脐带血间充质干细胞的研究进展

脐带血中存在着丰富的造血干细胞,在移植方面发挥重要作用,在脐血中是否还存在间充质干细胞却有争议,有的学者认为其中有间充质干细胞,且与骨髓间充质干细胞(mesenchymalstemcells,MSC)的形态、表面标志及分化潜能非常相似,有的学者认为含量较低,难以传代培养扩增,总结了近5年来国内外关于脐血间充质干细胞的研究情况,为脐血的充分利用提供更多的资料。     

脐带间充质干细胞治疗脊髓损伤临床分析

目的观察脐带间充质干细胞（UC-MSCs）鞘内注射治疗脊髓损伤（SCI）的临床效果及安全性。方法对2008年1月至2010年10月收治的22例SCI患者,给予UC—MSCs鞘内注射治疗,细胞数1×10^6个／（kg·次）,1次／周,4次为1个疗程,其中4例接受2个疗程,1例接受3个疗程,余均接受1个疗程。采用美国脊髓损伤协会制定的脊髓损伤神经功能评分标准（ASIA标准）对患者治疗前后神经功能进行评定,采用国际神经修复学会脊髓损伤功能评价量表（IANR—SCIRFS）对患者治疗前后日常生活活动能力进行评定。结果22例患者中13例有效,9例无效。不完全性SCI患者有效率达81．25％,完全性SCI的6例患者均无效。有5例有效的患者接受了2～3个疗程治疗,疗效均有进一步的提高。有效患者多表现为运动和／或感觉功能改善,大小便控制能力增强。22例患者治疗后1个月与治疗前比较,痛觉、触觉、运动、日常生活活动能力评分均有明显升高（P〈0．01）。治疗后常见的不良反应有头痛（1例）、腰痛（1例）,均在1～3d内消失。随访3个月至3年,无治疗相关不良事件发生。结论UC—MSCs鞘内注射治疗是安全的,可以改善大部分不完全性SCI患者的神经功能,提高这些患者的生活质量。     

脐血间充质干细胞的分离鉴定及其向脂肪和成骨的分化

目的分离鉴定脐血(UCB)中的间充质样干细胞(MLSC),探索其向脂肪和成骨分化的可行性。方法用羟乙基淀粉沉淀法分离脐血有核细胞,利用细胞贴壁生长特性分离纯化脐血间充质样干细胞;流式细胞仪检测其表面标志;多种成分联合诱导其向脂肪、成骨方向分化,细胞化学染色检测诱导后的细胞变化。结果培养得到一组间充质样干细胞,不表达造血细胞的标志(CD34/CD45/CD14)及内皮细胞的标志CD106,强表达间充质细胞的标志CD29、CD44和CD13,在适当的诱导条件下可向脂肪及成骨方向分化。结论脐血中含有间充质样干细胞,表达间充质干细胞的表面标记,并可以向脂肪、成骨方向分化,因此可以作为组织工程的种子细胞。     

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.     

人脐带间充质干细胞定向诱导分化成类神经元的实验研究

目的:采用不同细胞因子定向诱导人脐带间充质干细胞分化成类神经元,为脐带间充质干细胞移植治疗脊髓损伤提供理论依据。方法:采用Ⅱ型胶原酶消化法分离培养人脐带间充质干细胞,采用流式细胞术鉴定细胞。取第5代细胞随机分成A、B、C、D 4组,在A组基础培养基中加入b FGF,B组中加入b FGF和BDNF,C组中加入b FGF、BDNF和BHA诱导培养,D组为对照组,使用含有10%胎牛血清的DMEM-F12培养基培养。诱导2周后采用实时荧光定量PCR检测细胞的nestin、NEFH和GFAP mRNA表达情况,并通过原子力显微镜观察细胞超微结构的的变化。结果:Ⅱ型胶原酶消化法能成功分离人脐带间充质干细胞。通过流式细胞术检测第3代细胞发现,细胞均强表达CD29、CD44和CD105,而CD34、CD45和HLA-DR均未见表达。经定向诱导分化成类神经元后,原子力显微镜观察细胞表面突起增多,实时荧光定量PCR检测显示nestin在A、B、C组均呈阳性表达,NEFH在A、B组呈阳性表达,而GFAP在A、B、C、D 4组均不表达。A、B组n EFH和nestin表达具有显著差异(P﹤0.05)。结论:本实验成功分离培养人脐带间充质干细胞,所培养的细胞扩增迅速,生物学性状稳定;与b FGF单独处理相比,b FGF联合BDNF更能有效诱导人脐带间充质干细胞分化成类神经元。     

脐带间充质干细胞在不同培养体系条件下的生物学特性

背景：体外培养的脐带间充质干细胞在不同培养体系下生长状态差异显著,因此选取一种更适合的培养基相当必要。 目的：对比观察人脐带间充质干细胞在3种培养基中的生长增殖情况,并检测细胞免疫表型以及间充质干细胞的诱导分化能力。 方法：在无菌条件下用贴块法收获人脐带间充质干细胞,用T75培养瓶培养传代后,取第3代脐带间充质干细胞分别种入到含体积分数为5%胎牛血清的DMEM/F12培养基、含体积分数为10%胎牛血清的DMEM/F12培养基和Mesen PRO RSTM培养基中,培养第1,3,5,7天进行细胞计数,绘制细胞生长曲线。采用流式细胞仪分析第3代脐带间充质干细胞免疫表型,并检测其成骨及成脂肪诱导分化能力。 结果与结论：培养出的第3代人脐带间充质干细胞高表达CD44、CD73、CD90、CD105,不表达CD29、CD31、CD34、HLA-DR。经成脂诱导后,油红O染色可见胞浆中有大量红色小脂滴;成骨诱导后,茜素红染色后镜下可见成骨样细胞团,说明脐带间充质干细胞在体外具有多向分化的潜能。在倒置显微镜下观察可见含体积分数为10%胎牛血清的DMEM/F12培养基中的细胞集落密集,形态均匀,而其他2种培养基中的细胞集落密集程度和形态都不如前者好。在培养传代细胞时,可优先选择含体积分数为10%胎牛血清的DMEM/F12培养基。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：     

人脐带间充质干细胞体外诱导分化为成纤维细胞

背景：脐带间充质干细胞具有多向分化能力,但其向成纤维细胞分化研究较少。 目的：验证人脐带间充质干细胞向成纤维细胞的分化能力。 方法：采用贴壁法分离脐带间充质干细胞,流式细胞仪分析其表面抗原。取第3代脐带间充质干细胞进行成脂成骨诱导分化,以碱性成纤维细胞生长因子诱导脐带间充质干细胞向成纤维细胞分化。 结果与结论：贴壁法能稳定从脐带中分离出干细胞,脐带间充质干细胞极低表达 CD31、CD45 、CD40、HLA-DR,强表达 CD29、CD90、CD44、CD105。脐带间充质干细胞成脂诱导后油红O染色显示胞浆中充满红色的油滴;成骨诱导后茜素红染色可在细胞密集区见红色的钙结节。碱性成纤维细胞生因子诱导后细胞表达Ⅰ型胶原明显高于对照组。提示贴壁法分离脐带间充质干细胞可靠、纯度高,碱性成纤维细胞生长因子可诱导脐带间充质干细胞向成纤维细胞分化。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：     

人脐带间充质干细胞的富集及向神经细胞的诱导分化

目的:寻找一种稳定、高效的分离人脐带间充质干细胞(MSCs)的方法,并探讨脐带MSCs向神经细胞方向分化的可能性。方法:分别采用组织块贴壁法和双酶消化法分离人脐带MSCs,对比其培养成功率;BrdU掺入实验检测脐带MSCs的增殖能力;流式细胞仪检测脐带MSCs表面分子标志;采用丹参联合生长因子的方法诱导其向神经细胞分化,免疫荧光方法检测神经元特异性烯醇化酶(NSE)、微管相关蛋白2(MAP2)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达。结果:组织块贴壁法获得脐带MSCs成功率高;BrdU阳性标记率达90%以上;流式细胞仪检测显示细胞表达CD29、CD44和CD90,不表达CD34;脐带MSCs经诱导分化,伸出长突起,呈神经元样细胞改变,且表达神经元标志性蛋白NSE、MAP2。神经胶质细胞标志性蛋白GFAP表达较少。结论:成功建立了高效、稳定的脐带MSCs分离培养方法。脐带MSCs经诱导可向神经细胞方向分化,为临床移植治疗神经系统疾病提供了理想的细胞来源。     

人脐带间充质干细胞的生物学性质研究进展

人脐带中富含间充质干细胞(MSCs)。这些细胞能表达多种间充质干细胞标志物及多种干细胞相关基因,能分化为3个胚层衍生的多种成熟细胞,合成多种营养因子和细胞因子,支持造血干细胞等细胞的增殖和功能,并具有低免疫原性。     

脐血来源间充质干细胞可抑制异体T细胞的反应

目的研究脐血间充质干细胞(HUCB-MSCs)对异体T细胞的抑制作用。方法体外培养HUCB-MSCs,流式细胞术测表面标记;取正常人外周血,免疫磁珠分离CD3+T细胞,将分离的CD3+T与HUCB-MSCs 1∶1混合培养5 d,PHA刺激或不刺激,采用3H-TdR掺入法观察T细胞增殖,ELISA方法检测细胞因子,流式细胞术观察细胞凋亡。结果 HUCB-MSCs呈纺锤样的细胞形态,不表达CD14、CD34、CD45、HLA-DR,而表达CD29、CD44、HLA-ABC。HUCB-MSCs抑制PHA引起的T细胞增殖(5 230±550 vs 10 500±800 counts/min,P<0.001);HUCB-MSCs还能抑制异体T细胞分泌IFN-γ(510±60 vs 1 580±100 pg/mL,P<0.001)和TNF-α(590±20 vs 1 180±30 pg/mL,P<0.001),上调IL-4(16.3±8.2 vs 4.1±1.8 pg/mL,P<0.001)和IL-10(105±5 vs 17±2 pg/mL,P<0.001)分泌;HUCB-MSCs不诱导T细胞的凋亡。结论 HUCB-...     

脐血来源间充质干细胞可抑制异体T细胞的反应

目的 研究脐血间充质干细胞(HUCB-MSCs)对异体T细胞的抑制作用.方法 体外培养HUCB-MSCs,流式细胞术测表面标记;取正常人外周血,免疫磁珠分离CＤ３+T细胞,将分离的CD3+T与HUCB-MSCs 1:1混合培养5d,PHA刺激或不刺激,采用3H-TdR掺入法观察T细胞增殖,ELISA方法检测细胞因子,流...     

储运条件对脐带间充质干细胞存活率的影响

背景：国内外尚无对脐带间充质干细胞运输过程中相关活力指标的全面评估。 目的：检测白蛋白和储运时间等不同条件对脐带间充质干细胞存活率的影响。 方法：体外培养的脐带间充质干细胞分为实验组和对照组,每组将3.15×10⁹ L^-1细胞悬浮在3 mL生理盐水中。其中实验组加入1%白蛋白并避光保存,对照组分为不加白蛋白避光保存组和加白蛋白光照保存组,在0,2,4,8和24 h分别测定各组细胞数、锥虫蓝拒染率和细胞存活率。 结果与结论：与对照组相比,实验组(保存液中加白蛋白且避光)的8 h细胞损失率几乎为零,细胞存活率接近90%。对照中不加白蛋白组8 h细胞损失率高达38.5%,细胞存活率为86%。在脐带间充质干细胞的长途运输中,加入1%白蛋白可以有效保证细胞存活量。运输时间超出8 h后,细胞损失率上升且存活率下调。实验数据表明,16 ℃、避光和1%白蛋白生理盐水的保存条件下,脐带间充质干细胞在8 h内符合临床输注要求。     

人脐带源间充质干细胞分离培养方法的改进

背景：脐带来源的间充质干细胞因其具有高度的自我更新和多向分化潜能,以及取材方便等优点而日益受到关注。 目的：建立一种改进的人脐带间充质干细胞分离、培养方法,并对其生物学特性进行分析。 方法：无菌条件下获取足月妊娠分娩胎儿脐带,利用改良的组织块贴壁法分离培养脐带间充质干细胞,即将传统组织贴壁法中本应丢弃的组织转移到新的培养瓶中进行二次贴壁培养,取第3代脐带间充质干细胞进行生物学特性分析。 结果与结论：组织贴壁后第5-7天可见有梭形细胞从组织块边缘爬出,第10天左右可形成明显的细胞克隆。将组织块转移到新培养瓶中继续培养,2 d后即可见有细胞爬出,细胞生长速度较快,5 d即可形成细胞克隆。传代后的细胞形态均一,呈成纤维细胞样的长梭形。流式细胞仪检测细胞高表达CD90、CD105,不表达CD34、CD45、HLA-DR。细胞增殖能力旺盛,平均倍增时间为50 h左右,41.24%的细胞处于G₂/S期。体外可诱导分化为成骨细胞和脂肪细胞。上述实验结果证明二次贴壁培养出的细胞也具有间充质干细胞的生物学特性,而且通过这种培养方法获得的原代间充质干细胞数是传统方式培养的2倍。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：     

人脐带间充质干细胞诱导分化为心肌细胞的特异性基因表达

背景：脐带来源的间充质干细胞进行自体心肌内移植,修复损伤心肌组织,是心血管研究领域的热点。 目的：应用5-氮胞苷诱导人脐带间充质干细胞转化为心肌样细胞后进行鉴定,以确定心肌样细胞的结构、形态和功能。 方法：分离培养人脐带间充质干细胞,在第2代细胞中分别加入浓度为2.5,5,10,20,40,80 μmol/L的5-氮胞苷,作用24 h后除去,继续培养4周。 结果与结论：5-氮胞苷诱导前,无细丝样结构、无颗粒,胞浆量均匀且少,核/浆比例高,细胞形态呈现典型的梭形,细胞呈漩祸样或同心圆生长,核内会见到较为明显的核仁;在5-氮胞苷处理24 h之后,各组细胞都会出现部分死亡,失去典型的梭形形态,成为棍状或者柱状,40,80 μmol/L组细胞形态变化明显。反转录-聚合酶反应检测2.5,40 μmol/L组诱导4周,5,10,20 μmol/L组诱导1,2,3,4周时人脐带间充质干细胞心钠素、α-骨骼肌动蛋白基因表达呈阳性。提示经5-氮胞苷诱导的人脐带间充质干细胞表达心肌细胞的特定基因。     

人脐带间充质干细胞对小鼠自然衰老过程中骨髓脂肪化的影响

目的:探讨人脐带间充质干细胞(hUC-MSC)对小鼠自然衰老过程中骨髓脂肪化的延缓作用。方法:从新生儿脐带分离间充质干细胞,与成年小鼠骨髓MSC进行生长增殖与成骨成脂分化比较。将6月龄的BALB/c小鼠随机分为实验组和对照组,前者输注hUC-MSC(5×105 cells/mouse),每月1次,共6次;后者输注生理盐水。干预后第6个月观察并比较2组小鼠骨髓切片及PPARγ蛋白表达情况。结果:hUC-MSC增殖活性和成骨分化能力明显强于成年小鼠骨髓MSC,而成脂能力相对较弱。骨髓切片显示实验组骨髓脂肪组织明显少于对照组,PPARγ蛋白的表达量也较低。结论:脐带MSC作为一种新来源的MSC,能够抑制小鼠自然衰老进程中骨髓的脂肪化,有望应用于抗衰老研究。     

不同培养基培养人脐血间充质干细胞的差异

背景：脐血间充质干细胞为干细胞领域的研究热点,但目前传代及扩增此类细胞尚无简单、有效、完美培养方法。 目的：采用不同的培养基分离培养融合状态的间充质干细胞,以筛选一种较好的体外培养人脐血间充质干细胞的方法。 方法：无菌条件下取正常足月剖宫产新生儿的脐血,随机分为5组：低糖DMEM(Dulbecco改良的Eagle培养基)组、高糖DMEM组、α-DMEM组、低糖DMEM+干细胞因子组、低糖DMEM +骨髓间充质干细胞培养上清组。用淋巴细胞分离液分离脐血的单个核细胞。将脐血单个核细胞接种于含体积分数为10%胎牛血清的上述培养基中,放置于37 ℃、体积分数为5%的CO2培养箱内培养,倒置显微镜观察细胞数量和形态的变化并用流式细胞技术分析细胞的表面抗原。 结果与结论：①各组间充质干细胞培养48 h后贴壁细胞数和细胞存活率的比较：低糖DMEM+干细胞因子组、低糖DMEM +骨髓间充质干细胞培养上清组的贴壁细胞数明显多于低糖DMEM组、高糖DMEM组、α-DMEM组(P < 0.05),细胞存活率亦明显高于低糖DMEM组、高糖DMEM组、α-DMEM组(P < 0.05)。②各组间充质干细胞在不同培养时间下生长状态的比较：培养第3,6,9,12,15,18,21天低糖DMEM+干细胞因子组、低糖DMEM+骨髓间充质干细胞培养上清组细胞增殖的速度均快于低糖DMEM组、高糖DMEM组、α-DMEM组(P < 0.05)。低糖DMEM+干细胞因子组与低糖DMEM +骨髓间充质干细胞培养上清组比较差异无显著性意义。结果可见人脐血间充质干细胞与骨髓间充质干细胞培养上清或干细胞因子共孵育,对脐血间充质干细胞体外分离培养及扩增有支持作用。     

人脐血间充质干细胞体外诱导分化为类雪旺细胞的初步研究

目的:体外定向诱导人脐血间充质干细胞(HUCBMSCs),分化为类雪旺细胞(SC-like).方法:(1)采用Ficoll密度梯度离心法分离健康产妇脐带血中单个核细胞进行体外培养,用流式细胞术检测细胞表达的表面抗原CD90,SH2,CD34和CD45.(2)第3次传代所得的HUCBMSCs,加入加有β-巯基乙醇(β-ME)、全反式黄酸(RA)、Forskolin、b-FGF、PDGF、HRG的含10%胎牛血清(FBS)的低糖DMEM培养基(L-DMEM)诱导,7 d后免疫组织化学染色法检测.结果:(1)HUCBMSCs在体外培养以梭形细胞为主;流式细胞仪检测显示,细胞高表达表面抗原CD90和SH2,低表达表面抗原CD34和CD45.(2)诱导7 d后,细胞免疫组化显示,GFAP阳性率为81.88%±2.43%.结论:在一定条件下,HUCBMSCs可以在体诱导分化为SC-like,组成人工神经,移植修复周围神经缺损.     

脐带血间充质干细胞的成骨诱导及与β-磷酸3钙的生物相容性

目的探讨脐带血间充质干细胞(umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells,UCB-MSCs)的成骨诱导及与β-磷酸3钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)的生物相容性。方法在无菌条件下抽取人脐血,用密度梯度离心的方法获得脐血单个核细胞,接种到含10%胎牛血清的DMEM/F12培养基中。单个核细胞行贴壁培养后,进行细胞形态学观察,绘制细胞生长曲线,分析细胞周期,检测细胞表面抗原;应用条件培养基进行成骨诱导后,应用免疫组织化学方法检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)的表达,应用放免方法分析骨钙素(osteocalcin,OCN)的含量、荧光法检测细胞内钙离子的含量;与β-TCP复合培养后,用扫描电镜检测成骨诱导后的UCB-MSCs与β-TCP的生物相容性。结果采用Percoll(1.073g/ml)分离的脐血间充质干细胞大小较为均匀,梭形或星形的成纤维细胞样细胞。细胞生长曲线测定表明接种后第5d细胞进入指数增生期,至第9d后数量减少;流式细胞检测表明50%～70%细胞为CD29、CD45和CD105阳性;成骨诱导后,UCB-MSCs内AKP、培养基中的OCN含量和细胞内钙离子的含量均明显高于对照组(p0.01);成骨诱导的细胞在β-TCP表面生长良好,细胞周围有白色的钙盐沉积。结论 UCB-MSCs成骨诱导后具有骨细胞特性,与β-TCP具有良好的生物相容性,可作为骨组织工程的种子细胞。     

低氧预处理脐带间充质干细胞移植促进大鼠脊髓损伤修复

目的:评估低氧预处理脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,UCMSCs)移植修复大鼠急性脊髓损伤的作用并初步探讨其机制。方法:分别于常氧和低氧条件下培养UCMSCs,细胞免疫荧光鉴定细胞,ELISA测定细胞脑源性生长因子(BDNF)、血管源性生长因子(VEGF)、睫状生长因子(CNTF)和肝细胞生长因子(HGF)的浓度。采用改良的Al1en’s法(2.5 g×10 cm)建立60只大鼠T10脊髓损伤模型,随机分为假手术组、模型组、低氧细胞移植组及常氧细胞移植组,每组20只,损伤后即刻移植1×10~6个细胞至低氧细胞移植组及常氧细胞移植组动物脊髓内。术前及术后每周进行运动功能BBB评分;采用免疫荧光法检测移植细胞的存活、神经细胞凋亡;采用ELISA法检测细胞移植第2、14、28 d脊髓组织肝细胞生长因子的浓度。结果:在低氧组,体外由UCMSCs分泌的BDNF、VEGF、CNTF和HGF浓度显著高于常氧组细胞。与模型组比较,细胞移植组运动功能评分和HGF含量增加,而神经细胞的凋亡率降低,但以低氧细胞移植组改变最明显。结论:低氧预处理的UMCSCs具有提高神经营养因子分泌作用,其机制可能与下调神经细胞凋亡,增加受损脊髓组织HGF有关。     

Umbilical cord blood mesenchymal stem cells

We studied umbilical cord blood mesenchymal stem cells and compared mesenchymal stem cells derived from umbilical cord blood, adipose tissue, and skin. Umbilical cord blood mesenchymal stem cells were characterized morphologically, cytofluorometrically, and by their differentiation potential. Umbilical cord blood mesenchymal stem cells did not differ from cells isolated from adipose tissue and skin by the main parameters (by morphology, expression of surface markers, and differentiation potential). A specific feature of umbilical cord blood mesenchymal stem cells is their low count per volume of the initial material and very low proliferative activity. __________ Translated from Kletochnye Tehnologii v Biologii i Medicine, No. 1, pp. 16–20, January, 2007