Topical application of ex vivo expanded endothelial progenitor cells promotes vascularisation and wound healing in diabetic mice

Impaired wound healing leading to skin ulceration is a serious complication of diabetes and may be caused by defective angiogenesis. Endothelial progenitor cells (EPCs) can augment neovascularisation in the ischaemic tissue. Experiments were performed to test the hypothesis that locally administered EPCs can promote wound healing in diabetes. Full‐thickness skin wounds were created on the dorsum of diabetic mice. EPCs were obtained from bone marrow mononuclear cells (BMMNCs) and applied topically to the wound immediately after surgery. Vehicle and non‐selective BMMNCs were used as controls. Wound size was measured on days 5, 10 and 14 after treatment, followed by resection, histological analysis and quantification of vascularity. Topical application of EPCs significantly promoted wound healing, as assessed by closure rate and wound vascularity. Immunostaining revealed that transplanted EPCs induced increased expression of vascular endothelial growth factor and basic fibroblast growth factor. Few EPCs were observed in the neovasculature based on in vivo staining of the functional vasculature. Ex vivo expanded EPCs promote wound healing in diabetic mice via mechanisms involving increased local cytokine expression and enhanced neovascularisation of the wound. This strategy exploiting the therapeutic capacity of autologously derived EPCs may be a novel approach to skin repair in diabetes.     

血管内皮生长因子基因稳定转染兔骨髓基质干细胞的研究

目的 检测人血管内皮生长因子(VEGF)基因稳定转染对兔骨髓基质干细胞(BM-SC)VEGF表达的影响.方法 分离并培养兔骨髓基质干细胞,利用脂质体介导pcDNA3.1-VEGF165转染兔BMSC,G418筛选稳定表达pcDNA3.1-VEGFl65的细胞克隆,RT-PCR、Western blot法检测转染前后细胞中VEGF165 mRNA和蛋白的表达.结果 通过筛选获得了稳定表达pcDNA3.1-VEGF165的细胞克隆.逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)、Western blot结果显示:稳定转染组BMSC中可检测到VEGF165 mRNA和蛋白的表达,空白和空载体组未见VEGF表达.结论 pcDNA3.1-VEGF165载体转染的兔BMSC可稳定表达外源性VEGF165 mRNA和蛋白,可作为治疗骨缺损和骨缺血性坏死研究的种子细胞.     

血管内皮生长因子基因转染骨髓间充质干细胞对慢性肾衰竭大鼠肾脏的修复作用

目的探讨血管内皮生长因子（vascularendothelialgrowthfactor,VEGF）基因转染骨髓间充质干细胞（mesenchymalstemcelis,MSC）对慢性肾衰竭（chronicrenalfailure,CRF）大鼠肾脏的修复作用。方法体外分离、培养大鼠MSC,Ad—VEGF转染MSC。SD大鼠随机分为假手术组（对照组）、慢性肾衰竭模型组（肾衰组）、慢性肾衰竭大鼠MSC移植组（MsC组）、慢性。肾衰竭竭大鼠AdVEGF注射组（VEGF组）和慢性肾衰竭大鼠Ad—VEGF转染的MSC移植组（转染组）。采用分阶段5／6肾切除术制备大鼠CRF动物模型。对照组与肾衰组于切除右肾之前从该侧肾动脉注射不含血清的DMEM培养液,其他3组分别给予MSC、Ad—VEGF和VEGF基因转染的MSC。8周后检测各组大鼠血肌酐（SCr）、血尿素氮（BUN）和24h尿蛋白,观察各组大鼠残肾组织病理形态,并用免疫印迹和RT—PCR方法检测各组大鼠残肾组织VEGFmRNA和蛋白的表达。结果MSC组和转染组SCr、BUN和尿蛋白均较。肾衰组降低（P〈0．05）;与MSC组比较,转染组SCr、BUN和尿蛋白降低更明显（P〈0．05）。肾衰组残肾组织VEGFmRNA和蛋白的表达较对照组显著减少（P〈0．05）,MSC组和转染组残肾组织VEGFmRNA和蛋白的表达明显增加（与肾衰组比较,均P〈0．05）,转染组残肾组织VEGFmRNA和蛋白的表达增加更明显（与M9C组比较,P〈0．05）。结论VEGF基因转染的MSC移植对CRF大鼠的肾脏有修复作用,这可能与VEGF在肾组织中高表达有关。     

hIGF-1基因改良修饰人脐血间充质细胞的研究

目的研究hIGF-1基因改良修饰人脐血间充质干细胞的方法,为关节软骨组织工程修复提供良好的种子细胞。 方法综合应用密度梯度离心法和细胞贴壁法分离培养人脐血间充质干细胞,流式细胞仪进行细胞鉴定。通过X-tremen HP介导将含hIGF-1基因全长的真核表达载体pIRES2-EGFP-hIGF-I转染人脐血间充质干细胞,倒置荧光显微镜检测转染后荧光蛋白的表达,计算转染效率,ELISA检测转染后细胞上清液中hIGF-1的含量变化,免疫荧光与RT-PCR检测hIGF-1在细胞中的表达,免疫组化检测Ⅱ型胶原表达。 结果人脐血间充质干细胞表面表达CD105（99.93%）、CD90（99.85%）、CD146（73.63%）,不表达Anti-HLA-DR（1.38%）、CD45（0.13%）、CD34（0.11%）。hIGF-1基因可在X-tremen HP介导下转染人脐血间充质干细胞,48 h转染效率为（29±8）%。转染后48 h分泌的hIGF-1最多,为（34.89±0.38）ng/ml,且与对照组相比,差异具有统计学意义（P<0.01）。转染后细胞可检测到hIGF-1 mRNA、蛋白以及Ⅱ型胶原表达。 结论hIGF-1基因可通过X-tremen HP介导改良修饰人脐血间充质干细胞,促进hIGF-1和Ⅱ型胶原的表达与分泌。     

血管内皮生长因子基因转染骨髓间充质干细胞移植于梗塞心肌的实验研究

目的 探讨骨髓间充质干细胞（MSCs）移植联合血管内皮生长因子（VEGF）基因转染对大鼠梗塞心肌组织的修复重建、血管再生及梗塞后心功能的影响。方法 体外分离、培养、纯化SD大鼠的MSCs，以BrdU标记MSCs，腺病毒介导VEGF基因转染MSCs。建立大鼠急性心肌梗死模型4周后，随机分为4组（每组10只），分别行梗塞心肌内注射：转染VEGF基因的MSCs移植组（组Ⅰ）、单纯MSCs移植组（组Ⅱ）、单纯VEGF基因治疗组（组Ⅲ）和以注射无血清IMDM培养液为对照组（组Ⅳ）。移植4周后观察移植细胞的分化和新生血管的形成，并通过超声多普勒检测心功能变化。结果 组Ⅰ和组Ⅱ中，梗塞心肌处可见BrdU标记的移植细胞，cTnT染色阳性。超声心动图检查发现，组Ⅰ和组Ⅱ的左室射血分数（LVEF）的改善显著高于对照组（P均〈0．01），而组Ⅰ的LVEF改善程度要明显高于组Ⅱ；部分BrdU染色阳性的细胞可以分化成为内皮细胞，参与构成了梗塞区域的新生毛细血管。相对于对照组，组Ⅰ和组Ⅲ都有明显的血管新生（P均〈0．01）。结论 MSCs移植联合VEGF基因转染可以通过促进心肌再生和新生血管的形成来重建缺血心肌，显著改善心功能。     

人碱性成纤维细胞生长因子基因转染大鼠骨髓间充质干细胞的研究

目的 观察人碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)基因体外转染对大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)bFGF表达的影响.方法 密度梯度离心、贴壁法培养分离SD雄性大鼠MSCs,体外扩增,流式细胞仪检测MSCs表面抗原表达.利用慢病毒载体系统介导将具有人源性bFGF基因转染至第2代MSCs,在倒置荧光显微镜下观察转染后细胞形态和生长的变化,应用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)、Western blot法鉴定bFGF在MSCs中的表达.结果 密度梯度离心、贴壁法培养分离可获得MSCs,P3代大鼠细胞利用流式细胞仪检测CD11b/c阳性细胞表达率为(13.2±0.6)%,CD34阳性细胞表达率为(1.2±0.5)%,CD44阳性细胞表达率(97.8±0.9)%,CD90阳性细胞表达率(96.8±1.4)%.MSCs转染48 h后,绿色荧光蛋白的表达明显增强.RT-PCR证实转基因MSCs表达bFGF mRNA明显增强,Western blot检测证实转基因MSCs在49 KDr出现特异性条带,而空白和空载组的MSCs则未见阳性条带.结论 采用慢病毒介导的基因转染技术可以将bFGF基因转染至MSCs中,并有外源性bFGFmRNA和蛋白的有效表达,MSCs可作为bFGF基因治疗的载体.     

转基因的骨髓间充质干细胞治疗大鼠缺血皮瓣

目的探讨转染血管内皮细胞生长因子(VEGF)基因的大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)同种异体移植促进缺血皮瓣的血管新生,从而提高皮瓣存活率的可能性。方法体外分离、培养、鉴定SD大鼠MSCs,PcDNA3.1(-)/VEGF165质粒转染MSCs,免疫荧光方法检测MSCs体外表达VEGF的情况,CM-DiI标记MSCs。SD大鼠随机分3组:A组[PcDNA3.1(-)/VEGF165质粒转染的MSCs移植]、B组(单纯MSCs移植)、C组(DMEM-F12培养基)。每只大鼠背侧皮下按组分别注射细胞悬液和培养基,注射后ELISA法连续检测大鼠血浆VEGF浓度,注射后第4天掀起1个蒂在尾侧的9 cm×2 cm的随意皮瓣。在术后第14天分别观察皮瓣的存活率、激光多普勒血液监测仪监测血流灌注、CD34免疫组织化学检测皮瓣毛细血管密度、荧光显微镜检测MSCs在皮瓣内的分布和存活状况。结果转染VEGF165基因的MSCs体外和体内检测均高表达VEGF165蛋白。A、B、C三组的皮瓣存活率分别为(83.1±2.6)%、(66.4±6.1)%、(51.5±7.5)%(P< 0.05);A、B、C三组的毛细血管密度(条/mm2)分别为:89.2±6.1、57.1±4.7、28.7±2.8(P< 0.05);血流灌注比值A组高于B、C两组,B组高于C组(P<0.05);转染VEGF165基因的MSCs移植SD大鼠皮瓣后,MSCs存活并参与血管新生。结论转染VEGF基因的大鼠MSCs体外培养后异体移植可促进缺血皮瓣的血管新生,提高存活率。     

Therapeutic implications of mesenchymal stem cells transfected with hepatocyte growth factor transplanted in rat kidney with unilateral ureteral obstruction

Purpose

The purpose of the study was to establish whether bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs) transfected with hepatocyte growth factor (HGF) can migrate and localize in the rat's kidney with unilateral ureteral obstruction (UUO) and contribute to repair of renal fibrosis.

Methods

We separated and cultured bone marrow-derived MSCs of male rats in vitro and transfected them with adenovirus-mediated HGF (Ad-HGF). The expression of HGF was measured with enzyme-linked immunosorbent assay. Sixty female rats were sham operated (n = 24) or subjected to left UUO: Ad-HGF-transfected MSCs, uninfected MSCs, or saline was injected into the rat's tail vein. Kidney tissue was collected at the end of the seventh or 14th day after operation. The distribution of Y chromosome in the kidney after Ad-HGF-transfected MSCs transplantation was determined by an in situ hybridization method. As the hallmark of myofibroblasts, α-smooth muscle actin (expression of which significantly increases in the presence of renal fibrosis) was detected by immunohistochemistry in all UUO rats' left kidney tissue.

Results

Y chromosome-positive cells were found only in the obstructed kidney of the transplantation group. The positive cells were mainly distributed in the tubular cells. The average intensity of immunolabeling for α-smooth muscle actin in the transplanted group significantly decreased compared with sham-transplanted group (P < .05), and the expression in the rats injected with uninfected MSCs was higher than that in the rats with MSCs transfected with HGF (P < .05).

Conclusions

Mesenchymal stem cells transfected with HGF can migrate to the rat kidney with UUO and are mainly distributed in the region of renal tubular epithelial cells. The data indicate that MSCs transfected with HGF contribute to a reduction of renal fibrosis after ureteral obstruction and suggest that this may be exploited therapeutically.     

肝细胞生长因子诱导骨髓间充质干细胞向肝细胞分化的实验研究

目的探讨成年大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)在体外是否可定向诱导分化为肝细胞及其方法。方法采用梯度离心法,分离纯化SD大鼠的MSCs,流式细胞仪检测和碱性磷酸酶染色鉴定细胞类型。根据培养基中肝细胞生长因子(HGF)浓度不同,将MSCs分为4组进行诱导分化：A组0 ng／ml,B组10ng／ml,C组20ng／ml,D组40ng／ml。倒置显微镜连续观察细胞分化过程的形态学变化。于培养的1,3,7,14,21,28 d,分别以逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和细胞免疫组化检测各组细胞甲胎蛋白(AFP)、细胞角蛋白18(CK18)和白蛋白的基因和蛋白表达。结果分离纯化的SD大鼠MSCs的表面标志为CD29^ ,CD44^ ,CD34^-,CD45^-和CD90^ ,细胞的碱性磷酸酶染色阴性,细胞纯度达98％以上。C组与D组的MSCs,于培养第7天出现AFP基因表达,第14天表达增强,第28天表达减弱;第14天始出现白蛋白、CK18基因表达,而后持续。B组和A组在培养过程中,未出现AFP、CK18和白蛋白的表达。C组与D组MSCs的AFP细胞免疫组化染色培养第7天即出现阳性,第14天白蛋白和CK18免疫组化染色阳性。A组和B组的MSCs的AFP、白蛋白和CK18的免疫组化染色均阴性。结论成年大鼠MSCs在较高浓度的HGF的诱导下,可分化为肝细胞。     

缺氧诱导因子-1α基因转染人间充质干细胞的体内促血管生成作用

目的研究将缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）基因转染人间充质干细胞（hMSCs）的体内促血管生成作用，为促进组织工程骨血管化提供新的方法和策略。方法构建pIRES3／HIF-1α逆转录病毒载体，制备含目的基因的重组逆转录病毒，感染hMSCs。用逆转录-聚合酶链反应（RT—PCR）法检测转基因hMSCs表达HIF-1α的水平，用免疫组织化学法检测转基因hMSCs在缺氧和常氧条件下HIF-1α蛋白的存在情况。体内促血管生成的实验分为两组：实验组采用转基因hMSCs，对照组采用未转基因的hMSCs。两种细胞分别接种到13d的鸡胚绒毛尿囊膜（CAM），3d后将CAM制片，在显微镜下观察并摄像。用图像分析方法测量并分析血管面积。结果转基因hMSCs中HIF-1α mRNA表达较未转基因的hMSCs明显增高。转染HIF-1α基因的hMSCs，缺氧条件下细胞核内HIF-1α能稳定存在；常氧条件下细胞核内HIF-1α不能稳定存在。图像分析结果显示实验组CAM较对照组CAM血管面积明显增多，差异有统计学意义（P〈0．01）。结论HIF-1α基因能稳定转染到hMSCs并得到强制表达。转染HIF-1α基因的hMSCs有明显的促血管生成作用，对于促进组织工程骨的血管化有重要作用。     

大鼠骨髓间充质干细胞与神经生长因子的体外构建的实验研究

目的探讨骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)的体外构建表达神经生长因子(nerve growth factor,NGF)的能力,同时使MSCs被绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)稳定标记,通过病毒载体将NGF和GFP基因高效转染到MSCs中。方法取2月龄100～150 g Wistar大鼠,全骨髓法分离培养纯化大鼠MSCs,利用携带人NGFβ基因的修复缺陷性重组腺病毒(Ad- hNGFβ)和携带GFP基因的复制缺陷性逆转录病毒(Rt-GFP)转染MSCs,荧光显微镜观察GFP阳性的MSCs,免疫细胞化学和Western-blot检测hNGFβ的表达。结果Rt-GFP转染后,80%～90%MSCs可激发出明亮的绿色荧光,且荧光不随培养时间延长和传代次数增加而衰减。Ad-hNGFβ的转染MSCs中hNGFβ阳性率(90．17±2．14)显著高于阴性对照组(2．17±0．75)和空白对照组(1．83±0．98,P＜0．01),转染后MSCs中NGFβ表达量(188．67±8．71)显著高于阴性对照组(25．67±4．08)和空白对照组(27．50±3．33,P＜0．01)。结论大鼠间充质干细胞的体外构建中Ad-hNGFβ可以高效转染MSCs,实现NGF在MSCs中高效表达,Rt-GFP可以使MSCs获得长效标记。     

雌激素诱导外周血间充质干细胞动员和归巢促进失血性休克大鼠创面愈合的作用

目的:观察雌激素动员外周血间充质干细胞归巢对失血性休克大鼠皮肤创面愈合的影响.方法:制备失血性休克SD大鼠模型,在其背部正中线两侧各制作一个全层皮肤缺损创面(直径2 cm).96只大鼠随机分为4组:假手术对照组(予动、静脉插管但不放血、不补液)、失血性休克组(失血性休克模型大鼠以2:1的乳酸林格液和羟乙基淀粉行常规液体复苏)、雌激素低剂量组(给予失血性休克大鼠雌激素0.2 mg/kg+常规液体复苏)、雌激素高剂量组(给予失血性休克大鼠雌激素0.5 mg/kg+常规液体复苏).观察不同时相点各组动物皮肤创面愈合程度、愈合时间、组织血流量、ATP酶活性以及间充质干细胞动员、归巢情况.结果:与假手术对照组相比,失血性休克大鼠皮肤创面愈合缓慢,在第4天、第8天愈合率分别为(15.40±0 0 1)％、(36.80±1.25)％(P＜0.05),组织血流量及ATP酶活性明显降低(P＜0.01).雌激素能明显促进皮肤创面的愈合,显著改善组织血流量,增强ATP酶活性,增加受损皮肤组织和血液中间充质干细胞的数量.与失血性休克大鼠相比,低剂量雌激素组第4天、第8天皮肤创面愈合率分别为(22.10±0.01)％、(46.40±1.25)％,其外周血及受损皮肤组织中间充质干细胞数量明显增多,同假手术组第4天创面愈合率[(37.10±4.32)％]、第8天创面愈合率[(67.70±1.79)％]相比,愈合仍较为缓慢(P＜0.05);高剂量雌激素具有更好的促创面愈合效果,其第4天、8天创面愈合率分别为(28.40±0.12)％、(57.30±2.01)％(P＜0.05),且间充质干细胞在皮肤创面及外周血中增多更为显著.失血性休克组创面完全愈合时间[(23.98±1.56) d]较假手术对照组[(14.98±1.21)d]显著延长(P＜0.01),高剂量雌激素组(16.87±1.56)d和低剂量雌激素组[(22.67±1.78)d]创面愈合时间明显缩短(P＜0.05),且高剂量雌激素组创面愈合时间最短.结论:雌激素可动员间充质干细胞归巢,促进失血性休克大鼠创面愈合.     

BMSCs移植对大鼠脊髓损伤后VEGF基因和血管生成的影响

目的研究BMSCs移植对大鼠脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)后运动功能恢复、VEGF基因表达和血管生成的影响,探讨BMSCs治疗SCI的机制。方法取5只4周龄Wistar雄性大鼠骨髓,分离培养BMSCs,取第3～4代细胞进行实验。取Wistar雌性成年大鼠87只,体重220～250 g,随机分为假手术组(A组,21只)、DMEM注射组(B组,33只)和BMSCs移植组(C组,33只)。A组仅咬除T8～10棘突和椎板;B、C组参照Nystrom方法制备T8～10 SCI模型,伤后30 min C组注射BMSCs(共3.0×105个),B组注射等量DMEM。于术后3、7、14、28 d采用Basso-Beattie-Bresnahan(BBB)评分法评价大鼠后肢运动功能;术后3、7、14、28 d应用Ⅷ因子免疫组织化学染色行微血管计数观测血管生成情况;术后1、3、5 d应用RT-PCR法检测损伤脊髓组织内VEGF mRNA的表达。结果术后各时间点B、C组大鼠后肢功能随时间延长均有不同程度恢复,各时间点BBB评分与A组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。术后28 d,C组BBB评分显著高于B组(P<0.05),其余时间点B、C组比较差异无统计学意义(P>0.05)。术后3 d,B、C组损伤周围区脊髓灰质腹侧角内微血管数目明显少于A组(P<0.05);术后7、14、28 d与A组比较差异无统计学意义(P>0.05)。C组术后3、7 d脊髓灰质腹侧角内微血管数目与B组比较差异无统计学意义(P>0.05);但术后14、28 d显著高于B组(P<0.05)。各组术后各时间点损伤周围区脊髓白质内的微血管数目比较差异均无统计学意义(P>0.05)。RT-PCR检测示,A组大鼠脊髓组织内VEGF mRNA表达水平较低。B、C组与A组相比,于术后1 d开始VEGF mRNA表达增加,3 d时表达达峰值,5 d时表达下降但仍高于A组,各时间点与A组比较差异均有统计学意义(P<0.05);C组各时间点均高于B组(P<0.05)。结论 BMSCs可能通过上调VEGF基因表达和增加脊髓内新生血管而促进大鼠SCI后运动功能恢复。     

人血管内皮细胞生长因子重组腺病毒载体的构建、鉴定及在骨髓间充质干细胞的表达

目的构建人血管内皮细胞生长因子(VEGF)165腺病毒表达载体,体外转染大鼠骨髓间充质干细胞研究其相关特性。方法利用细菌内同源重组技术快速构建Ad-VEGF165腺病毒重组质粒,经酶切及测序鉴定正确后转染人胚肾细胞HEK293包装成为重组Ad-VEGF165腺病毒,并进行电镜观察及滴度测定。感染大鼠骨髓间充质干细胞观察VEGF165基因的转录和表达。结果酶切鉴定及基因测序证实重组腺病毒质粒含有hVEGF165cDNA,电镜显示包装细胞中有大量病毒颗粒存在,测定包装的病毒滴度为6.3×1010TCID50/ml。逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)、免疫组织化学及免疫印迹检测骨髓间充质干细胞内有VEGF165的转录和表达。结论构建的VEGF腺病毒表达载体可有效感染骨髓间充质干细胞,并在体外高效表达,为将表达VEGF基因的骨髓间充质干细胞用于基因治疗提供了实验依据。     

骨髓间充质干细胞联合血管内皮生长因子基因治疗肢体缺血的实验研究

目的 观察骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cell,BMSC)联合血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)基因治疗对家兔肢体缺血模型的疗效.方法 切除新西兰兔右后肢全长股浅动脉并结扎股深动脉以建立兔后肢缺血模型,随机分为空质粒对照组(EP组)、骨髓间充质干细胞组(BMSC组)、VEGF基因治疗组(VEGF组)及联合治疗组(BV组),每组各8只.分别于治疗后28 d及30 d进行动脉造影及VEGF免疫组化染色.结果 EP组、BMSC组及VEGF组的新生血管计数组间比较差异无统计学意义(P＞0.05).BV组的新生血管计数较其余3组明显增加,差异有统计学意义(F=35.47,P＜O.01).BMSC组及VEGF组的VEGF免疫组化染色呈阳性表达,与EP组比较差异有统计学意义(F=764.32,P＜0.01).BV组的VEGF免疫组化染色呈强阳性表达,与其余3组比较差异有统计学意义(F =764.32,P＜0.01).结论 BMSC联合VEGF基因治疗兔肢体缺血可使VEGF获得稳定而有效的表达,从而改善肢体缺血.     

胰岛素样生长因子-1基因转染骨髓间质干细胞移植对糖尿病大鼠骨折愈合的影响

目的 观察胰岛素样生长因子-1(IGF-1)基因转染的骨髓间质干细胞(BMSCs)移植对糖尿病大鼠骨折愈合的影响,探讨糖尿病骨折的基因疗法.方法 Wistar雄性6周龄大鼠50只,随机分为对照组、实验组,链脲佐菌素诱导为糖尿病模型后均造成右侧胫骨骨折,体外高糖环境下Ad-IGF-1转染BMSCs,将相应组别的BMSCs移植于骨折局部.于1、2、3、4、6周摄X线,取局部骨痂行苏木素-伊红(HE)染色,并免疫组织化学检测骨痂中IGF-1,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清IGF-1.结果 第4周骨痂IGF-1灰度值:实验组为103±5,对照组为109±4(P＜0.05).第4周血清IGF-1浓度:实验组为(668.80±8.07) ng/L,对照组为(569.20±9.31) ng/L(P ＜0.01).结论 IGF-1基因转染的BMSCs移植能促进糖尿病大鼠的骨折愈合.     

转基因骨髓间充质干细胞移植对大鼠缺血脑组织转换生长因子-β1表达的影响

目的探讨碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)转染间充质干细胞(MSC)对大鼠缺血皮层脑组织转换生长因子-β1(TGF-β1)mRNA表达的影响。方法电穿孔法将bFGF基因转染MSCs,免疫组织化学及双标记法鉴定bFGF表达;逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测缺血脑组织TGF-β1mRNA的表达。结果移植7、14d发现转基因MSCs缺血脑组织表达bFGF。MSCs移植组和转基因MSCs移植组比较,移植后7、14d的TGF-β1mRNA表达系数分别为(0.42±0.04、0.52±0.06)和(0.33±0.05、0.36±0.04),后者更显著的降低其表达,两组比较差异有统计学意义(P<0.01)。结论转染bFGF的MSCs移植后表达bFGF,并显著下调缺血脑组织TGF-β1mRNA的表达。     

音猬因子调控BMSCs表达和分泌VEGF及bFGF的实验研究

目的音猬因子(Sonic hedgehog,Shh)介导的信号参与调控血管生成的重要环节。研究不同浓度的重组Shh-N(recombinant Shh N-termitant,rShh-N)对BMSCs表达和分泌VEGF和bFGF的影响。方法取健康3日龄SD大鼠骨髓分离培养BMSCs,体外扩增至第3代,分别用含0、10、100、200 ng/mL rShh-N的L-DMEM培养BMSCs,作为A、B、C、D组。培养12、24、48、72 h后行ELISA法检测各组上清液中VEGF和bFGF的浓度,实时荧光定量PCR法检测各组VEGF和bFGF mRNA的表达水平。结果在基因表达水平上,D组各时间点的VEGF和bFGF mRNA表达量均明显高于A组(P<0.05),且在12、48 h表达量高于24、72 h(P<0.01);C组在各时间点均促进bFGF mRNA表达(P<0.05),在24～72 h促进VEGF mRNA表达(P<0.05),且在72 h时表达量均最高(P<0.01);B组在12 h抑制VEGF mRNA表达(P<0.05),48 h和72 h表现出促进作用(P<0.05),在12～48 h明显促进bFGF mRNA表达(P<0.05),且在48 h时的表达量最高(P<0.01)。在蛋白水平上,D组各时间点VEGF和bFGF分泌量均高于A组(P<0.01);C组在24～72 h VEGF和bFGF分泌量明显多于A组(P<0.05);B组在12 h和48 h抑制VEGF的分泌(P<0.05),24 h增加其分泌作用(P<0.05),而在24 h和48 h促进bFGF的分泌(P<0.05)。各组在48 h和72 h时的VEGF和bFGF分泌量明显多于12 h和24 h(P<0.05)。结论 rShh-N可促进BMSCs表达和分泌VEGF和bFGF,为进一步探讨rShh-N和MSCs联合应用于治疗缺血性相关疾病以及促进骨修复重建的可行性提供了实验依据。     

Type I and II collagen regulation of chondrogenic differentiation by mesenchymal progenitor cells.

Chondrogenic differentiation by mesenchymal progenitor cells (MPCs) is associated with cytokines such as transforming growth factor-beta 1 (TGF-beta1) and dexamethasone. Extracellular matrix (ECM) also regulates the differentiation by MPCs. To define whether ECM plays a functional role in regulation of the chondrogenic differentiation by MPCs, an in vitro model was used. That model exposed to dexamethasone, recombinant human TGF-beta1(rhTGF-beta1) and collagens. The results showed that MPCs incorporated with dexamethasone and rhTGF-beta1 increased proliferation and expression of glycosaminoglycan (GAG) after 14 days. Type II collagen enhanced the GAG synthesis, but did not increase alkaline phosphatase (ALP) activity. When adding dexamethasone and rhTGF-beta1 MPCs increased mRNA expression of Sox9. Incorporation with type II collagen, dexamethasone and rhTGF-beta1, MPCs induced mRNA expression of aggrecan and enhanced levels of type II collagen, and Sox9 mRNA. In contrast, incorporation with type I collagen, dexamethasone and rhTGF-beta1 MPCs reduced levels of aggrecan, and Sox9 mRNA, and showed no type II collagen mRNA. Altogether, these results indicate that type I and II collagen, in addition to the cytokine effect, may play a functional role in regulating of chondrogenic differentiation by MPCs.     

大鼠阴茎海绵体肌源性干细胞向内皮细胞分化的研究

目的 观察大鼠阴茎海绵体肌源性干细胞(MDSCs)在血管内皮细胞生长因子(VEGF)和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)共同作用下向内皮细胞分化的潜能.方法 采用Preplate差速贴壁法结合密度梯度离心法分离、纯化大鼠阴茎海绵体MDSCs,获得差速贴壁细胞(PP1-PP6),免疫荧光细胞化学法检测PP6细胞干细胞抗原-l(Sca-1)和结蛋白(Desmin)的表达,并传代培养.取PP6第3代细胞在VEGF和bFGF共同诱导21 d后,免疫荧光细胞化学法鉴定内皮细胞标志物[CD31、胎肝激酶-l(Flk-1)]的表达;分别在诱导0、5、10、15、21 d,通过逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测干细胞标志物(Oct-4)和内皮细胞标志物[CD31、内皮型一氧化氮合酶(eNOS)、Flk-1] mRNA的表达量;通过Dil-Ac-LDL摄取实验检测细胞吞噬低密度脂蛋白的能力;划痕24h后观察划痕空白处的距离,评估细胞的迁移能力.结果 PP6细胞表达肌源性干细胞标志物Sca-1和Desmin;PP6诱导21 d后表达内皮细胞标志物(CD31和Flk-1),诱导21 d后与诱导0d比较,干细胞标志物Oct-4的mRNA表达量下降(下降倍数为0.445±0.025),而内皮细胞标志物mRNA表达量升高(CD31、eNOS、Flk-1升高倍数分别为2.541±0.146、2.364±0.175、2.538±0.100),差异均有统计学意义(P＜0.05).Dil-Ac-LDL摄取实验提示诱导后的细胞具有吞噬低密度脂蛋白的能力;划痕实验观察到诱导组空白处距离为282.01±3.84,未诱导组空白处距离为450.35±1.86,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 大鼠阴茎海绵体MDSCs在VEGF和bFGF的共同诱导下可分化为内皮细胞,且具有成熟内皮细胞的功能.