MSC体外诱导分化为心肌样细胞的鉴定及Nesprin蛋白表达研究

目的体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞（MSC）向心肌细胞分化并进行相关鉴定,观察分化过程中细胞Nesprin蛋白表达的变化。方法大鼠MSC经Ficoll密度梯度离心法分离获得后贴壁传代培养,流式细胞术鉴定第2代MSC表面抗原表达。以10μmol／L5-氮杂胞苷（5-Aza）诱导第2代MSC向心肌细胞分化,观察细胞形态学改变;RT—PCR、免疫组织化学法和免疫荧光细胞化学染色鉴定心肌细胞相关蛋白Desmin、α—sarcomeric actin、cardiac Troponin Ⅰ（cTnⅠ）mRNA和蛋白表达;Western blotting检测MSC分化前后Nesprin蛋白表达。结果经5-Aza诱导分化后的MSC细胞及细胞核增大,形态渐趋一致,大部分呈长梭形;细胞Desmin、α-sarcomericactin、cTn ⅠmRNA和蛋白呈阳性表达。免疫荧光细胞化学染色显示Nesprin蛋白定位于核膜,Westernblo Ring分析发现诱导分化后细胞Nesprin蛋白表达明显增加（P〈0．05）。结论成功诱导大鼠MSC向心肌细胞分化;Nesprin蛋白在分化后细胞中的表达明显增加,提示Nesprin可能参与MSC向心肌细胞样变化的过程。     

含组织激肽释放酶1表达载体诱导大鼠骨髓间充质干细胞向心肌样细胞的分化

目的 探讨组织激肽释放酶1(KLK1)诱导大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)向心肌样细胞分化的影响.方法 选取2015年3-7月购买的大鼠BMSCs,将大鼠BMSC细胞分为3组即正常组、组织激肽释放酶1组、5-Aza组.采用RT-PCR分别对诱导培养后的大鼠BMSCs进行心肌细胞特异性蛋白Actin、c-TnI和Desmin的检测,并用Western blot免疫印迹分析c-TnT蛋白表达量.结果 RT-PCR检测显示,5-Aza诱导的BMSCs(1.964±0.805)在心肌特异性蛋白Actin RNA、c-TnI RNA和Desmin RNA的表达均高于空白组(1.000±0.000)(P<0.05),KLK1诱导组(2.633±0.582)以上蛋白的RNA表达量又显著高于5-Aza诱导组(P<0.05).Western blot结果显示,5-Aza诱导组c-TnT蛋白的表达(0.799±0.101)高于空白组(0.112±0.001)(P<0.001),KLK1诱导组(1.294±0.134)显著高于5-Aza组.差异有统计学意义(P<0.001).结论 5-Aza能有效使BMSCs向心肌样细胞诱导分化,KLK1也能诱导BMSCs向心肌样细胞分化.KLK1较5-Aza诱导的BMSCs在心肌细胞特异性蛋白RNA表达,心肌特异性蛋白T表达其心肌特异性更为突出.     

体外诱导人骨髓间充质干细胞定向分化为心肌细胞实验方法的建立

目的:探讨体外培养并诱导人骨髓间充质干细胞(hMSCs) 分化为心肌细胞（CMs）的实验方法。方法:采用密度梯度离心法联合贴壁培养法分离、纯化hMSCs,采用5-氮杂胞苷( 5-Aza)和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对hMSCs进行联合诱导,诱导3～4周,观察细胞形态学的变化,免疫组织化学方法鉴定肌细胞及心肌细胞特异蛋白的表达。结果:hMSCs体外经5-Aza 和bFGF联合诱导1～2周后,细胞体积较诱导前增大,呈长梭形。诱导2～3周后细胞伸出伪足呈多爪形;诱导3～4周后细胞伪足间相互连接形成肌管样结构。联合诱导3～4周后免疫组织化学鉴定结蛋白(Desmin)、肌钙蛋白(cTnⅠ)和横纹肌肌动蛋白（α-sarcomeric actin）表达均呈阳性。结论:hMSCs在体外经5-Aza和bFGF联合诱导可以分化为CMs。     

5-氮胞苷诱导大鼠脂肪间充质干细胞分化成肌细胞

目的：观察并检测5-氮胞苷（5-Aza）诱导大鼠脂肪间充质干细胞（AMSCs）分化成肌细胞的过程中,细胞形态及相关基因、蛋白的表达情况,探讨5-Aza对大鼠AMSCs分化的诱导作用．方法：分离大鼠AMSCs,在含有10μmol／L5-Aza的培养液中培养,观察细胞形态的变化,并通过逆转录-聚合酶链式反应（RT-PCR）检测诱导后MyoG的表达,免疫细胞化学染色法检测诱导后Desmin和α-Sarcometric Actin的表达．结果：用10μmol／L 5-Aza诱导后,细胞形态逐渐伸展变长,呈现肌细胞形态;RT-PCR结果显示,诱导后15h左右开始表达MyoG;免疫细胞化学染色结果显示,诱导10d后Desmin染色呈弱阳性,14d阳性程度增强,且此时部分细胞开始表达α-sarcomeric Actin,并随时间延长表达增强,至28d呈强阳性．结论：采用10μmol／L 5-Aza可以诱导大鼠AMSCs向肌细胞分化．     

骨髓间充质干细胞诱导分化为心肌细胞及其内向整流钾电流特征

【目的】体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)分化为心肌细胞并探讨其内向整流钾电流(IK1)特征。【方法】采用密度梯度离心法和贴壁培养法分离、纯化大鼠骨髓MSCs，在第3代细胞以5-氮杂胞苷进行诱导．用免疫细胞化学染色和RT—PCR方法鉴定诱导细胞，并采用全细胞膜片钳技术检测IK1表达。【结果】诱导后细胞体积较诱导前增大，呈长梭形。14d后细胞之间出现连接，排列方向渐趋一致。免疫细胞化学染色显示Desmin、α-sarcomeric actin和心肌特异性cTnⅠ呈阳性反应，RT-PCR结果表明诱导细胞有心肌β肌球蛋白重链表达。诱导细胞IK1表达呈明显的不均一性，部分细胞IK1与正常心室肌细胞相似，但IK1电流密度总体上低于正常心室肌细胞。【结论】5-氮杂胞苷能在体外诱导MSCs向心肌细胞分化；诱导细胞IK1表达不均一性提示可能有致心律失常潜能。     

人羊水来源干细胞以类胚体样结构形式向心肌样细胞分化的可行性

目的 探讨人羊水来源干细在体外以类胚体形式向心肌样细胞分化的可行性.方法 在B型超声引导下穿刺抽得孕中期羊水,体外分离、培养得到羊水来源干细胞.取第四代细胞消化计数,悬滴法培养5d后,采用逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)检测干细胞相关mRNA表达情况;更换诱导培养液以贴壁培养方法诱导类胚体细胞向心肌样细胞分化2周.RT-PCR、免疫荧光染色方法鉴定心肌细胞特异mRNA及蛋白的表达.结果人羊水来源干细胞体外悬滴培养后24h即可形成类胚体样结构;类胚体样结构直径随培养时间逐渐增大,第5天时,类胚体样结构平均直径为(237.3±26.7)μm,形成率为93.5％;RT-PCR检测到干细胞相关mRNA表达;类胚体形式下,经诱导后,免疫荧光染色检测类胚体中羊水来源干细胞表达心肌细胞部分表型:肌结蛋白(Desmin)、肌钙蛋白Ⅰ(TnⅠ)和横纹肌辅肌动蛋白(α-Actinin);RT-PCR检测类胚体中羊水来源干细胞表达心肌细胞相关mRNA:肌结蛋白(Desmin)、肌动蛋白(α-Actin)、肌钙蛋白I(TnⅠ)、肌钙蛋白T(Tn T)、T-box、NK2.5.而对照组呈阴性.结论人羊水来源干细胞体外悬滴培养后可形成形态均一的类胚体样结构.5-氮杂脱氧胞苷(5-Aza)能诱导类胚体样结构中的羊水来源干细胞向心肌样细胞分化.     

P19细胞体外DMSO诱导向心肌样细胞分化

目的:体外诱导P19细胞向胚胎心肌样细胞分化. 方法:P19细胞经复苏、传代,在体外二甲基亚砜(DMSO)诱导下向心肌细胞分化,分化细胞经HE染色及心肌标志物转录因子(GATA-4), 连接蛋白43(connecxin43), α-肌节型肌动蛋白(α-sarcomeric actin)的免疫细胞化学染色后,在光镜、倒置显微镜下观察细胞形态学变化,透射电镜下观察细胞超微结构变化. 结果:经DMSO诱导分化后4 d有细胞聚集体形成,6 d有部分细胞GATA-4和connecxin43呈阳性表达,GATA-4阳性表达位于细胞核和细胞质,connecxin43阳性表达呈斑点状分布于心肌细胞胞质内和细胞膜表面. 10 d时GATA-4和connecxin43阳性表达明显增加,并有部分细胞呈α-sarcomeric actin阳性,阳性表达位于细胞质. 电镜观察,未分化细胞为圆形或椭圆形,细胞间连接松散,细胞质较少,细胞器不发达;诱导后6 d,细胞间出现紧密连接和中间连接,细胞质增多,部分细胞表面出现突起,突起内可见微丝. 诱导后10 d,线粒体、粗面内质网、滑面内质网、高尔基体丰富,并有中心粒形成. 结论:P19细胞在DMSO诱导下已有向心肌分化趋向,有类似胚胎心肌细胞形成.     

骨髓间充质干细胞体外诱导分化为心肌细胞的初步实验观察

目的体外培养并诱导大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)分化为心肌细胞。方法采用密度梯度离心法和贴壁培养法分离、纯化大鼠骨髓MSCs,在第3代细胞以5-氮杂胞苷进行诱导,用免疫细胞化学的方法鉴定肌细胞及心肌细胞特异蛋白的表达。结果诱导后细胞体积较诱导前增大,而且更加细长,呈长梭形。14d细胞之间出现连接,排列方向渐趋一致。免疫细胞化学染色显示Desmin,α-SarcomericActin和心肌特异性cTnI呈阳性反应。结论MSCs可能具有表达心肌细胞的特异性启动或分化调控基因,5-氮杂胞苷能在体外诱导MSCs向心肌细胞分化。     

新生大鼠棕色脂肪干细胞心脏细胞分化潜能研究

目的 探讨新生大鼠棕色脂肪干细胞(rADSCs)向心脏细胞分化的潜能及不同刺激因子的分化效能。方法采用不同刺激因子对rADSCs进行诱导处理,3周后通过逆转录-聚合酶链反应和免疫荧光染色测定心肌细胞和心脏传导系统细胞(CCSs)特异标记物的基因和蛋白表达。结果 rADSCs在5-氮杂胞苷(5-Aza)、转化生长因子β1(TGFβ1)、骨形成蛋白4(BMP4)刺激下可分化为心肌细胞和CCSs,其分化效能依次为5-Aza>BMP4>Tgfβ1;分化的心肌细胞为心肌细胞和CCSs的混合细胞群; 5-Aza能显著减少细胞数目,而TGFβ1和BMP4对细胞生长无明显抑制作用。结论 大鼠脂肪干细胞可分化为心肌细胞和心脏传导系统细胞,5-Aza、TGFβ1和BMP4对细胞分化效能和生长影响不同。     

5-氮胞苷对大鼠脂肪间充质干细胞的诱导分化作用及相关蛋白的表达

目的 探讨5-氮胞苷(5-Aza)对大鼠脂肪间充质干细胞(ADMSCs)的诱导分化作用及相关蛋白的表达。 方法 采取酶消化法和贴壁法分离培养Sprague-Dawley(SD)大鼠腹部皮下脂肪组织，采用抗单核细胞人类白细胞抗原DR(HLA-DR)、兔抗CD13、CD44、CD105、血管性血友病因子(vWF)多克隆抗体对培养细胞进行鉴定，排除造血干细胞及成纤维细胞，取第3代ADMSCs细胞，以每孔1×104个细胞接种于24孔培养板中，并将其随机分为正常组和诱导组，正常组细胞于常规培养基中加入无菌生理盐水培养，诱导组细胞于常规培养基中加入浓度为10 μmol/L的5-Aza进行诱导培养。比较2组细胞的形态结构、心肌肌钙蛋白T(cTnT)、心肌肌钙蛋白I(cTnI)及缝隙连接蛋白43(Connexin43)基因表达量及cTnT、cTnI、Connexin43蛋白的表达情况。 结果 诱导组ADMSCs细胞增殖缓慢，体积增大并逐渐变为棒状或宽梭形，形态呈心肌细胞特征；RT-qPCR结果显示，诱导组细胞cTnT、cTnI及Connexin43基因表达量增强；免疫组化结果显示，诱导组细胞细胞质明显可见棕黄色或棕褐色颗粒物质，而正常组细胞细胞质中棕黄色或棕褐色颗粒物质较少，且诱导组细胞cTnT、cTnI及Connexin43蛋白阳性表达评分明显高于正常组(P<0.05)。 结论 大鼠脂肪组织中含有多向分化潜能的间充质干细胞(MSCs)，5-Aza可以诱导大鼠ADMSCs向心肌细胞分化，ADMSCs有望成为治疗心肌梗死的种子细胞。      

小分子水凝胶对大鼠骨髓间充质干细胞心肌分化过程中早期分化基因表达的影响

目的：探讨小分子水凝胶对大鼠骨髓间充质干细胞（MSCs）心肌分化过程中早期分化基因Desmin和α-actin的表达影响。方法：流式细胞仪检测鉴定P9MSCs细胞表面标记物,分别应用10μmol／L5-aza（5．aza组）、小分子水凝胶＋5-aza（水凝胶组）对第9代MSCs进行联合诱导24h,诱导4周后,QRT-PCR和Western—blotting法检测Desmin、α—actinmRNA及蛋白的表达。结果：第9代MSCsCD44阳性表达、CD34阴性表达;诱导4周后,5-aza组细胞难以形成球状细胞团,细胞容易脱落,凋亡及死亡细胞较多;水凝胶组细胞死亡少,数量较诱导前增多。细胞之间的分支连接紧密,有聚集生长的趋势,形成球状细胞团块,个别细胞内形成类肌管状结构。5-aza组和水凝胶组心肌早期分化基因Desmin、α-actin均有阳性表达．水凝胶组mRNA及蛋白表达水平均较5-aza组明显增强（P〈0．05）。结论：小分子水凝胶可作为细胞的三维培养支架．有利于MSCs生长,具有促进5-aza诱导的MSCs向心肌样细胞分化的作用。     

骨髓间充质干细胞的肌源性诱导分化及转染VEGF基因的表达

目的 体外诱导兔骨髓间充质干细胞向肌源性细胞分化,并观察血管内皮生长因子AdTrackCMV-hVEGF165真核表达质粒转染骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)后的表达。方法 将20只兔随机分为对照组和实验组,从骨髓液中分离MSCs,对照组以低糖DMEM培养,实验组加用5-氮胞苷(10 mmol/L)诱导培养,第28天进行肌钙蛋白I免疫组化染色。另构建AdTrackCMV-hVEGF165真核表达质粒,通过脂质体转染对照组MSCs,用Northern blotting和Western blotting鉴定血管内皮生长因子(VEGF)的表达,并用ELISA法测定培养上清液中VEGF的浓度。结果 成功分离培养出兔MSCs,实验组经5-氮胞苷诱导后MSCs向肌源性细胞分化,肌钙蛋白I免疫组化染色阳性。成功构建AdTrackCMV-hVEGF165真核表达质粒并通过脂质体转染MSCs,Northern blotting示转染的MSCs VEGF165表达信号明显强于未转染细胞,Western blotting 示转染VEGF165基因的MSC表达VEGF,ELISA法测定培养上清液中VEGF的浓度在转染后第3天(1 011 pg/ml)和第5天(1 027 pg/ml)达高峰,此后逐渐下降,但至第13天(349 pg/ml)仍显著高于空白对照(116 pg/ml)和pAdTrackCMV组(125 pg/ml),P<0.01。结论 兔骨髓间充质干细胞可在体外向肌源性细胞分化,转染VEGF基因可表达VEGF,有望将干细胞移植和基因治疗结合以治疗缺血性心脏病。     

骨髓间充质干细胞的肌源性诱导分化及转染VEGF基因的表达

OBJECTIVE: To induce the differentiation of rabbit bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs) into myogenic cells in vitro, and to investigate the expression of vascular endothelial growth factor (VEGF) gene in AdTrackCMV-hVEGF165- transfected MSCs. METHODS: Twenty rabbits were divided equally into control group and experimental group, and MSCs were isolated and purified from their bone marrow by Percoll (1.073 g/ml) followed by cell culture in low-glucose DMEM supplemented with 10% fetal bovine serum. 5-azacytidine (5-Aza) was added into the cell culture of the experimental group on the third day. The expression of troponin I in MSCs was assayed by immunohistochemistry on the 28th day. AdTrackCMV- hVEGF165 eukaryotic expression vector was constructed and transfected into the MSCs, and subsequent VEGF expression was detected by Northern blotting and Western blotting while enzyme-linked immunosorbent assay (ILISA) was employed to examine the VEGF concentration in the supernatant of the culture medium. RESULTS: Following successful isolation and culture of the MSCs from rabbit bone marrow, 5-Aza-induced differentiation of the cells into myogenic cells was demonstrated by their positive staining for cardiac troponin I (cTnI). Northern blotting showed that the expression of VEGF 165 mRNA was much higher in the VEGF165 gene-transfected cells than in the control cells. Western blotting showed VEGF expression in the transfected cells. The concentration of VEGF in the supernatant mounted to the peak level 3-5 d after VEGF165 gene transfection (1,011-1,027 pg/ml) and decreased gradually thereafter, but still maintaining higher levels than those in the control group and pAdTrackCMV group (349 pg/ml vs 116 pg/ml and 125pg/ml, respectively, P<0.01). CONCLUSION: MSCs can be induced to differentiate into myogenic cells in vitro and express VEGF after VEGF gene transfection, and this success may provided a basis for combining MSC transplantation with gene therapy for regeneration of the damaged myocardial cells.     

5-氮杂胞苷对骨髓间充质干细胞向肌细胞增殖及分化的影响

目的:探讨在不同浓度5-氮杂胞苷(5-Aza)诱导间充质干细胞(MSCs)分化为成肌细胞过程中, 其对干细胞增殖及分化的影响。方法:分离纯化鉴定4周龄Wistar大鼠骨髓MSCs,以不同浓度5-Aza作用,用四唑盐(MTT)法测定细胞生长活力,观察细胞形态变化,通过RT-PCR及电泳测定诱导后大鼠的MSCs中骨骼肌肌动蛋白的表达。结果:0和1 μmol·L-1 5-Aza对细胞增殖无明显影响;随着5-Aza浓度的增高,MSCs 的增殖逐渐减弱;20～30 μmol·L-1 5-Aza对细胞有毒性作用,影响其增殖。3和6 μmol·L-1 5-Aza,MSCs有骨骼肌肌动蛋白的表达;9和12 μmol·L-1 5-Aza,MSCs有骨骼肌肌动蛋白的表达,该浓度作用9 d后有部分细胞体明显增粗,12 d有肌管样细胞出现。结论:5-Aza影响干细胞分化,调控基因的表达及调控MSCs向肌细胞定向分化为肌管样细胞的过程。     

小鼠骨髓基质干细胞体外分化为前体心肌细胞的初步实验

目的 研究体外诱导小鼠骨髓基质干细胞(MSCs)向心肌细胞分化的可能性。方法 MSCs通过细胞传代培养,并通过流式细胞仪进行鉴定。MSCs经过5-杂氮胞苷诱导后,通过RT-PCR、半定量RT-PCR、Western-blotting和透射电镜检测诱导后的MSCs。结果 培养的MSCs为形态均一的梭形细胞,有时可见细胞融合。流式细胞仪显示诱导后的MSCsCD29、CD44表达阳性,而CD34、CD45表达阴性。经过5-杂氮胞苷诱导后的MSCs表达Nkx2-5/Csx、GATA4、β-MHC基因和α-sarcomericactin和desmin蛋白,透射电镜显示诱导后的MSCs有肌丝形成。诱导后的MSCsDNA甲基化转移酶表达降低。结论 小鼠MSCs能够向前体心肌细胞分化。     

骨髓间充质干细胞体外定向诱导分化为心肌样细胞的实验研究

目的：探讨大鼠骨髓间充质干细胞的体外培养及向心肌样细胞转化的条件及可行性。方法：取Wistar大鼠胫骨、股骨干骨髓,采用贴壁法进行间充质干细胞的培养、传代,观察经5 氮胞苷(5 azacytidine,5 Aza)诱导后骨髓间充质干细胞的生长和分化,并检测其α 肌动蛋白（α actin）和肌钙蛋白I（cTnI）的表达。结果：大鼠骨髓干细胞贴壁呈集落生长,5 Aza诱导后的骨髓干细胞形态类似心肌细胞,α actin和cTnI表达阳性。结论：骨髓干细胞能够在体外被诱导分化为心肌样细胞,为心肌细胞移植提供了一种良好的细胞来源。     

Chondrogenic Differentiation of Mouse Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells Induced by Cartilage-derived Morphogenetic Protein-2 In Vitro

To study the cartilage differentiation of mouse mesenchymal stem cells （MSCs） induced by cartilage-derived morphogenetic proteins-2 in vitro, the MSCs were isolated from mouse bone marrow and cultured in vitro. The cells in passage 3 were induced into chondrogenic differentiation with different concentrations of recombinant human cartilage-derived morphogenetic proteins-2 （0, 10, 20, 50 and 100 ng/mL）. After 14 days of induction, morphology of cells was observed under phase-contrast microscope. Collagen Ⅱ mRNA and protein were examined with RT-PCR, Western blotting and immunocytochemistry respectively and the sulfate glycosaminoglycan was measured by Alcian blue staining. RT-PCR showed that CDMP-2 could promote expression of collagen Ⅱ mRNA in an dose-dependant manner, especially at the concentration of 50 ng/mL and 100 ng/mL. Immunocytochemistry and Western blotting revealed a similar change. Alcian blue staining exhibited deposition of typical cartilage extracellular matrix. Our results suggest that mouse bone marrow mesencymal stem cells can differentiate into chondrogenic phonotype with the induction of CDMP-2 in vitro, which provides a basis for further research on the role of CDMP-2 in chondrogenesis.