔板中，2×106 L-1/孔，再加入含12.5%马血清、12.5%胎牛血清、1×10-7 mol/L氢化考地松的IMDM培养体系1 mL。将肋骨剪成3 cm小块，冲洗髓腔收集细胞悬液，用淋巴细胞分层液分离出骨髓单个核细胞，同法进行骨髓基质细胞的培养。分别将两种细胞于37 ℃、体积分数为0.05的CO2条件下培养3周后，各自加入到24孔板，2×106 L-1/孔，同时每孔再加入1×106 L-1脐血单个核细胞，培养7 d。以未添加脐血贴壁层细胞及骨髓基质细胞的脐血单个核细胞作为空白对照。③实验评估：倒置显微镜下观察脐血贴壁层细胞与骨髓基质细胞的生长状态。采用流式细胞仪测定脐血单个核细胞周期分布。甲基纤维素半固体培养法测定脐血单个核细胞混合集落形成单位情况。 结果：①脐血贴壁层细胞与骨髓基质细胞的形态：培养2周时，多数脐血贴壁层细胞呈大小不等的圆形、椭圆形，少部分呈不规则形；骨髓基质细胞主要为梭形，细胞排列成漩涡状、辐射状或相互缠绕成束状。②细胞周期：与空白对照相比，经脐血贴壁层细胞、骨髓基质细胞干预的脐血单个核细胞S+G2+M期所占比例均显著升高（P < 0.05）。③混合集落形成单位：经脐血贴壁层细胞、骨髓基质细胞干预后的脐血单个核细胞，其混合集落形成单位的数量显著高于空白对照（P < 0.05）。 结论：①脐血贴壁层细胞与骨髓基质细胞在形态上具有一定差异，但均能提高脐血单个核细胞体外增殖能力。②脐血贴壁层细胞可替代骨髓基质细胞作为脐血造血细胞体外扩增的辅助条件。     

成人骨髓间充质干细胞向甲状腺细胞的诱导分化

背景：促甲状腺素、胰岛素或类胰岛素生长因子等对甲状腺细胞的发育分化、特异基因的表达及功能的产生等起着重要作用,故实验模拟甲状腺的体内胚胎发生过程逐步加入以上刺激因子对骨髓间充质干细胞进一步诱导。 目的：探讨在特定环境下体外定向诱导成人骨髓间充质干细胞分化为甲状腺细胞的可行性。 方法：采用密度梯度法分离培养骨髓间充质干细胞,应用促甲状腺素、胰岛素等试剂进行诱导。利用倒置光学显微镜、透射电镜观察细胞分化过程的形态学变化,免疫荧光等检测方法研究成人骨髓间充质干细胞的分化情况。 结果与结论：诱导组培养第3天可见骨髓间充质干细胞由长梭形变为圆形、椭圆形或三角形,不规则形生长,边界欠清晰。从第8天开始可见贴壁的胚胎体逐渐呈扁平状。诱导培养第7天可见分化细胞中有甲状腺细胞的特有基因如TSHr的表达;第9天检测到分化细胞中甲状腺细胞标记物TTF-1的表达。结果初步表明骨髓间充质干细胞可以在体外诱导分化为甲状腺细胞,是研究甲状腺疾病组织工程治疗的理想种子细胞。     

人脐带间充质干细胞诱导成骨及治疗骨缺损

背景：人脐带间充质干细胞在成骨及组织器官修复方面具有更强的扩增能力及低免疫原性,其成集落生长潜能及成骨时间早于骨髓等其他来源间充质干细胞。 目的：观察脐带间充质干细胞诱导成骨及移植治疗骨缺损的临床效果。 方法：应用组织块贴壁法提取人脐带间充质干细胞,体外行成骨诱导并通过光镜观察、茜素红染色、碱性磷酸酶染色、Ⅰ型胶原的表达等证实其体外成骨能力;对临床骨缺损病例行人脐带间充质干细胞移植,移植后定期复查骨缺损部骨痂生长状况。 结果与结论：体外诱导证实人脐带间充质干细胞具有明确的成骨作用。骨缺损患者在人脐带源间充质干细胞移植后2个月X射线见左股骨髁上骨折部位骨块间隙模糊,骨折外周形成明显的骨痂,骨折断端相连,断端骨折线依然存在;移植后3个月见骨痂间已经形成明显骨性连接。证实脐带间充质干细胞具有体外诱导成骨及体内移植修复骨缺损作用。     

脐带源与骨髓源干细胞移植治疗大鼠脊髓损伤的疗效比较

目的 观察人脐带间充质干细胞(HUCMSCs)与大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)移植治疗大鼠脊髓损伤后的功能恢复和急慢性排斥反应.方法 选取SD大鼠40只按随机数字表随机分成3组:脐带间充质干细胞移植组16只、骨髓间充质干细胞移植组16只和PBS组8只.采用脊髓半切手术制作大鼠脊髓损伤模型,损伤后对脐带间充质干细胞移植组进行HUCMSCs移植,对骨髓间充质干细胞移植组行大鼠BMSCs移植,对PBS组移植同等剂量的PBS.通过BBB评分对各组动物的术后恢复进行评估比较.用ELISA法测定移植后3组动物不同时间点(移植后1周、1个月、2个月及3个月)血中IL-2及IL-10的水平,并通过免疫组化的方法检测移植局部病理切片CD3+细胞浸润的情况.结果 在移植后1周、1个月、2个月及3个月时,检测到干细胞移植组各个时间点大鼠静脉血中IL-2水平较PBS组明显升高,而IL-10水平较PBS组明显下降,差异均有统计学意义(P＜0.05).大鼠骨髓间充质干细胞移植组在移植后1周、1个月、2个月及3个月时大鼠静脉血中IL-2水平较脐带间充质干细胞移植组明显升高,IL-10水平较对照组明显下降,差异均有统计学意义(P＜0.05).三组在急性期(细胞移植后l周)移植局部均有大量CD3+细胞浸润.而移植的慢性期(细胞移植后3个月)大鼠骨髓间充质干细胞移植组仍存在大量CD3+细胞浸润,与其他两组相比差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 异体干细胞细胞移植后可发生急、慢性免疫排斥反应.HUCMSCs较大鼠BMSCs有更低的免疫源性,更利于脊髓损伤的功能恢复.     

Differentiation of adult bone marrow stem cells into neuroprogenitor cells in vitro

We found the expression of neurofilament was very low in undifferentiated human adult bone marrow mesenchymal stem cells (hMSCs), but its expression could be significantly induced after treatment with combination of growth factors. Approximately 16% of hMSCs differentiated into cells expressing neurofilament after treatment with a combination of FGF and RA, retinoic acid. We also examined the effect of five different cell culture substrates on the expression of neurofilament. One specific combination that was particularly effective in provoking pre-neuronal differentiation was culturing hMSCs on fibronectin-coated dishes and stimulating them with FGF and RA; 40% of cells expressed neurofilament. These results suggest that growth factors and substrates, in combination, can effectively initiate differentiation of hMSCs along a neuronal pathway.     

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。     

成人骨髓间充质干细胞对实体器官移植之影响:在诱导耐受中已成为有意义的候选细胞

背景：来源于成人骨髓的间充质干细胞在体内外能够改变同种异体免疫反应,在实体器官移植中具有很大的应用潜力。 目的：发展间充质干细胞的抗排斥治疗,进一步明确间充质干细胞免疫调节能力的机制。 方法：应用计算机检索Pubmed数据库(1994/2009-03),以Mesenchymal stem cells,Solid organ transplantation,Tolerance,Immunosuppression,Animal model为检索词。 结果与结论：共收集262篇关于成人骨髓间充质干细胞对实体器官移植的影响及作用机制的文献,全部为英文。排除发表时间较早、重复及类似研究,纳入49篇符合标准的文献。人间充质干细胞不表达MHC2 Ⅱ类抗原和T细胞共刺激分子B7,与同种异体T淋巴细胞共培养不引起T细胞增殖,此外还抑制混合淋巴细胞反应及丝裂原刺激的T细胞增殖。间充质干细胞对T细胞增殖的抑制作用不受主要组织相容性复合物的限制,无论是来自供者、受者的间充质干细胞均具有相似的免疫调节作用。异基因间充质干细胞在体内能够引起免疫反应,不是完全免疫豁免的。间充质干细胞在注射后,在体内的效应强烈依靠其位置和迁移模式。在诱导耐受的临床器官移植研究中,间充质干细胞是有意义的候选细胞。     

成人骨髓间充质干细胞体外诱导分化为胰岛样细胞的研究进展★

学术背景：近几年采用胰岛细胞或胰腺移植治疗糖尿病取得一些疗效，但仍存在供体匮乏和免疫排斥两大难题。骨髓间充质干细胞在体外可诱导成为胰岛样细胞。 目的：分析总结骨髓间充质细胞体外向胰岛样细胞的诱导分化研究进展。 检索策略：由该论文的研究人员应用计算机检索Pubmed数据库1997-08/2007-08的相关文献，检索词“mesenchymal stem cells，insulin secreting cell”，并限定文章语言种类为English。同时计算机检索中国期刊全文数据库1997-08/2007-08的相关文献，检索词“骨髓间充质干细胞， 胰岛素分泌细胞”，并限定文章语言种类为中文。共检索到108篇文献，对资料进行初审，纳入标准：①文章所述内容应与骨髓间充质细胞体外诱导分化为胰岛样细胞密切相关。②同一领域选择近期发表或在权威杂志上发表的文章。排除标准：①重复性研究。②Meta分析。 文献评价：文献的来源主要是通过对骨髓间充质细胞体外向胰岛样细胞的诱导分化方面内容进行汇总分析。所选用的30篇文献中，2篇为综述，其余均为临床或基础实验研究。 资料综合：①由于胰腺和神经系统具有相似的发育控制机制，目前认为神经生长因子可能是胰腺发育的关键信号。利用人骨髓间充质干细胞多向分化能力，用表皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子将其诱导成为nestin阳性细胞，该细胞在添加含有胰岛细胞赖以生存的条件培养液中为适宜微环境，将被进一步诱导为胰腺样细胞。②目前针对胰岛素样细胞的鉴定与功能学研究有以下几方面：细胞形态学观察是否有类似胰岛样细胞团的聚集；免疫组织化学检测诱导后细胞胰岛素、胰高血糖素和生长抑素的表达；用RT-PCR法对诱导后细胞的胰岛素及胰高血糖素基因表达测定；葡萄糖刺激的胰岛素释放试验来研究诱导后胰腺细胞的功能。 结论：随着骨髓间充质干细胞在体外可诱导成胰岛样细胞技术的不断发展，为解决糖尿病细胞治疗所面临的问题提供一个新的方案。经过诱导分化所得到的胰岛样细胞，其胰岛素分泌量远小于正常胰岛细胞，因此目前急需解决在体外高效诱导且符合人生理的胰岛细胞，并将其安全移植入人体等问题。     

Neural cell injury microenvironment induces neural differentiation of human umbilical cord mesenchymal stem cells

This study aimed to investigate the neural differentiation of human umbilical cord mesenchymal stem cells (hUCMSCs) under the induction of injured neural cells. After in vitro isolation and culture, passage 5 hUCMSCs were used for experimentation. hUCMSCs were co-cultured with normal or Aβ_1-40-injured PC12 cells, PC12 cell supernatant or PC12 cell lysate in a Transwell co-culture system. Western blot analysis and flow cytometry results showed that choline acetyltransferase and microtubule-associated protein 2, a specific marker for neural cells, were expressed in hUCMSCs under various culture conditions, and highest expression was observed in the hUCMSCs co-cultured with injured PC12 cells. Choline acetyltransferase and microtubule-associated protein 2 were not expressed in hUCMSCs cultured alone (no treatment). Cell Counting Kit-8 assay results showed that hUCMSCs under co-culture conditions promoted the proliferation of injured PC12 cells. These findings suggest that the microenvironment during neural tissue injury can effectively induce neural cell differentiation of hUCMSCs. These differentiated hUCMSCs likely accelerate the repair of injured neural cells.     

成人骨髓间充质干细胞的分离、鉴定和生物学特性

背景：骨髓间充质干细胞具有自我复制的能力、多向分化和增殖的潜能，但骨髓中间充质干细胞的含量极少，因此体外纯化和扩增极其重要。 目的：拟建立体外分离培养、纯化骨髓间充质干细胞的方法，观察其增殖及生长特性。 设计、时间及地点：单一样本观察实验，于2006-05/2007-12在北京协和医院胸心外科实验室和桂林医学院附属医院中心实验室完成。 材料：骨髓血来源于成人肋骨骨髓。 方法：收集成人骨髓血，采用密度为1.077的Ficoll淋巴细胞分离液提取成体人骨髓单个核细胞，根据骨髓间充质干细胞易于贴壁的特性除去未贴壁细胞获取骨髓间充质干细胞。取第2~3代细胞在-80 ℃条件下冻存，24 h后复苏，观察活细胞数，按2×103/cm2种植扩增，扩增时保持细胞密度为2×103/cm2~8×103/cm2。 主要观察指标：倒置显微镜和相差倒置显微镜观察细胞形态变化，流式细胞仪检测细胞抗原表达，采用细胞计数方法绘制原代培养和传代培养细胞生长曲线。 结果：原代培养接种三四小时后细胞开始贴壁,24 h后贴壁细胞数量明显增多, 3 d后贴壁细胞为单个或几个细胞克隆，散在分布，大部分细胞呈纺锤形。7~9 d后集落迅速增多细胞融合,细胞数量约增加了10倍；10~12 d，细胞数量增加了约20倍，铺满了全层，细胞排列也有一定的方向性，呈旋涡样生长，旋涡中心细胞呈多层分布。骨髓间充质干细胞表达KDR、CD105，不表达CD34、CD45、CD11a、CD14、HLADR等。原代细胞培养曲线显示，第2~6天为生长潜伏期，第8~10天进入对数增长期，第12~14天进入个平台期；传代培养的潜伏期为24~48 h，对数增长期为4~6 d，细胞的增殖、生长逐渐缓慢，接种后8到9天进入平台期。 结论：利用密度梯度离心和贴壁的方法获取的骨髓间充质干细胞具有大量增殖的能力，表达CD105、KDR，不表达HLA-DR、CD34、CD45、CD11a、CD14。     

成人与胎儿骨髓间充质干细胞生物学性状的比较

背景：目前间充质干细胞主要来源于骨髓,成人骨髓中的间充质干细胞含量较低,胎儿骨髓间充质干细胞具有较弱的免疫原性和良好的分化潜能。 目的：比较成人与胎儿骨髓间充质干细胞的生物学性状差异。 设计、时间及地点：细胞学体外对照观察,于2008-02/10在青岛大学医学院附属医院中心实验室完成。 材料：成人骨髓血标本3份,来源于青岛大学医学院附属医院。流产胎儿骨髓样品3份,由青岛市立医院提供。 方法：Percoll法体外分离培养成人、胎儿骨髓间充质干细胞,加入含体积分数为10%胎牛血清的LG-DMEM培养液,待细胞汇合至90%后消化传代。分别取相同代数的成人、胎儿骨髓间充质干细胞,加入 KGla悬液以及含胎牛血清的DMEM培养液,在37 ℃、体积分数为0.05的CO2条件下培养2 h,吸出未黏附细胞。取第3代骨髓间充质干细胞,按1×106浓度接种,当细胞达60%~80%融合时,换为成骨细胞诱导分化培养液,诱导16 d。 主要观察指标：细胞形态变化,MTT法测定细胞生长曲线,计算细胞体外黏附率,碱性磷酸酶染色检测细胞成骨分化结果。 结果：成人、胎儿骨髓间充质干细胞均呈成纤维细胞样梭形外观,但后者体积略小,二者倍增时间分别为50 h和30 h。与成人骨髓间充质干细胞黏附率比较,胎儿骨髓间充质干细胞黏附率明显降低(t=4.22,P < 0.05)。二者均可分化为成骨细胞。 结论：从成人、胎儿骨髓中培养出的间充质干细胞在细胞形态、生长特性等方面基本相似,在体外均可有效扩增且能够成骨分化。前者促进造血功能恢复和造血重建功能强于后者,扩增潜力弱于后者。     

成人骨髓间充质干细胞培养条件优化及多向分化的能力

背景：成人骨髓中间充质干细胞数量少,要使其能够更好地应用于组织工程和细胞治疗,就必须建立成熟、简便、有效的分离培养扩增体系。 目的：建立成人骨髓间充质干细胞最佳培养方法,并观察诱导其向成脂肪、成骨及软骨细胞分化结果。 方法：分别采用密度梯度离心法和全骨髓培养法,分离培养成人骨髓间充质干细胞,通过光镜观察细胞形态,绘制生长曲线比较不同培养方法对骨髓间充质干细胞的影响;免疫荧光法鉴定表面抗原CD34、CD44和CD105的表达。不同诱导培养基诱导成人骨髓间充质干细胞,采用油红O、茜素红染色以及阿利新蓝染色检测成脂、成骨和成软骨诱导情况。 结果与结论：全骨髓培获得的骨髓间充质干细胞,其增殖能力和生长特性明显优于密度梯度离心法;细胞表面抗原CD44、CD105强阳性,CD34阴性;经过诱导培养,油红O、茜素红染色以及阿利新蓝染色均为阳性,证明全骨髓培养法获得细胞具有更强的生长增殖能力,并具有向脂肪,骨和软骨等组织多向分化的潜能。     

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     

猫骨髓源性神经干细胞诱导分化的实验研究

目的探讨猫骨髓分离培养、诱导分化神经干细胞的可行性。方法无菌条件下行骨穿,梯度密度离心获取猫骨髓基质细胞,以“神经干细胞培养基”培养,用分化诱导因子进行体外培养和诱导分化。结果猫骨髓基质细胞在相应培养条件下能在体外培养中增殖、分化,克隆形成细胞球(或称“神经球”),这些细胞球能表达神经干细胞特异性抗原nestin,而且能进一步诱导分化出胶质样细胞和神经元样细胞,免疫细胞化学检测可见有胶质源性纤维酸性蛋白抗体(GFAP)和神经元特异性烯醇化酶(NSE)抗原表达。结论猫骨髓基质细胞在一定条件诱导下可分化成神经胶质样和神经元样细胞。     

大鼠骨髓间充质干细胞分化成脂肪细胞的定向诱导**☆

背景：研究表明骨质疏松症可能是间充质干细胞分化失衡后过多地向脂肪细胞分化所致。因此,探讨骨髓间充质干细胞成脂分化的影响因素对骨质疏松症防治具有重要意义。 目的:分析骨髓间充质干细胞在体外定向分化为脂肪细胞的适宜诱导条件。 设计、时间及地点：以细胞为对象,重复观察测量实验,于2007-10/2008-07在广东医学院药理教研室完成。 材料：1月龄SD雄性大鼠由广东医学院实验动物中心提供。 方法:无菌条件下分离大鼠股骨,密度梯度离心法与贴壁培养法相结合分离、纯化骨髓间充质干细胞并在体外进行培养。第3代骨髓间充质干细胞完全汇合后,利用内含0.1 mmoL/L 3-异丁基-1-甲基黄嘌呤、0.1 mmoL/L吲哚美辛、1 μmoL/L地塞米松、不同浓度胰岛素及胎牛血清的DMEM定向诱导骨髓间充质干细胞分化为脂肪细胞。 主要观察指标：①倒置显微镜下观察骨髓间充质干细胞形态特征。②油红O染色检测骨髓间充质干细胞成脂肪分化情况。 结果: ①倒置显微镜下观察,传3代后可获得均一性较高的骨髓间充质干细胞。②体积分数为0.05和0.1胎牛血清均能获得较好的成脂分化效果,胎牛血清体积分数增至0.2反而抑制骨髓间充质干细胞成脂分化（P < 0.01）。③10 mg/L胰岛素可获得较好的成脂分化效果,胰岛素质量浓度提高到20,40 mg/L并不能增加骨髓间充质干细胞的成脂分化效果（P > 0.05）。④低糖（含葡萄糖1 g/L）和高糖（含葡萄糖4.5 g/L）DMEM对骨髓间充质干细胞的成脂分化无影响（P > 0.05）。 结论：骨髓间充质干细胞经内含0.1 mmoL/L 3-异丁基-1-甲基黄嘌呤、10 mg/L胰岛素、0.1 mmoL/L吲哚美辛、1 μmoL/L地塞米松、体积分数为0.1胎牛血清的DMEM分化诱导液定向诱导可获得较好的成脂分化效果。     

富血小板血浆对人骨髓间充质干细胞成骨诱导的影响*

背景：富血小板血浆是经过特殊方法提取的血小板含量丰富的血浆,相较普通血清含有更丰富的细胞因子,如血小板衍生因子、转化生长因子β、血管内皮生长因子等。 目的：观察富血小板血浆对成骨诱导人骨髓间充质干细胞生物学特性的影响,拟探讨促进人骨髓间充质干细胞的增殖与诱导成骨细胞的培养方法。 设计、时间及地点：配对样本对比观察,于2007-03/2008-03在中山大学组织工程实验室完成。 对象：18名健康志愿者,男12名,女6名,平均年龄27.5岁。随机分为3组：富血小板血浆组、胎牛血清组、无血清对照组,每组6人。 方法：抽取18名健康志愿者自体外周静脉血获取富血小板血浆。采用密度梯度离心法获取健康志愿者骨髓间充质干细胞,常规原代培养,传代诱导培养时根据分组情况,分别采用10%AB型血清、10%自体富血小板血浆与无血清,配比高糖DMEM培养基、50 mg/L抗坏血酸、10-8 mol/L地塞米松、10-3 mol/L β-甘油磷酸钠。 主要观察指标：倒置相差显微镜、扫描电镜观察各组细胞形态,MTT法检测细胞增殖情况,细胞碱性磷酸酶活性、骨钙素水平。 结果：3组细胞均在接种后12~24 h开始贴壁,并由圆形逐步变化为梭型、多角形、有多个突起的不规则形状等。细胞传代诱导培养后,富血小板血浆组与胎牛血清组细胞生长迅速,明显快于无血清对照组（P < 0.05）。从传代培养第2、4、6代的细胞生长看,随着培养时间的延长富血小板血浆组细胞增殖明显快于胎牛血清组。３组细胞碱性磷酸酶活性与骨钙素随诱导时间的延长而增高,培养第3,6,9,12天胎牛血清组碱性磷酸酶活性较富血小板血浆组低,培养第15天两组无明显差异。培养第3,6,9天富血小板血浆组细胞内骨钙素含量与胎牛血清组无明显差别,12 d后明显高于胎牛血清组。无血清对照组碱性磷酸酶活性及骨钙素含量较富血小板血浆组变化程度明显减小,并且各时间点碱性磷酸酶活性与骨钙素含量均低于富血小板血浆组（P < 0.01）。 结论：自体富血小板血浆能够有效加快人骨髓间充质干细胞的增殖,并能有效促进诱导培养的人骨髓间充质干细胞成骨特性表达。     

人脐带间质干细胞大鼠脑内移植的实验研究

目的探讨人脐带间质干细胞(UCMSC)在大鼠脑组织移植后的存活、迁移及分化。方法体外培养、扩增人脐带MSC,取第6代以内标记后的脐带MSC移植到成年大鼠海马CA1段。分别用荧光显微镜及免疫组织化学方法观察不同时间段移植细胞在体内的存活、迁移情况,并检测移植细胞NSE、NF、GFA P的表达。结果人脐带可大量扩增间质干细胞;大鼠海马CA1段移植UCMSCs后,移植细胞至少可存活6周以上,向注射点临近脑组织移行超过1mm,并向远隔部位如室管膜下区迁移;免疫组织化学检测表明部分细胞表达NSE、NF。结论人UCMSC大鼠脑组织内移植后可长期存活,向室管膜下区迁移并有部分细胞转化为神经元。