MicroRNA-9-1慢病毒载体的构建及其对小鼠骨髓间质干细胞诱导分化为神经细胞的影响

目的: 探讨microRNA-9-1在体外诱导小鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)向神经细胞分化中的作用。方法: 构建小鼠microRNA-9-1慢病毒载体(microRNA-9-1-LV)并感染小鼠MSCs,筛选最适感染复数(MOI);实验分为未感染组、感染组(感染microRNA-9-1-LV)、阴性对照组(感染FU-RNAi-NC-LV);采用β-巯基乙醇诱导感染后小鼠MSCs分化为神经细胞。倒置荧光显微镜下观察MSCs感染后荧光表达情况;采用免疫细胞化学染色检测神经元烯醇化酶(NSE)、神经微管结合蛋白(MAP-2)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达变化;PT-PCR检测MAP-2 mRNA的表达变化;MTT方法检测细胞存活率。结果: (1)阳性克隆PCR证明小鼠microRNA-9-1慢病毒载体构建成功,孔稀释法测定病毒滴度为1×10¹² TU/L。(2)倒置显微镜下观察小鼠microRNA-9-1慢病毒载体感染成功,MOI值为20,感染4 d时感染率最高,细胞存活率较高,感染率可达 91.3%±4.2%。(3)β-巯基乙醇可以诱导MSCs向神经细胞分化,其中以感染组诱导效果最佳,NSE和MAP-2的表达率显著高于其它各组(P<0.05)。结论: (1)MicroRNA-9-1-LV可高效感染小鼠MSCs。(2) 感染miRNA-9-1-LV后MSCs经β-巯基乙醇诱导向神经细胞分化比率增加。     

骨髓间充质干细胞向神经细胞诱导分化的研究进展

骨髓间充质干细胞的研究近年来已取得了很大突破 ,由于其广泛的分化潜能及转基因的简便易行 ,已成为细胞治疗中最具发展潜力的细胞来源之一 ,具有很大的应用价值。骨髓间充质干细胞除能被诱导产生多种间充质细胞类型外 ,最近还发现它几乎不受胚层起源的限制 ,在实验动物模型或体外培养中使用特定的培养基、诱导剂 ,在一定条件下 ,即可向神经细胞和神经胶质细胞分化。未来将可能应用自体骨髓间充质干细胞诱导分化为神经细胞 ,临床治疗各种神经细胞损伤性疾病 ,应用前景广阔     

黄芪诱导骨髓间充质干细胞向神经干细胞分化

目的:观察黄芪注射液诱导大鼠骨髓间充质于细胞(BMSCs)分化的特点以及黄芪对BMSCs活性的影响。方法:分别使用浓度为20、50、100、200μl/ml的黄芪注射液诱导BMSCs,分别在1、5、24 h光镜观察细胞形态变化,免疫细胞化学方法观察巢蛋白、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、微管相关蛋白2(MAP-2)的表达,MTT方法检测黄芪对BMSCs活性的影响。结果:诱导后细胞体积增大,胞核固缩,核质比减小,有细长突起形成,部分细胞间可见网络状连接。巢蛋白阳性细胞在100μl/ml浓度诱导24 h组染色最强,而NSE和GFAP阳性细胞在200μl/ml浓度诱导24 h组阳性细胞数量最多,染色最强,MAP-2抗体染色只在100μl/ml浓度诱导24 h组和200μl/ml浓度诱导24 h组出现少量阳性细胞。不同浓度的黄芪注射液以及作用不同时间均对BMSCs的活性产生影响。结论:在黄芪作用下,BMSCs表达神经干细胞特异标志物,随着时间的延长,进一步表达神经元特异标志物和胶质细胞特异标志物。     

NK4基因慢病毒载体的构建及其在骨髓间充质干细胞中的表达

本研究构建携带人NK4基因的慢病毒载体,并将其转染人骨髓间充质干细胞(hBMSCs),明确转染后NK4表达情况。通过聚合酶链反应从HGFcDNA文库中克隆NK4基因,限制性内切酶酶切和基因重组构建慢病毒载体质粒pGC-FU-NK4,实时定量PCR检测病毒滴度。所获慢病毒(Lenti-NK4)转染hBMSCs后,荧光显微镜下观察荧光表达。ELISA检测培养上清中NK4表达。结果显示,所获NK4基因测序后与GeneBank报到序列完全一致,收集、浓缩病毒后测定其滴度为2×108TU/ml。Lenti-NK4转染hBMSCs后胞膜及胞浆有荧光分布,培养上清中NK4含量随感染时间延长而增加。提示携带NK4的慢病毒能安全、有效地转染hBMSCs,持续稳定表达。     

携带GFP的慢病毒感染人脐带间充质干细胞及其对Oct4表达的影响

目的 将携带绿色荧光蛋白(GFP)的慢病毒感染人脐带间充质干细胞(hUCMSCs),并观察其对Oct4表达的影响.方法 采用组织块贴壁法分离、培养hUCMSCs,流式细胞仪检测细胞表面标志物;利用含GFP的慢病毒,以不同感染复数(MOI值)感染hUCMSCs,荧光显微镜下观察GFP的表达情况,并用流式细胞仪检测GFP的阳性率,确定最佳MOI值;实验分为未感染组和感染组;MTT法检测感染慢病毒后对细胞增殖的影响;GFP慢病毒感染hUCMSCs后体外持续培养2周和8周,采用定量RT-PCR (qRT-PCR)和免疫荧光染色检测细胞中Oct4的表达变化.结果 体外培养出的hUCMSCs呈长梭形成纤维细胞样,第3代细胞高表达CD29、CD105和CD90,低表达CD34、CD45;荧光显微镜观察在感染96 h后荧光表达最强;当以MOI=20感染细胞96 h后,GFP阳性率达75％以上;与未感染组相比,MTT显示GFP慢病毒对细胞增殖没有明显影响(P＞0.05);qRT-PCR检测Oct4在培养2周和8周的细胞中相对表达量分别为0.9075 ±0.0124和0.8600 ±0.0135;免疫荧光染色显示Oct4在培养2、8周中均有表达且定位于胞核.结论 慢病毒携带的GFP基因能够表达于hUCMSCs中,且不影响Oct4的表达.     

体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞向神经元样细胞的分化

背景：研究表明,移植后的骨髓间充质干细胞在新的环境中能够被诱导分化为神经元样细胞,从而替代损伤细胞重建神经环路。 目的：建立大鼠骨髓间充质干细胞和神经细胞的体外共培养系统,观察共培养条件下神经细胞对骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化的影响。 方法：体外培养Wistar大鼠脑组织神经细胞和股骨骨髓间充质干细胞,采用Transwell小室共培养分化诱导,观察骨髓间充质干细胞的组织形态变化,在共培养第5天免疫荧光染色检测骨髓间充质干细胞中神经细胞的特异标志物;与对照组单纯骨髓间充质干细胞培养结果相比较。 结果与结论：神经细胞共培养系统中的骨髓间充质干细胞生长伸展,呈放射状,互相形成连接,特异性烯醇化酶显示阳性结果,具有神经元样细胞的特性,表达特异性烯醇化酶阳性的神经元比例可达(33.0±10.5)%。而对照组骨髓间充质干细胞未形成神经元样细胞的形态结构,免疫荧光显示特异性烯醇化酶阴性。提示神经细胞提供的微环境对骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞具有诱导分化作用。      

大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导分化为成熟肝细胞样细胞

目的建立和优化大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)分离培养方法,探讨其肝系分化条件及潜能。方法分离5~6周龄大鼠骨髓细胞,Percoll密度梯度离心得到单个核细胞,贴壁法培养和纯化MSCs。用形态学观察、反转录聚合酶链反应和免疫细胞化学法探讨培养底物、细胞因子种类与浓度对MSCs肝分化潜能的影响。结果57%Percoll密度梯度离心能在骨髓单个核细胞分离的质和量上达到最佳。贴壁24 h后去悬浮细胞、低接种密度传代培养可获增殖能力强、功能活跃的MSCs。MSCs在10 mg/L纤维连接蛋白为底物、HGF/FGF-4诱导下,纤维状细胞渐变为圆形,表达白蛋白及其mRNA,不表达甲胎球蛋白。结论优化大鼠周龄、分离液的密度、细胞培养方法有助于获得多向分化潜能保持良好的MSCs。MSCs在HGF/FGF-4诱导下呈成熟肝细胞样细胞表现。     

HCN4转染大鼠骨髓间充质干细胞重建起搏离子通道If

目的 研究慢病毒载体介导超极化激活的环核苷酸门控通道基因4 (HCN4)转染大鼠骨髓间充质干细胞(rMSCs)重建起搏离子通道的可行性。方法 全骨髓法分离大鼠股骨及胫骨的MSCs,流式细胞术鉴定rMSCs;四质粒表达系统构建包含目的基因HCN4的慢病毒载体lentiV-HCN4-GFP,对照组慢病毒载体为仅含有报告基因GFP 的慢病毒载体lentiV-GFP;慢病毒载体转染rMSCs;RT-PCR及荧光显微镜检测HCN4在rMSCs中的mRNA及蛋白表达;电压钳检测阳性转染细胞的起搏电流的特点。结果 HCN4基因转染MSCs的阳性率约60%;实验组RT-PCR产物出现480bp的目的条带;阳性转染细胞中可记录到明显的时间和电压依赖性的超极化激活内向电流(Ifunny, If),激活的阈电压为-80mV,该电流对低浓度CS＋敏感;对照组未检测到相应的mRNA表达和超极化激活的电流。结论 慢病毒载体能够介导HCN4基因高效转染MSCs,表达为起搏离子流通道。     

大鼠骨髓间充质干细胞分化为神经干细胞

为了观察骨髓间充质干细胞(BMSCs)分化为神经干细胞(NSCs)的能力,本研究通过贴壁法培养大鼠BMSCs,体外培养扩增纯化后,在细胞传代时用含有表皮生长因子(EGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、N2、B27的DMEM/F12的培养液制成细胞悬液,并进行诱导,观察诱导后细胞的形态及生长情况,用免疫荧光检测形成的细胞球的巢蛋白(nestin)的表达情况;形成的细胞球在含10%血清的培养液中进一步分化。结果显示:BMSCs在含EGF、bFGF、N2、B27的培养液中,逐渐形成nestin表达阳性的细胞球,在含血清的培养液中能分化为神经元样细胞、星形胶质样细胞及少突胶质样细胞。本研究结果提示经纯化的BMSCs能分化为NSCs,并具有进一步分化的能力。     

Caveolin-1在大鼠骨髓间质干细胞分化为神经细胞中的作用

目的:探讨caveolin-1在骨髓间质干细胞(MSCs)分化为神经细胞中的作用。方法:实验分为未转染组、转染组(转染Rn-caveolin-1-siRNA)、阳性对照组(转染Rn-MAPK-1control siRNA)及阴性对照组(转染negative control siRNA)4组。采用β-巯基乙醇诱导大鼠MSCs分化为神经细胞。倒置荧光显微镜下观察MSCs转染后荧光表达情况;RT-PCR检测caveolin-1和促分裂原活化蛋白激酶1(MAPK1)mRNA的表达变化;免疫细胞化学法检测caveolin-1、神经元烯醇化酶(NSE)、神经微丝亚单位(NF-M)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达变化;MTT方法检测细胞存活率。结果:(1)siRNA转染72h,MSCs荧光表达最强,转染率可达(81.5±2.8)%;而且转染组MSCs的caveolin-1mRNA转录下降(P0.05);MTT提示转染组细胞存活率无显著变化(P0.05)。(2)β-巯基乙醇可以诱导MSCs向神经细胞分化,其中以转染组诱导效果最佳,NSE、NF-M的表达率显著高于其它各组(P0.01)。(3)随诱导时间延长,各组caveolin-1表达持续增加,诱导6d达到峰值,与诱导前、诱导6h相比有显著差异(P0.05)。此外,转染组与其它各组同时点的caveolin-1表达均显著降低(P0.01)。结论:以caveolin-1为标记蛋白的脂筏在MSCs诱导分化为神经细胞中可能起到重要的调控作用。     

Zfp521在大鼠骨髓间充质干细胞向神经元分化过程中的表达变化及意义

目的: 探讨锌指蛋白521(Zfp521)在大鼠骨髓间充质干细胞分化为神经元过程中的表达变化及意义。方法: 体外培养大鼠MSCs,实验分为未转染组、转染组(转染Rn-Zfp521-siRNA)和阴性对照组(转染negative control siRNA),采用β-巯基乙醇诱导骨髓间充质干细胞分化为神经元。倒置荧光显微镜下观察MSCs转染后荧光表达情况。采用免疫细胞化学法、RT-PCR法及Western blotting法检测诱导后神经元特异性烯醇化酶(NSE)和微管相关蛋白2(MAP-2)的表达情况及诱导前、后Zfp521的表达变化。结果: (1)siRNA转染72 h荧光表达最强,转染率可达84.1%±2.3%,转染组骨髓间充质干细胞的Zfp521 mRNA表达下降(P<0.05);(2)β-巯基乙醇可以诱导骨髓间充质干细胞分化为神经元,以转染组诱导效果最佳,NSE和MAP-2表达显著高于其它各组(P<0.05);(3)Zfp521在各组细胞中均有表达,诱导后Zfp521表达明显低于诱导前(P<0.01)。结论: Zfp521在大鼠骨髓间充质干细胞神经分化中表达下降,抑制Zfp521表达可促进神经元的分化,提示Zfp521在骨髓间充质干细胞的神经分化中可能发挥重要调控作用。     

大鼠骨髓间充质干细胞向多巴胺样神经细胞分化

目的探索大鼠骨髓间充质干细胞向多巴胺能样细胞分化。方法全骨髓培养法分离大鼠骨髓间充质干细胞;体外培养至第3代,用碱性成纤维细胞生长因子,抗坏血酸和表皮生长因子诱导分化;免疫荧光法鉴定胞质中的多巴胺神经元相关蛋白的表达;RT-PCR鉴定多巴胺神经元相关基因的表达;ELISA法检测上清及胞质中的多巴胺。结果诱导后,免疫荧光法检测到诱导后的细胞表达多巴胺神经元相关蛋白:酪氨酸羟化酶、多巴胺转运蛋白和神经核蛋白;RT-PCR检测到诱导后的细胞表达多巴胺神经细胞相关基因TH、AADC;ELISA法检测到诱导后的上清及胞质中有多巴胺分泌。结论间充质干细胞具有向多巴胺能样细胞分化的能力。     

人骨髓间质干细胞向造血细胞分化潜能的实验研究

目的:在体研究人骨髓间质干细胞(hBMMSCs)向造血细胞分化的潜能。方法:将hBMMSCs经尾静脉注射给环磷酰胺处理的严重联合免疫缺陷(SCID)小鼠,利用流式激活细胞分析系统(FACS)检测hBMMSCs输注后存活35d的SCID小鼠外周血、骨髓和脾脏中人源性造血细胞的表型和水平。结果:hBMMSCs输注组外周血(PB)、骨髓(BM)和脾脏(spleen)中可检测到人CD45⁺/H-2D^d-、CD34⁺/H-2D^d-细胞,而对照组PB、BM和脾脏均未检测到上述表型的人造血细胞。结论:hBMMSCs具有向造血细胞分化的潜能。     

微重力对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

骨髓间充质干细胞（BMSCs）是一种多能成体于细胞,是组织工程重要的种子细胞来源之一.微重力对BMSCs成骨分化具有抑制作用,可使骨量减少和骨微结构改变,从而导致骨质疏松症.这一过程受到多条信号通路的调控,如MAPK信号通路、Notch信号通路和Wnt/β-catenin信号通路等,它们协同调节微重力下BMSCs向成骨细胞方向的分化.研究微重力对BMSCs成骨分化的影响,可以阐明骨质流失机理,为相关疾病的治疗提供新的靶点,促进我国太空宇航事业的发展.     

慢病毒介导的CCN1基因对大鼠骨髓间充质干细胞

 目的：探讨外源性CCN1对大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）生长和迁移的作用。方法：构建带有绿色荧光蛋白的大鼠CCN1慢病毒载体（Lenti-GFP-CCN1）并感染大鼠BMSCs,筛选最适感染复数（MOI）;实验分为空白组、感染Lenti-GFP组和感染Lenti-GFP-CCN1组,倒置荧光显微镜下观察BMSCs感染后荧光表达情况;MTT法检测细胞存活率,划痕愈合实验检测细胞迁移作用。结果：与空白组和阴性对照组相比,Lenti-GFP-CCN1感染大鼠BMSCs后,细胞的存活率未见明显差异;感染组细胞划痕愈合实验的愈合宽度/原宽度值与空白组及阴性对照组相比差异显著（P<0.05）。结论：外源性CCN1对正常大鼠BMSCs存活率无影响,可促进BMSCs迁移。     

microRNA-1诱导大鼠骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化

目的研究microRNA-1(miRNA-1)能否诱导骨髓间充质干细胞(MSCs)向心肌样细胞分化。方法构建大鼠miRNA-1表达载体,分离扩增培养及鉴定大鼠MSCs。脂质体法转染大鼠第4代MSCs,实时定量RT-PCR(qRT-PCR)检测转染miRNA-1质粒后MSCs的miRNA-1表达水平。分别于转染2、4和6 d后用RT-PCR检测心肌重要转录因子GATA4、NKx2.5和MEF2C的mRNA表达,免疫荧光检测心肌特异蛋白I(cTnI)的表达。结果 90%以上的MSCs表达MSCs重要标志物CD29、CD44;未检测到造血前体细胞标志抗原CD34、白细胞标志抗原CD45的表达。转染miRNA-1质粒后,miRNA-1表达水平明显上调。转染miRNA-1质粒2、4和6 d后,GATA4、NKx2.5和MEF2C的mRNA表达逐渐增强。第4和6天后可见cTnI阳性表达细胞。结论 miRNA-1能诱导大鼠MSCs向心肌样细胞分化。     

Runx2重组慢病毒感染骨髓间充质干细胞并促进其成骨分化的研究

目的　利用重组Runx2基因的慢病毒感染大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）,使其Runx2基因的表达水平提高,观察BMSCs成骨相关基因的表达情况,研究Runx2基因促进BMSCs的成骨分化情况。 方法　PCR扩增Runx2基因,并连接到慢病毒表达载体质粒Pez-lv201,与包装质粒共转染293T细胞进行包装,测得慢病毒液滴度。取4周龄SD大鼠胫骨,分离、培养BMSCs,流式细胞仪鉴定。将Runx2重组慢病毒感染BMSCs。显微镜下观察细胞形态变化;RT-PCR分析BMSCs成骨基因的表达情况。 结果　Runx2基因重组慢病毒表达载体质粒酶切和测序鉴定正确。测得慢病毒液滴度为1.6×109 TU/ml。流式细胞仪检测表面抗原CD90和CD105,表达率为99.8%、99.3%。重组慢病毒感染后实验组细胞形态呈成骨样细胞改变;对照组未见明显变化。实验组Runx2、OCN、osteonectin、ALP、BMP-2、OPN基因的表达水平随时间推移而增高;对照组上述基因均无明显表达。 结论　利用Runx2重组慢病毒感染BMSCs,使其高表达Runx2基因,可以使OCN、osteonectin、ALP、BMP-2、OPN基因表达增强,说明Runx2基因可以促进BMSCs向成骨方向分化。     

阿尔茨海默病小鼠模型中骨髓间充质干细胞的神经分化

 目的：探讨淀粉样前体蛋白（APP）转基因小鼠（阿尔茨海默病小鼠模型）骨髓间充质干细胞（MSCs）的神经分化及其与参与调节干细胞分化的Notch1信号通路的关系,观察分化的骨髓间充质干细胞中自噬的变化。方法：实验分为APP转基因小鼠组（APP组）和野生型小鼠组（WT组）。采用β-巯基乙醇诱导小鼠MSCs分化为神经细胞;采用酶联免疫吸附法（ELISA）检测诱导后β淀粉样蛋白40（Aβ40）和42（Aβ42）的水平;采用免疫细胞化学染色法和Western blotting检测神经元特异性烯醇化酶（NSE）和微管相关蛋白2（MAP-2）的表达变化;Western blotting检测Notch1、Notch胞内域（NICD）和Hes5的水平。结果：与野生型小鼠相比,APP转基因小鼠的骨髓间充质干细胞具有更强的神经分化能力、更高的Aβ表达及更强的Notch1信号抑制。但是,自噬作为神经细胞存活和神经功能必不可少的条件,在分化后的APP 转基因小鼠来源的MSCs中受损。结论:过表达APP可能通过抑制Notch-1信号通路增强小鼠骨髓间充质干细胞神经分化的能力,而分化后的APP转基因小鼠MSCs出现自噬通路异常。     

骨髓间质干细胞诱导为神经元样细胞移植治疗脑梗塞模型大鼠后运动功能的改善

目的:观察骨髓间质干细胞诱导为神经元样细胞移植对大脑中动脉阻塞模型（MCAO）鼠后运动功能的改善情况。 方法:采用分离消化法对Fischer344大鼠的骨髓间质干细胞进行体外培养、纯化鉴定后，进行诱导分化，局部立体定位注射于MCAO大鼠纹状皮质18区，对照组注射无血清L-DMEM基础培养液。分别于诱导细胞移植后第2周及第8周，进行网屏握持试验、抓握牵引试验、平衡木行走试验及Morris水迷宫测试，并取脑组织做2,3,5-三苯四唑化氯（TTC）染色。 结果:移植后第2周及第8周对照组、实验组于水迷宫试验中找到目标的时间（s）及路径（cm）均有显著差异（P<0.05）；第8周时实验组与对照组相比网屏握持、抓握牵引及平衡木行走等试验的时间（s）亦存在显著差异（P<0.05）。 结论:诱导细胞的移植对MCAO模型大鼠的运动功能有明显恢复作用。