人骨髓间充质干细胞的分离培养、多向分化与鉴定

 目的 探索一个高效分离和扩增人骨髓间充质干细胞的方法,并通过形态学和多向分化能力进行鉴定。方法 抽取人胸椎骨髓标本,联合利用密度梯度离心和差异贴壁法分离MSCs,体外扩增后传代,相差显微镜形态学观察和流式细胞仪检测细胞表面标记CD13、CD29、HLA-2、CD34、CD45和HLA-DR。在地塞米松、左旋VitC、b-磷酸甘油、FK506作用下向成骨细胞诱导分化;在TGF-beta 3、重组人胰岛素、丙酮酸钠、亚硒酸等作用下向软骨细胞诱导分化;在地塞米松、IBMX、吲哚美辛的作用下向脂肪细胞诱导分化;在VEGF、bFGF作用下向血管内皮细胞分化。结果 原代和传代细胞呈梭形外观,生长增殖能力良好。细胞表面标记物CD13、CD29,HLA-2阳性,CD34、CD45 和HLA-DR阴性。经定向诱导分化后,细胞分别呈现成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞和血管内皮细胞的表型特征。结论 该方法能从人骨髓中高效分离和扩增MSCs,能成功定向分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞和血管内皮细胞。     

Biological features of mesenchymal stem cells from human bone marrow

Objective To study the biological characteristics of mesenchymal stem cells (MSCs) from human bone marrow. Methods A culture of mesenchymal stem cells was initiated from bone marrow low-density mononuclear cells separated by Percoll Centrifugation and maintained in low-glucose Dulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM) with 10% selected fetal calf serum. Cell growth pattern and its responses to cytokines were evaluated by trypan blue exclusion and MTT test, respectively. Cell cycle and surface antigenic features were analyzed by flow cytometry technique. Cytochemistry characteristics of MSCs were determined.Results Easy-handling methods to isolate and culture expand MSCs were developed in this study. MSCs were unique in their phenotypes. They were positive for CD29, CD44, CD166, and negative for CD34, CD45, HLA-DR and Ulex europaeus. Cytochemistry evaluation showed that MSCs were homogeneously positive for acid α-naphthl acetate esterase (ANAE), glycogen (periodic acid Schiff reaction, PAS), and negative for acid phosphatase (ACP) and the Sudan black reaction (SB). Around 5% of them were positive for alkaline phosphatase (ALP). The cells had a population doubling time of 30 hours and cell cycle analysis showed that approximately 10% of them were in S phase. MSCs grew at significantly different rates when incubated in the presence of various recombinant human cytokines, of which interferon γ, tumor necrosis factor α, stem cell factor and insulin-like growth factor promoted the proliferation of MSCs dramatically, while others tested had no effects on cell growth. Conclusions MSCs are a homogenous population of cells that have unique growth, phenotypical and cytochemical characteristics. Furthermore, the diverse responses of MSCs to different cytokines provide a clue for the selection of optimal expansion and maintenance of MSCs.     

体外培养人骨髓间充质干细胞的生物学特性

目的体外分离培养人骨髓间充质干细胞(MSCs)并研究其一般的生物学特性.方法通过密度梯度离心法分离MSCs、体外培养传代细胞计数、流式细胞仪检测细胞增殖周期、表面分子测定以及细胞化学染色了解人MSCs一般的特点.结果人MSCs经过体外培养均一地表达CD29、CD44、CD166,而CD34、CD45阴性.细胞化学结果显示,细胞糖原(PAS)强阳性,脂肪(SB)为阴性,5%～10%细胞碱性磷酸酶(ALP)阳性.细胞周期分析表明:G0/G1、S和G2/M所占比例分别为83.11%、5.17%和11.72%.分离细胞在成骨诱导体系下进一步向成骨细胞分化.结论密度梯度离心法能够分离纯化MSCs有其特殊的生物学特点,能够向成骨细胞分化.     

抗人间充质干细胞单克隆抗体的制备及生物学特性研究

目的:制备抗人间充质干细胞(hM SC s)的单克隆抗体,为鉴定、分选hM SC s奠定基础。方法:以多供体hM SC s免疫BALB/C小鼠,采用杂交瘤技术制备单克隆抗体,并以间接免疫荧光法、免疫组织化学法和流式细胞术等检测单克隆抗体在细胞及组织中的表达。结果:建立了5个能分泌抗人间充质干细胞的单克隆抗体杂交瘤细胞株,该组单抗能与人间充质干细胞特异性结合,而对所检测的人间充质和非间充质来源的组织和细胞均未见交叉反应,5个单抗的相对亲和力分别为:ZUB1 1×106、ZUB4 1×105、ZUC 3 1×106、ZUE 12 1×105、ZUF10 1×105;表位分析:ZUB1、ZUE 12、ZUF10针对相同的表位,ZUC 3和ZUB4则分别针对不同的表位。流式细胞分析显示分离培养的hM SC s阳性表达率为ZUB1 87.39%、ZUB4 88.07%、ZUC 3 88.12%、ZUE 12 69.89%和ZUF10 83.67%。结论:5株杂交瘤分泌的单克隆抗体均能与人间充质干细胞发生特异性结合,为深入研究hM SC s的生物学功能奠定了基础。     

人骨髓间质干细胞分离和培养扩增方法的研究

目的 :探索分离、纯化及培养成人骨髓间质干细胞 (hMSC)的最佳方法。方法 :采用Ficoll Paque淋巴细胞分离液和全血接种两种方法分离成人MSC ,筛选体外培养hMSC适合的培养基和适宜的血清含量 ,流式细胞仪检测hMSC表面抗原表达。结果 :经Ficoll Paque淋巴细胞分离液分离后 ,接种于 φ =10 0mL/L胎牛血清的L DMEM培养液 ,细胞贴壁良好 ,增殖速度快 ,hMSC在体外扩增 5代可获得 1× 10 8细胞。全血接种分离hMSC ,细胞贴壁慢、少 ,生长情况欠佳。除L DMEM ,其他类型的培养基均不适合hMSC的培养扩增。流式细胞仪检测结果显示CD2 9、CD44、CD10 5、CD166表达阳性 ,CD14、CD3 3、CD3 4、CD3 8、CD45、CD11a为阴性。结论 :用Ficoll Paque淋巴细胞分离液分离骨髓单核细胞 ,接种于 φ =10 0mL/LFCS的L DMEM培养液 ,分离培养扩增hMSC的效果最好     

不同流式抗体分选小鼠原位肝癌模型中髓系来源抑制性细胞的比较

目的　比较不同的流式抗体分选小鼠原位肝癌模型骨髓中的髓系来源抑制性细胞（myeloid-derived suppressor cells，MDSCs）。方法　建立BALB/c小鼠原位肝癌移植模型，10天后分离荷瘤小鼠骨髓细胞，分别进行CD11b、Gr-1单色标记及CD11b和Gr-1双色标记后，进行流式分选。比较这三种方式分选的MDSCs纯度、活力，并检测分选的细胞精氨酸代谢酶1( arginase-1，Arg-1)和诱导型一氧化氮合酶( inducible nitricoxide synthase，iNOS) 的表达，并通过活性氧检测试剂盒检测MDSCs活性氧(reactive oxygen species，ROS) 表达。结果 三种方法分选到的细胞活力和纯度都大于90％。CD11b标记进行分选操作最为方便，易于统一，但纯度略差；Gr-1标记进行分选时，细胞群不好确定，但纯度高；双色标记进行分选纯度最高。分选的细胞高表达Arg-1、iNOS和ROS。结论 三种抗体标记方法均能从小鼠原位肝癌模型骨髓中的分选到纯度高、活力好的MDSCs，而用CD11b单色标记操作方便，易于统一，可作为首选方法。MDSCs的成功分选，对于后续开展MDSCs的生物学和免疫学功能研究奠定了基础。     

差速贴壁法分离培养早期人胚骨髓间充质干细胞

目的:探讨差速贴壁法从早期人胚股骨分离、纯化骨髓间充质干细胞(MSCs)的可行性,并观察培养细胞是否向神经元样细胞诱导分化。方法:取2～3月龄新鲜健康流产人胚股骨,切碎,接种玻璃培养瓶内培养8～12h,待较多的成纤维细胞贴壁,立刻将未贴壁细胞转种至塑料培养瓶培养,并多次传代;用甲氧酚(BHA)和二甲亚砜(DMSO)诱导培养的细胞,免疫细胞化学方法检测诱导后细胞神经元烯醇化酶(NSE)、神经巢蛋白(Nestin)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达情况。结果:原代培养3d可见塑料培养瓶内有长梭形细胞生长,至第10天前后形成集落样克隆,传至第4代后呈单层漩涡状排列的长梭形的成纤维样细胞,已无明显细胞克隆形成,经多次传代,细胞保持良好的增殖能力和稳定的性状;免疫细胞化学方法显示未诱导细胞NSE、Nestin、GFAP阴性,诱导后细胞NSE、Nestin呈阳性,GFAP阴性,间接证实培养所得细胞是MSCs。结论:差速贴壁培养法从早期人胚股骨中分离纯化MSCs,去除可能的成纤维细胞污染,是简便有效的,可供有关研究参考选择。     

慢性粒细胞白血病骨髓细胞的SFRP2基因启动子高甲基化

目的 研究慢性粒细胞白血病(chronic myeloid leukemia,CML)骨髓细胞SFRP2基因启动子甲基化状态,探讨SFRP2基因启动子甲基化在CML发病机制中的作用.方法 分别采用RT-PCR、甲基化特异性PCR(methylation-specific PCR,MSP)方法检测CML细胞系K562细胞...     

骨髓和脂肪源多潜能间充质干细胞的比较研究

①目的比较骨髓源间充质干细胞和脂肪源间充质干细胞的生物学特性。②方法分离人的骨髓源间充质干细胞和脂肪源间充质干细胞进行体外培养，通过绘制生长曲线，比较细胞的增殖能力；利用流式细胞仪分析细胞表型，并与诱导培养比较细胞的分化潜能进行比较。③结果脂肪源间充质干细胞与骨髓源间充质干细胞具有相当的生物学特性，且在增殖能力方面优于骨髓源间充质干细胞。④结论人脂肪组织可能成为一种新的间充质干细胞来源。     

体外诱导人骨髓间质干细胞分化为肝细胞样细胞

目的:探讨人骨髓间质干细胞(MSCs)在体外特定条件下是否可以转化为肝细胞样细胞.方法:分离培养人骨髓间质干细胞,采用肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor, HGF)、碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor, bFGF)及CCl4损伤的小鼠肝脏共培养等诱导方式,在不同时间点分别用RT-PCR和荧光定量PCR检测肝细胞特异性基因的表达,免疫组织化学染色检测肝细胞标志. 结果: 在HGF和bFGF诱导第7天时甲胎蛋白(alpha fetal protein,AFP)、细胞角蛋白18(cytokeratin-18, CK18)和色氨酸2,3-双加氧酶(tryptophan 2,3-dioxygenase,TDO)基因表达阳性,CK18和TDO的表达随诱导时间延长增高;第7天诱导细胞组织化学染色AFP、白蛋白(ALB)、肝细胞核因子(hepatocyte nuclear factor,HNF)、肝细胞特异性抗原(HSA)和CK18表达阳性.与损伤小鼠肝组织共培养21 d后细胞表达AFP和TDO.结论:HGF和bFGF联合诱导以及与CCl4损伤肝组织共培养的方法可体外促进人MSCs分化为肝细胞样细胞,可为肝脏疾病或肝损伤的干细胞治疗提供细胞来源.     

人骨髓间充质干细胞体外成软骨诱导研究

目的:研究人骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)在体外培养过程中的增殖和成软骨分化现象和规律。方法:以密度梯度离心法分离健康成人髂骨MSCs,观察体外培养过程中细胞形态、生长和增殖现象。取第三代细胞给予地塞米松,维生素C和不同剂量转化生长因子β1(transforming growth factorβ1,TGF-β1)行成软骨细胞诱导。3周后行阿利新蓝及甲苯胺蓝染色蛋白多糖,免疫荧光检测II型胶原,阿利新蓝比色法检测葡萄糖氨基聚糖。结果:体外培养条件下MSCs生长旺盛。在TGF-β1作用下MSCs向软骨骨细胞分化,TGF-β110μg/L组软骨细胞标志物表达最强。结论:MSCs有旺盛的增殖能力。MSCs在一定诱导条件下可以向软骨细胞分化,转化生长因子β1(TGF-β1)是诱导MSCs向软骨分化的关键性因素,10μg/L是其最佳诱导剂量。     

诱导人骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的实验研究

目的 探讨人骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells，MSCs)向软骨细胞诱导分化的能力。方法 选用不同代次的MSCs，使用条件培养基，观察细胞的形态变化，同时采用细胞化学和免疫组化的方法检测糖胺多糖的分泌和Ⅱ型胶原的表达。结果 MSCs在转化生长因子-β1、维生素C的作用下，7天后可见细胞多变为圆形或随圆形，糖胺多糖和Ⅱ型胶原染色阳性，表现出软骨细胞的分化特点。结论 在一定培养条件下成功诱导人MSCs向软骨细胞分化。MSCs作为骨组织工程学方面的种子细胞具有潜在的应用价值。     

人骨髓间充质干细胞端粒酶活性的表达

目的:探讨人骨髓间充质干细胞(human mesenchymal stem cells,hMSCs)端粒酶活性的表达以及深低温冻存和向脂肪细胞诱导分化对基因表达的影响.方法:联合应用密度梯度离心法和贴壁培养法分离人hMSCs,传代培养.深低温冻存hMSCs或诱导其向脂肪细胞分化,以TRAP(Telomerase repeat amplification protocol assay) 法分别检测新鲜的不同传代次数的hMSCs、冻存复苏后培养的hMSCs和诱导分化为脂肪细胞的hMSCs的端粒酶活性.结果:用TRAP法检测hMSCs(n=19)端粒酶活性(RTA)是(1.46±0.67)%,分化成脂肪的hMSCs(n=3)的RTA为(11.80±2.52)%(P<0.001);不同传代次数MSCs端粒酶活性的比较中,早期hMSCs(n=10)的RTA为(1.46±0.83)%,晚期hMSCs(n=9)的RTA为(1.46±0.47)%(P=0.99);在低温冻存对hMSCs端粒酶活性的影响中,新鲜的hMSCs(n=13)的RTA为(1.41±0.44)%,低温冻存的hMSCs(n=6)的RTA为(1.57±1.07)%(P=0.64).结论:hMSCs的端粒酶呈阴性,传代培养和低温冻存不影响基因表达水平.向脂肪细胞分化后hMSCs端粒酶活性表达水平增高,其确切机制尚需进一步研究.     

重组人骨形态发生蛋白-2原核表达及单克隆抗体制备

目的 利用原核表达系统(E.coli)表达纯化重组人骨形态发生蛋白-2成熟肽(rhBMP-2m),并制备rh-BMP-2m的单克隆抗体.方法 将工程菌株进行常规发酵,自诱导表达,裂菌离心分离包涵体,包涵体变性后经阳离子交换色谱分离纯化.纯化后的变性rhBMP-2m经稀释复性,获得具有生物学活性的rhBMP-2m.并以此作为抗原,免疫Balb/c小鼠制备单克隆抗体.结果 获得还原SDS-PAGE下95％以上纯度的rhBMP-2m.细胞活性结果分析显示,所获得的rhBMP-2m具有较强的生物学活性.免疫小鼠最终获得两株稳定分泌抗rhBMP-2m抗体的杂交瘤细胞株.结论 成功制备了具有生物学活性的rhBMP-2m及其单克隆抗体,为rhBMP-2未来的研究和制备奠定良好的基础.     

巢式PCR检测恶性淋巴瘤患儿骨髓人细小病毒B19DNA

目的：用巢式聚合酶链反应（PCR）技术检测恶性淋巴瘤患儿骨髓中人细小病毒B19感染状态。方法：收集住院期间29例患有恶性淋巴瘤的患儿骨髓标本，对照组为非血液系统疾病的患儿骨髓标本26例行病例对照研究，用巢式PCR检测B19－DNA。结果：29例恶性淋巴瘤患儿骨髓中B19－DNA阳性9例，阳性率为31．0％，与对照组比较差异非常显（P＜0．01）；结论：提示恶性淋巴瘤患儿是B19－DNA的易感群体。化疗及免疫功能低下的淋巴瘤患儿发生B19感染易引起持续感染慢性贫血。     

人骨髓间质干细胞诱导成骨分化蛋白质的鉴定及生物信息学分析

目的：通过蛋白质组学和生物信息学技术建立人骨髓间质干细胞（human bone marrow mesenchymal stem cells,hMSCs）诱导成骨分化蛋白表达谱,为进一步阐明 hMSCs 的成骨分化机制提供基础资料。方法：收集 hMSCs 诱导成骨分化的全蛋白,应用双向凝胶电泳（two-dimensional gel electrophoresis,2-DE）技术和图像分析软件进行蛋白质点的识别和检测,选择清晰表达的蛋白质点,应用基质辅助激光解析离子化飞行时间质谱（matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectromety,MALDI-TOF-MS）和生物信息学方法进行蛋白质的鉴定和分析。结果：通过 MALDI-TOF-MS 和生物信息学鉴定了77种蛋白质;建立了hMSCs诱导成骨分化蛋白质表达谱;利用Gene Ontology对这些蛋白按分子功能和生物学途径进行了归类。结论：成功建立了hMSCs诱导成骨分化蛋白质表达谱;为进一步阐明 hMSCs 成骨分化的分子机制提供了基础资料,为进一步构建 hM－SCs 诱导成骨分化蛋白质表达数据库奠定了坚实的基础。     

慢病毒转染人骨髓间质干细胞研究

目的:分离培养人骨髓来源间质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)并进行慢病毒载体介导的基因转染研究。方法:采取全骨髓贴壁培养法分离培养人骨髓MSCs。利用脂质体法进行慢病毒感染人骨髓MSCs。结果:分离培养出人骨髓来源的MSCs,并用携带绿色荧光蛋白(EGFP)报告基因的慢病毒成功感染人骨髓MSCs。结论:获得人骨髓MSCs并进行慢病毒载体介导的基因修饰,为间质干细胞基因工程和组织工程研究奠定了基础。