大鼠骨髓和脂肪来源间充质干细胞的成骨特性比较

背景:尽管骨髓来源和脂肪来源的间充质干细胞均具有向骨和软骨分化潜能,但终究带有各自来源组织的特点,那么是否意味着两者在非基因影响下成骨特性存在一定差异呢?目的:比较大鼠骨髓和脂肪来源的间充质干细胞在体外成骨分化中的特性区别。设计、时间及地点:细胞学体外对照观察,于2007-07/2008-03在中国科学院昆明动物研究所国家级重点实验室完成。材料:6周龄和18周龄SD大鼠各2只,分别用于制备骨髓间充质干细胞和脂肪间充质干细胞。方法:选取第3代骨髓间充质干细胞和脂肪间充质干细胞,按5×107L-1接种后各分为2组:诱导组加入含10-8mol/L地塞米松、10mol/Lβ-甘油磷酸、50mg/L维生素C的成骨诱导培养基1.5mL,未诱导组不加入成骨诱导培养基。主要观察指标:碱性磷酸酶染色与茜素红染色结果,碱性磷酸酶和骨钙素定量分析结果。结果:成骨诱导7,14d,经诱导的骨髓基质干细胞和脂肪间充质干细胞呈碱性磷酸酶阳性,有钙结节形成,未诱导组呈阴性。成骨诱导3,7,10d,未诱导组间比较碱性磷酸酶及骨钙素含量均基本相似(P>0.05);与未诱导组比较,脂肪间充质干细胞诱导组碱性磷酸酶及骨钙素含量均明显升高(P<0.05),骨髓间充质干细胞诱导组升高幅度更为显著(P<0.001)。结论:大鼠骨髓来源间充质干细胞体外成骨性能强于脂肪来源间充质干细胞,在骨组织工程种子细胞的选用中应优先考虑前者。     

骨髓基质细胞的成骨分化

目的 观察兔骨髓基质2细胞的生长特点及诱导条件下的成骨能力。方法 使用密度梯度离心分离兔骨髓基质细胞进行培养，保留贴壁细胞传代，观察在培养液中添加地塞米松，维生素C，β-甘油磷酸钠条件下骨髓基质细胞生长及成骨分化情况。结果 骨髓基质细胞呈成纤维细胞增表现，增殖能力强。诱导条件下第2代细胞的碱性磷酸酶活性明显增高，10－12d达到最高峰，并且出现矿化结节。结论 使用本实验方法，获得的骨髓基质细胞可作为骨组织工程的种子细胞。     

乙烯雌酚可诱导骨髓基质干细胞向成骨细胞分化

背景:关于雌激素对骨髓基质干细胞作用的报道尚不多.目的:观察乙烯雌酚对兔骨髓基质干细胞成骨分化的影响.方法:体外培养骨髓基质干细胞,用0,10-7,10-6,10-5 mol/L浓度乙烯雌酚干预,并设地塞米松10-8 mol/L、β-甘油磷酸钠10 mmol/L、维生素C 50 mg/L为阳性对照.结果与结论:乙烯雌酚干预培养24,48,72 h,10-6 mol/L组显著促进了骨髓基质干细胞增殖(P < 0.01).干预48 h 10-5 mol/L组显著抑制细胞增殖,干预72 h 10-7 mol/L组显著抑制细胞增殖(P < 0.01).10-7 mol/L组乙烯雌酚干预25 d后开始出现钙化结节;10-7,10-6 mol/L组干预14,21 d碱性磷酸酶活性显著增加.证实乙烯雌酚能促进兔骨髓基质干细胞的成骨分化.     

人骨髓基质干细胞体外诱导成脂过程形态学变化的观察

目的 了解骨髓基质干细胞(MSC)诱导成脂分化过程的形态变化．为诱导分化阶段的识别提供部分实验依据。方法 由健康成年女性骨髓组织分离而得的MSC体外培养、扩增后，使用成脂诱导复合培养液诱导6～30d，每日在Olympus相差显微镜下观察细胞形态变化或油红-O染色。结果 MSC在诱导分化前呈长梭形，随着分化的进程，逐渐趋于椭圆、类圆，直至圆形．胞体也逐渐变大。细胞在分化过程中特征性的形态学变化是细胞内脂滴的变化(相当于不成熟脂肪细胞和成熟脂肪细胞阶段)．从无到有，从胞膜下脂肪小颗粒到脂滴、脂泡，经历脂滴的增多和融合过程．直至整个细胞充满大脂泡，细胞分化进入终末阶段。结论 MSC成脂诱导的过程中，分化进入不成熟及成熟脂肪细胞阶段因有特征性的脂滴变化而易识别．但从MSC分化到前脂肪细胞阶段并无明显的形态学特征，可能需通过特异性表达产物来鉴定。     

骨髓基质细胞的成骨分化

目的观察兔骨髓基质细胞的生长特点及诱导条件下的成骨能力。方法使用密度梯度离心分离兔骨髓基质细胞进行培养,保留贴壁细胞传代,观察在培养液中添加地塞米松、维生素C、β-甘油磷酸钠条件下骨髓基质细胞生长及成骨分化情况。结果骨髓基质细胞呈成纤维细胞样表现,增殖能力强。诱导条件下第2代细胞的碱性磷酸酶活性明显增高,10～12d达到最高峰,并且出现矿化结节。结论使用本实验方法,获得的骨髓基质细胞可作为骨组织工程的种子细胞。     

杜仲诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的有效部位

背景:体外细胞培养实验发现,杜仲能够诱导骨髓间充质干细胞成骨分化。目的:分离确认杜仲诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的有效部位。方法:体外培养SD大鼠骨髓间充质干细胞。提取分离杜仲有效部位,杜仲粉末经体积分数60%乙醇提取,再用半制备高效液相色谱仪法收集6个组分,编号为B2.1.1、B2.1.2、B2.1.3、B2.1.4、B2.1.5、B2.1.6。取第3代骨髓间充质干细胞,加入不同浓度的杜仲分离物,诱导培养6d,同时设非诱导对照。荧光定量PCR法测定成骨分化标记物碱性磷酸酶的表达变化。结果与结论:在高效液相色谱仪分离的6个组分中,B2.1.1和B2.1.3两个组分具有显著刺激骨髓间充质干细胞成骨分化标志基因碱性磷酸酶表达的作用,与非诱导对照相比,其表达分别达到3.73和4.74倍。实验初步分离了杜仲诱导骨髓间充质干细胞成骨分化有效部位,为最终分离和确认有效物质的化学成分提供了资料。     

富血小板血浆诱导犬骨髓间充质干细胞的体外成骨

背景:富血小板血浆中含有大量骨再生所需的生长因子,且各生长因子的比例是机体自身形成的,具有良好的协同作用.目的:探讨富血小板血浆体外诱导犬骨髓间充质干细胞成骨的效果.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2007-06/2008-02在中南大学湘雅医院中心实验室完成.材料:健康12月龄雄性比格犬,由中南大学湘雅医学院实验动物部提供.方法:收集第3代犬骨髓间充质干细胞,分为4组:对照组加入标准培养基;成骨诱导培养基组向培养板孔内加入含胎牛血清、地塞米松、β-甘油磷酸钠、维生素C的高糖DMEM培养基;富血小板血浆组根据预实验结果,向培养板内加入含体积分数为6.25%富血小板血浆的低糖DMEM培养基;联合组向培养板内加入含地塞米松、β-甘油磷酸钠、维生素C、体积分数为6.25%富血小板血浆的高糖DMEM培养基.主要观察指标:细胞内碱性磷酸酶活性,免疫细胞化学染色检测I型胶原的表达,改进Yon Kossa染色标记钙结节形成情况,RT-PCR检测诱导后骨钙素mRNA的表达.结果:各组碱性磷酸酶活性均随诱导时间的延长而逐渐增高,联合组升高幅度最为明显(P<0.05).诱导7,14 d后,成骨诱导培养基组、联合组I型胶原均呈阳性表达,富血小板血浆组、对照组I型胶原始终呈阴性表达.诱导14 d后,成骨诱导培养基组、联合组可见卵圆形钙结节.诱导7,14 d后,对照组与富血小板血浆组之间骨钙素mRNA表达水平无明显差异(P>0.05),此2组骨钙素mRNA表达水平均明显低于成骨诱导培养基组、联合组(P<0.05);成骨诱导培养基组骨钙素mRNA表达水平明显低于联合组(P<0.05).结论:经成骨条件培养基诱导培养的骨髓基质干细胞,富血小板血浆能在体外显著诱导其成骨指标的表达.     

富血小板血浆诱导人骨髓基质干细胞的体内异位成骨

背景:近年来的研究发现,结合组织工程技术利用经诱导转化的骨髓基质干细胞能成功地在动物体内再生出骨组织,并在大型哺乳动物负重骨缺损的修复实验中取得了较好的修复效果.目的:观察富血小板血浆诱导培养人骨髓基质干细胞在体内的成骨特性,探讨采用富血小板血浆诱导培养的人骨髓基质干细胞与珊瑚羟基磷灰石材料体内异位成骨的可行性.设计、时间及地点:配对样本观察,于2007-10/2008-04在中山大学组织工程实验室完成.材料:4周龄BALB/C裸鼠14只,体质量22～24 g,麻醉后将裸鼠两侧股部切开,于股部肌间隙内制成肌袋模型.方法:14只裸鼠左侧肌袋内植入珊瑚羟基磷灰石复合富血小板血诱导培养的人骨髓基质干细胞,作为实验组;右侧背部肌袋内植入单纯珊瑚羟基磷灰石材料为对照组.主要观察指标:分别于植入后4,8,12周对比观察两组裸鼠活动及进食情况;X射线平片观察阻射率;苏木精-伊红染色观察骨形成情况.结果:14只裸鼠均进入结果分析.①植入材料后裸鼠活动及进食均正常,伤口愈合良好.材料随植入时间的延长无明显吸收,而材料周围的肌肉组织等软组织由外向内逐渐长入材料孔隙内有所增多.②随时间延长两组X射线平片阻射影像密度逐步增加.植入材料后4,8,12周实验组与对照组相比,差异有非常显著性意义(P<0.01).③植入材料后4周,实验组可见珊瑚羟基磷灰石表面有细胞生长,孔隙内有结缔组织长入;对照组仪见珊瑚羟基磷灰石表面有细胞生长.8周时珊瑚羟基磷灰石表面有新生骨形成,孔隙内和孔隙边缘可见骨样组织沉积和少量软骨样组织形成;对照组仅见少量纤维结缔组织长入.12周时珊瑚羟基磷灰石材料表面有较多成熟编织骨形成,部分区域可见髓腔样结构形成,并有血管长入;对照组仍未见新骨及骨样组织形成.结论:富血小板血浆诱导培养人骨髓基质干细胞与珊瑚羟基磷灰石材料在裸鼠体内能够良好的成骨,随时间的延长,成骨特性越明显;体内采用肌袋包裹的方法能有效增加血运及促进组织工程骨血管化生成,促进成骨.     

不同幅度持续张应力干预下骨髓基质干细胞的成骨分化

背景：研究证实力学刺激是影响骨改建的重要因素,可促进骨髓基质干细胞骨向分化;但不同幅度力学刺激对骨髓基质干细胞分化的影响尚不明确。目的：观察持续张应力对大鼠骨髓基质干细胞成骨分化的影响。方法：全血贴壁培养法秋取大鼠骨髓基质干细胞。采用Flexercell-4000细胞体外应力加载系统对骨髓基质干细胞施加5％,10％,15％幅度的持续张应力,对照组则不加力培养,频率1Hz,持续时问48h。分刖在加力后1,6,12,24,48h检测成骨标记物碱性磷酸酶、I型胶原、骨钙素mRNA及成骨特异性转录因子Runx2的mRNA及蛋白表达。结果与结论：5％和10％持续张应力作用下,骨髓基质干细胞的成骨标记基因碱性磷酸酶、I型胶原、骨钙素mRNA的表达较对照组升高（P〈0．05）,10％张力组升高的时间均较5％张力组早、幅度较高。15％持续在加力6h时可促进骨髓牲质干细胞碱性磷酸嗨、I魁胶原mRNA的表达（P〈0．05）、随后表达下降,加力48h后上述指标均低于对照组（P〈0．05）,骨钙素mRNA的表达加力6h后均低于对照组（P〈O．05）。5％张力组仅加力24h后骨髓基质干细胞Run×2蛋白表达高于对照组（P〈0．05）,10％,15％张力组加力6h后Run×2蛋白表达均高于对照组（P〈0．05）。结果证实,5％,10％,15％持续张应力均可更有效地促进骨髓基质干细胞的骨向分化,10％持续张力的促进效应更显著。     

乙烯雌酚可诱导骨髓基质干细胞向成骨细胞分化（英文）

背景：关于雌激素对骨髓基质干细胞作用的报道尚不多。目的：观察乙烯雌酚对兔骨髓基质干细胞成骨分化的影响。方法：体外培养骨髓基质干细胞,用0,10-7,10-6,10-5 mol/L 浓度乙烯雌酚干预,并设地塞米松 10-8mol/L、β-甘油磷酸钠10mmol/L、维生素C50 mg/L为阳性对照。结果与结论：乙烯雌酚干预培养 24,48,72 h,10-6mol/L 组显著促进了骨髓基质干细胞增殖（P〈 0.01）。干预 48h10-5mol/L组显著抑制细胞增殖,干预72h 10-7mol/L组显著抑制细胞增殖（P〈0.01）。10-7mol/L组乙烯雌酚干预25d 后开始出现钙化结节;10-7,10-6mol/L组干预 14,21d碱性磷酸酶活性显著增加。证实乙烯雌酚能促进兔骨髓基质干细胞的成骨分化。     

α- 玉米赤霉醇影响小鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化简

背景：骨髓间充质干细胞具有向成骨细胞分化的能力,植物雌激素α-玉米赤霉醇对小鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化可能有促进作用。 目的：探讨α-玉米赤霉醇对小鼠骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的影响。 方法：采用全骨髓培养差速贴壁法体外分离培养小鼠骨髓间充质干细胞,取第3代细胞分为6组：非诱导组加含体积分数为10%胎牛血清、1%双抗的 IMDM 普通培养基;空白诱导组仅加入等量成骨条件培养基（含0.1μmol/L 地塞米松、10 mmol/Lβ-甘油磷酸钠、50μmol/L 维生素C）;阳性对照诱导组加入等量成骨条件培养基及10-8 mol/L雌二醇;高、中、低α-玉米赤霉醇组分别加入成骨条件培养基及10-5,10-6,10-7 mol/L梯度浓度的α-玉米赤霉醇。倒置显微镜下观察细胞形态变化,MTT 实验测定细胞增殖状态绘制细胞生长曲线,酶联免疫吸附法测定碱性磷酸酶、骨钙素的表达。 结果与结论：非诱导组细胞呈长梭形,生长密集时有接触抑制,各诱导组的细胞增殖受促进,诱导后细胞呈三角形、多角形、不规则形状,细胞可重叠生长;非诱导组低表达碱性磷酸酶、骨钙素,低浓度（10-7 mol/L）α-玉米赤霉醇组和阳性对照诱导组高表达碱性磷酸酶、骨钙素,与空白诱导组相比,差异有非常显著性意义（P＜0.01）。结果说明α-玉米赤霉醇可以促进骨髓间充质干细胞的增殖,低浓度α-玉米赤霉醇可显著促进体外培养的小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化。而上调碱性磷酸酶、骨钙素的表达量可能是α-玉米赤霉醇诱导促进骨髓间充质干细胞骨向分化的作用机制之一。     

柚皮甙诱导兔骨髓间充质干细胞的成骨特征

背景：骨碎补能在促进骨生长且取得了良好的临床疗效,其主要成分柚皮甙能否诱导骨髓间充质干细胞向成骨方向分化？目的：用柚皮甙诱导兔骨髓间充质干细胞向成骨方向分化。并观察柚皮甙诱导兔骨髓间充质干细胞向成骨方向分化的能力。方法：用贴壁筛选法对兔骨髓间充质干细胞进行分离培养。对生长良好的第3代骨髓间充质干细胞分别用50μg／L的柚皮甙和经典成骨诱导剂向成骨方向进行诱导,分别进行成骨鉴定。结果与结论：经典成骨诱导液、柚皮甙诱导液都能使骨髓间充质干细胞向成骨方向分化,基质分泌增多,形成钙结节。用酶联免疫检测仪检测柚皮甙诱导组和经典成骨诱导组细胞吸光度值未见明显的差异。同时检测柚皮甙诱导液和L—DMEN细胞培养液的吸光度值发现两者差异无显著性意义（P〉0．05）。证实柚皮甙可成功诱导骨髓间充质干细胞向成骨方向分化,无明显毒性作用。     

系统性红斑狼疮小鼠骨髓间充质干细胞的成骨、成脂分化能力下降

背景：系统性红斑狼疮患者的骨髓间充质干细胞与正常人相比是否有不同,相关报道较少。 目的：对比系统性红斑狼疮模型小鼠与正常小鼠的骨髓间充质干细胞多向分化能力的差别。 方法：分离培养系统性红斑狼疮模型小鼠与C57BL小鼠的骨髓间充质干细胞（对照组）,分别进行成骨、成脂诱导分化,观察两种小鼠的骨髓间充质干细胞的分化能力。 结果与结论：C57BL小鼠的骨髓间充质干细胞经传代后,为长梭形,呈均匀分布生长;系统性红斑狼疮模型小鼠的骨髓间充质干细胞表现为生长缓慢,细胞相对C57BL小鼠要少一些。经过成骨诱导显示系统性红斑狼疮模型小鼠的钙结节和钙盐明显少于对照组,PCR检测成骨基因Runx2,碱性磷酸酶,骨钙素表达也明显下降。经过成脂诱导显示系统性红斑狼疮模型小鼠的脂滴明显少于对照组,PCR检测成脂基因PPARγ2,脂蛋白酯酶表达也明显下降。说明系统性红斑狼疮模型小鼠的骨髓间充质干细胞成骨与成脂能力都低于C57BL小鼠,系统性红斑狼疮模型小鼠的骨髓间充质干细胞的多向分化能力受损。     

骨髓间充质干细胞移植修复高原大鼠股骨缺损

背景：对于高原地区受到环境负面影响的组织创伤,例如高原骨缺损,干细胞的特点可以提供一个良好的加速创伤修复的方法。目的：研究骨髓间充质干细胞治疗大鼠高原股骨缺损的创伤恢复效果。方法：分离提取雄性Wistar大鼠原代骨髓间充质干细胞,取第3代细胞进行细胞表型鉴定。雌性Wistar大鼠80只,制备实验性股骨圆形缺损后随机均分为平原对照组、平原骨髓间充质干细胞移植组、高原对照组、高原骨髓间充质干细胞移植组（n=20）。治疗后第30天拍X射线片观察股骨缺损区的修复情况,并于第10,20,30天分别采集股骨缺损区组织,检测其中碱性磷酸酶的含量。结果与结论：高原骨髓间充质干细胞移植组大鼠股骨缺损区愈合速度较高原对照组快,且碱性磷酸酶的含量较高原对照组高（P〈0．05）;平原骨髓间充质干细胞移植组的缺损区愈合速度也比平原对照组快,且碱性磷酸酶的含量也较平原对照组高（Pc0．05）。平原骨髓间充质干细胞移植组的缺损区愈合速度较高原骨髓间充质干细胞移植组快,且碱性磷酸酶的含量较高原骨髓间充质干细胞移植组高沪〈0．05）。说明骨髓间充质干细胞的局部移植可提高高原股骨缺损区局部的碱性磷酸酶含量,加速缺损区的创伤修复速度,但高原股骨缺损区的愈合修复较平原组慢。     

人骨髓间充质干细胞的培养与鉴定

目的探索体外培养和鉴定人骨髓间充质干细胞（mesenchymal stemcell,MSC）的方法,为人骨髓间充质干细胞移植于受损心脏、改善心脏功能的研究打下基础。方法采用Percoll（1．073g／ml）密度梯度离心法分离人骨髓中单个核细胞,用含10％的胎牛血清低糖DMEM培养液体外培养扩增骨髓MSC,并通过FCM对其纯度进行鉴定。结果Percoll液能成功分离出骨髓间充质干细胞。原代及传代培养显示人骨髓间充质干细胞具有活跃的增殖倍增能力。体外扩增的人骨髓间充质干细胞表达CD29、CD166等表面抗原,不表达CD34、CD45等表面抗原。结论人骨髓间充质干细胞作为一种具有多分化潜能的多能干细胞,具有强大的分裂增殖能力,体外培养无明显的分化倾向．     

绿色荧光蛋白转基因大鼠骨髓间充质干细胞的分离鉴定

背景：转基因动物提取的间充质干细胞自身携带绿色荧光蛋白,与传统病毒、质粒转染相比,能在活细胞中稳定地表达,可较快筛选其修饰的细胞。目的：观察绿色荧光蛋白转基因大鼠骨髓间充质干细胞的生物学特性。方法：取2周龄的绿色荧光蛋白转基因大鼠双侧长骨骨髓,采用全骨髓贴壁法分离培养骨髓间充质干细胞。流式细胞术分析第5代绿色荧光蛋白阳性骨髓间充质干细胞的细胞表型,并分别加入成骨及成脂条件培养液进行体外多向诱导分化,采用茜素红钙盐染色和油红O染色进行鉴定。结果与结论：成功获得了稳定表达绿色荧光蛋白的骨髓间充质干细胞,流式细胞仪检测细胞表达 CD90和CD105,不表达或弱表达CD14和CD45。经成骨诱导3周后茜素红染色可见有橘红色钙盐沉积,经成脂诱导3周后油红O染色见红色的脂滴。结果表明稳定表达的绿色荧光蛋白未影响到骨髓间充质干细胞的多向分化潜能,可作为良好的示踪因子。     

芒果苷对缺氧损伤骨髓间充质干细胞的保护作用

背景：研究表明骨髓间充质干细胞移植在临床治疗方面具有广阔的应用前景。然而,移植细胞的死亡限制了组织再生,寻找新的抗自由基和保护骨髓间充质干细胞的药物有着重要意义。目的：研究芒果苷对体外培养大鼠骨髓间充质干细胞缺氧损伤的保护作用。方法：采用氯化钴（CoCl 2）建立体外培养的大鼠骨髓间充质干细胞缺氧损伤模型。将细胞分为正常对照组、氯化钴缺氧损伤组、氯化钴加芒果苷20,40,80,160μmol/L组。缺氧损伤12,24 h检测各组骨髓间充质干细胞培养上清液中超氧化物歧化酶、丙二醛、过氧化氢酶水平。缺氧损伤3,6,12,24 h检测各组骨髓间充质干细胞内活性氧变化。结果与结论：芒果苷能明显提高缺氧损伤的骨髓间充质干细胞的存活率,提高细胞内超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性,降低细胞内丙二醛、活性氧水平,有效保护缺氧损伤下的骨髓间充质干细胞。芒果苷具有较强的抗氧化能力及缺氧保护作用,可明显减轻骨髓间充质干细胞的氧化应激损伤。     

Adipose‐ and bone marrow‐derived mesenchymal stem cells display different osteogenic differentiation patterns in 3D bioactive glass‐based scaffolds

Mesenchymal stem cells can be isolated from a variety of different sources, each having their own peculiar merits and drawbacks. Although a number of studies have been conducted comparing these stem cells for their osteo‐differentiation ability, these are mostly done in culture plastics. We have selected stem cells from either adipose tissue (ADSCs) or bone marrow (BMSCs) and studied their differentiation ability in highly porous three‐dimensional (3D) 45S5 Bioglass®‐based scaffolds. Equal numbers of cells were seeded onto 5 × 5 × 4 mm³ scaffolds and cultured in vitro, with or without osteo‐induction medium. After 2 and 4 weeks, the cell–scaffold constructs were analysed for cell number, cell spreading, viability, alkaline phosphatase activity and osteogenic gene expression. The scaffolds with ADSCs displayed osteo‐differentiation even without osteo‐induction medium; however, with osteo‐induction medium osteogenic differentiation was further increased. In contrast, the scaffolds with BMSCs showed no osteo‐differentiation without osteo‐induction medium; after application of osteo‐induction medium, osteo‐differentiation was confirmed, although lower than in scaffolds with ADSCs. In general, stem cells in 3D bioactive glass scaffolds differentiated better than cells in culture plastics with respect to their ALP content and osteogenic gene expression. In summary, 45S5 Bioglass‐based scaffolds seeded with ADSCs are well‐suited for possible bone tissue‐engineering applications. Induction of osteogenic differentiation appears unnecessary prior to implantation in this specific setting. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

Osteogenic differentiation of two distinct subpopulations of human adipose-derived stem cells: an in vitro and in vivo study

The first stem cells considered for the reconstruction of bone were bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs). Subsequently, cells with similar marker expression panel and differentiation potential were found in new sources of cells, such as adipose tissue. This source of stem cells has a promising future in tissue-engineering applications, considering the abundance of this tissue in the human body, the easy harvesting and the high number of stem cells that are available from such a small amount of tissue. The isolation of the adipose stem cells is generally performed by means of enzymatic digestion of the tissues, followed by a natural selection of the stem cells based on their capacity to adhere to the culture flasks, leading to a quite heterogeneous population. This constitutes a major drawback for the use of these cells, since the heterogeneity of the cell culture obtained can compromise their proliferation and differentiation potential. In the present study we have analysed the in vitro and in vivo behaviour of two selected subpopulations with high osteogenic potential. For this purpose, ASCs(CD29+) and ASCs (STRO-1+)subpopulations were isolated and in vitro cultured onto a biodegradable polymeric scaffold, using osteogenic medium, before implantation in a nude mice model. The biodegradable polymeric scaffold used is a fibre-mesh structure based on a blend of starch and polycaprolatone (SPCL) that has been successfully used in several bone tissue-engineering studies. The implanted ASCs-scaffold constructs promoted the formation of new bone tissue in nude mice. However, the results obtained show differences in the behaviour of the two ASCs subpopulations under study, particularly regarding their potential to differentiate into the osteogenic lineage, and allowed the indentification of ASCs (STRO-1+) as the best subpopulation for bone tissue-engineering applications.     

成人骨髓间充质干细胞体外定向诱导分化为神经元样细胞的研究

目的研究人骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）向神经细胞分化的可能性。方法利用Per-coil梯度分离及贴壁筛选法分离培养和扩增MSCs；利用bFGF、化学诱导剂DMSO和BHA联合诱导MSCs向神经元转化，观察分化过程中细胞形态的变化，利用免疫细胞化学和RT-PCR方法检测神经元特异性标志物的表达情况。结果经Perecoll梯度分离及贴壁筛选法获得了纯度较高的人MSCs，诱导分化后的细胞呈现双极、多极和锥形的典型神经元细胞的形态，并且分别从mRNA和蛋白水平上证明诱导分化后的细胞表达神经元标记物NSE和NF，不表达神经胶质细胞标记物GFAP。结论人MSCs可以在体外诱导分化为神经元样细胞，这种潜能使其有可能成为神经系统疾病细胞移植治疗的种子细胞。