New simple and rapid method for purification of mesenchymal stem cells from the human umbilical cord Wharton jelly

We have developed a simple and rapid method for isolation of human umbilical cord matrix stem cells (hUCMS). The umbilical cord contains a virtual inexhaustible source of adult stem cells. We have substantially modified, simplified, and improved previously reported hUCMS isolation procedures in terms of either used enzyme type, or digestion time, and substantially enhanced the final product yield and purity. The isolated hUCMS were positive for CD90, CD117, and SCF, and negative for CD31 and CD45 surface markers. mRNA and related proteins (i.e., Sox2, Oct4a, Nanog, ABCG2, and c-Myc) that coincide with an uncommitted cell status also were detected. hUCMS express genes and proteins for CD90 and Nestin that are associated with mesenchymal stem cells, as well as other genes that specifically relate to different embryonic germ layers, namely, Vimentin, Sox7, Sox17, FoxA2, E-cadherin, and N-cadherin. hUCMS showed multilineage cell differentiation potential into adipogenic, osteogenic, and neural cell phenotypes, under the influence of lineage-specific, differentiation culture media. Moreover, the basal expression of endocrine cell markers makes these cells seemingly suitable for endocrine cell phenotype differentiation. Noteworthy, Activin A induced hUCMS to acquire definitive endoderm cell markers.     

人类脐带Wharton's jelly来源的基质细胞

人类脐带Wharton's jelly来源的基质细胞具有干细胞潜能.它们和骨髓来源的间充质干细胞表达一些共有的表面标志物,具有较高的分化率和自我再生能力,能分化成神经细胞、心肌细胞、内皮细胞、脂肪细胞、软骨细胞及成骨细胞.许多实验表明,人类脐带Wharton's jelly来源的基质细胞在再生治疗方面有广阔的应用前景.对其分离和培养的方法及其体外分化和体内外移植实验做一简明综述.     

影响脐血间充质干细胞分离培养的关键环节

背景：脐血中存在间充质干细胞,目前国内外尚未见到对脐血间充质干细胞体外分离、培养及扩增较统一且有效的方法。 目的：探讨影响人脐血间充质干细胞成功分离培养的相关因素。 方法：分别从不同胎龄(≥40周,37周和≤32周),脐血中单个核细胞数量(≥2.5× 10⁹ L^-1,< 2.5×10⁹ L^-1), 不同细胞接种浓度(1×10⁷,1×10⁹,1×10¹¹ L^-1),不同体积分数胎牛血清(5%,10%,15%,20%)以及培养瓶是否被胎牛血清包被等方面对人脐血间充质干细胞分离培养成功率进行比较。 结果与结论：脐血间充质干细胞的分离培养成功率为58.3%,且随胎龄的增高而培养成功率降低(P < 0.01);脐血中单个核细胞浓度≥2.5×10⁹ L^-1组培养成功率高于< 2.5×10⁹ L^-1组(P < 0.01);相同容量脐血中单个核细胞数量与胎龄呈负相关(r = -0.95,P < 0.01);1×10¹¹ L^-1组原代及传代培养的间充质干细胞生长及扩增情况高于1×10⁷,1×10⁹ L^-1;体积分数5%FBS组间充质干细胞贴壁速度较其他3组略慢,但细胞纯度较高,且细胞传代速度与其他3组无明显差别;胎牛血清包被组脐血间充质干细胞原代和传代后的纯度及扩增能力均高于未包被组。提示脐血间充质干细胞分离培养成功率受多种因素的影响：通过选择较低胎龄的胎儿,采集足够量的脐血,以较高的细胞密度接种,培养基中添加较低浓度的胎牛血清,并将培养瓶预先用胎牛血清进行包被,能在体外建立稳定的脐血间充质干细胞培养体系。     

人脐带间充质干细胞体外分泌的伤口愈合相关因子

背景：目前对人脐带间充质干细胞培养上清液中伤口愈合相关因子定量检测研究的报道较少。 目的：检测人脐带间充质干细胞培养上清中伤口愈合相关因子白细胞介素6,白细胞介素8,转化生长因子1,单核细胞趋化蛋白1,血管内皮生长因子,GM-CSF和TIMP-1的分泌水平。 方法：以胎牛血清替代物CCS1107为培养基添加物培养人脐带间充质干细胞。将培养获得的P2代细胞以1.1×104/cm2的接种密度接种于直径100 mm无菌培养皿中,培养96 h后,收集上清液并对其中所含伤口愈合相关因子进行ELISA定量检测。 结果与结论：10份不同个体间的因子分泌量差异无显著性意义,男女间表达量差异无显著性意义。高表达白细胞介素6, 白细胞介素8,单核细胞趋化蛋白1和组织基质金属蛋白酶抑制剂1,其中单核细胞趋化蛋白1和组织基质金属蛋白酶抑制剂1的表达量最高。结果证实,人脐带间充质干细胞培养上清液中含有大量伤口愈合相关因子。     

Immunomodulatory function of whole human umbilical cord derived mesenchymal stem cells

Bone marrow derived mesenchymal stem cells (MSCs) play a critical role in immune modulation. However, immunomodulatory function of whole human umbilical cord derived mesenchymal stem cells (UC-MSCs) remains unclear. In this study, UC-MSCs were separated from whole umbilical cord using a single enzyme digestion. UC-MSCs (CD73⁺, CD90⁺, CD105⁺, and CD34⁻, CD45⁻, HLA-DR⁻) were differentiated into adipocytes, osteocytes and chondrocytes in vitro under specific stimulatory environments. UC-MSCs suppressed umbilical cord blood lymphocyte proliferation stimulated by mitogen, and ELISA showed that the secretion of INF-γ was downregulated, and the secretion of IL-4 was upregulated, with CD8⁺ T cells markedly decreased and CD4⁺ T cells changed lightly. Moreover, the infusion of UC-MSCs in recipient mice transplanted with donor bone marrow cells ameliorated acute graft-versus host disease (aGVHD) and extended survival. In conclusion, UC-MSCs might negatively modulate immunoreactions, and have application potential in the treatment of aGVHD caused by allogeneic stem cells transplantation.     

脐带间充质细胞在神经修复的作用

脐带间充质细胞具有强大的增殖能力和多向分化潜能,已成为修复神经功能的优势细胞。本文分析了脐带间充质细胞修复神经系统疾病的基础实验及临床应用,发现脐带间充质细胞通过代替、保护、增补和再生的机制,对多种神经系统损伤起到缓解疼痛和痉挛、减轻震颤和强直、改善运动和智力的功能,从而证实了脐带间充质细胞对神经修复的有效性和安全性。     

人脐血间充质干细胞与β-磷酸三钙的生物相容性

背景：体内实验显示,β-磷酸三钙多孔陶瓷是较为理想的骨组织工程支架材料,但由于体内植入实验受多种因素的影响,不能很好反映细胞的生长、增殖和表型变化。 目的：观察体外人脐血间充质干细胞与β-磷酸三钙多孔陶瓷的生物相容性。 方法：将培养的第6代人脐血间充质干细胞悬液滴注入β-磷酸三钙内部进行复合,然后将干细胞-支架材料复合物置入含体积分数为10%胎牛血清的α-MEM培养体系中培养,于培养第4,8,12天电镜下观察人脐血间充质干细胞在材料表面及内部生长情况,采用MTT测试法绘制细胞生长曲线,并进行DNA含量、蛋白质含量测定。 结果与结论：人脐血间充质干细胞与β-磷酸三钙体外复合后能够在β-磷酸三钙支架材料表面及内部的孔隙内贴附,且生长良好,其DNA复制和蛋白合成功能不受β-磷酸三钙的影响。说明人脐血间充质干细胞和β-磷酸三钙支架材料生物相容性良好,二者可作为种子细胞和支架材料用于组织工程化骨与软骨的构建。     

人脐带间充质干细胞的生物学性质研究进展

人脐带中富含间充质干细胞(MSCs)。这些细胞能表达多种间充质干细胞标志物及多种干细胞相关基因,能分化为3个胚层衍生的多种成熟细胞,合成多种营养因子和细胞因子,支持造血干细胞等细胞的增殖和功能,并具有低免疫原性。     

Comparative characteristics of endothelial-like cells derived from human adipose mesenchymal stem cells and umbilical cord blood-derived endothelial cells

Adult peripheral blood contains a limited number of endothelial progenitor cells that can be isolated for treatment of ischemic diseases. The adipose tissue became an interesting source of stem cells for regenerative medicine. This study aimed to investigate the phenotype of cells obtained by culturing adipose-derived mesenchymal stem cells (ad-MSCs) in the presence of endothelial growth supplements compared to endothelial cells obtained from umbilical cord blood (UCB). Passage 3 ad-MSCs and mononuclear layer from UCB were cultured in presence of endothelial growth media for 3 weeks followed by their characterization by flow cytometry and polymerase chain reaction. After culture in endothelial inductive media, ad-MSCs expressed endothelial genes and some endothelial marker proteins as CD31 and CD34, respectively. Adipose tissue could be a reliable source for easy obtaining, expanding and differentiating MSCs into endothelial-like cells for autologous cell-based therapy.     

脐带间充质干细胞的归巢机制

背景：脐带间充质干细胞因其具有取材方便、无污染、易扩增、无伦理学差异、多向分化等优点被作为用于组织工程学及再生医学的理想种子细胞。 目的：对脐带间充质干细胞的归巢机制进行阐述。 方法：以“Umbilical cord mesenchymal stem cells,homing mechanism or home,脐带间充质干细胞,归巢机制,归巢特点”为关键词应用计算机检索Pubmed数据库、CNKI数据库2003至2012年,选择内容与脐带间充质干细胞、归巢机制、临床应用相关的文章,这些文献为近期发表或发表在权威杂志,共纳入31篇文献。 结果与结论：脐带间充质干细胞的免疫调节、多向分化等优势使其作为一种新的治疗手段应用于临床,使众多疾病的治愈成为可能,其中向缺血或损伤组织炎性归巢的特征是脐带间充质干细胞安全有效的应用于临床的关键。了解脐带间充质干细胞归巢特点,研究其归巢机制,使其高效归巢是脐带间充质干细胞应用于细胞治疗的关键问题。     

微球化人脐带Wharton胶间充质干细胞移植裸鼠皮下构建异位软骨

背景：软骨细胞外基质具有众多的信号分子蛋白和因子,其成分和特性最接近天然软骨组织,因而其很可能是构建组织工程软骨的最理想原料。 目的：探讨海藻酸钙-软骨细胞外基质混合凝胶微球复合人脐带Wharton胶间充质干细胞在裸鼠皮下异位构建组织工程软骨的可行性。 方法：制备软骨细胞外基质微丝悬液,将人脐带Wharton胶间充质干细胞接种于海藻酸钙-软骨细胞外基质混合凝胶微球中体外培养后植入裸鼠背部皮下(实验组),以人脐带Wharton胶间充质干细胞混合于单纯藻酸盐凝胶微球作为对照组,于4周后取材进行大体和组织学苏木精-伊红、甲苯胺蓝、番红O及Ⅱ型胶原免疫组化观察。 结果与结论：体外培养时微球中干细胞呈球形软骨细胞样形态,生长、增殖情况良好;实验组术后第4周取材可见外形呈类软骨样组织块,甲苯胺蓝、番红O及Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性,镜下观察可见大量类软骨样细胞及类软骨陷窝样结构,植入的混合凝胶微球周围组织无明显炎症反应;对照组显示微球部分降解,周围仅有少量炎症细胞及淋巴细胞。结果可见海藻酸钙-软骨细胞外基质具有良好的组织相容性,复合干细胞形成的微球植入裸鼠皮下可以构建为类软骨样组织。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程全文链接：     

Mesenchymal stem cells in the Wharton's jelly of the human umbilical cord

The Wharton's jelly of the umbilical cord contains mucoid connective tissue and fibroblast-like cells. Using flow cytometric analysis, we found that mesenchymal cells isolated from the umbilical cord express matrix receptors (CD44, CD105) and integrin markers (CD29, CD51) but not hematopoietic lineage markers (CD34, CD45). Interestingly, these cells also express significant amounts of mesenchymal stem cell markers (SH2, SH3). We therefore investigated the potential of these cells to differentiate into cardiomyocytes by treating them with 5-azacytidine or by culturing them in cardiomyocyte-conditioned medium and found that both sets of conditions resulted in the expression of cardiomyocyte markers, namely N-cadherin and cardiac troponin I. We also showed that these cells have multilineage potential and that, under suitable culture conditions, are able to differentiate into cells of the adipogenic and osteogenic lineages. These findings may have a significant impact on studies of early human cardiac differentiation, functional genomics, pharmacological testing, cell therapy, and tissue engineering by helping to eliminate worrying ethical and technical issues.     

5-氮杂胞苷诱导人脐带间充质干细胞向心肌样细胞的分化

背景：5-氮杂胞苷能诱导人脐带间充质干细胞分化为心肌细胞。 目的：以5-氮杂胞苷诱导人脐带间充质干细胞分化为心肌细胞。 方法：采用贴壁培养法分离、纯化人脐带间充质干细胞,以5-氮杂胞苷诱导第3代人脐带间充质干细胞分化为心肌样细胞。 结果与结论：诱导前人脐带间充质干细胞呈典型的梭形;诱导后一二周细胞体积变大,三四周后相邻细胞间胞膜有接触,逐渐相连呈肌管状,细胞胞质内可见细丝样结构。诱导4周后免疫组织化学鉴定人脐带间充质干细胞cTnI表达阳性,未诱导细胞cTnI表达阴性;诱导组Nkx2.5、GATA 4 mRNA表达水平较未诱导组显著增加(P < 0.05)。提示5-氮杂胞苷可能通过调控GATA4、Nkx2.5基因的表达促进人脐带间充质干细胞分化为心肌样细胞,并促进其成熟。     

人脐带血来源的间充质干细胞特性及对卵巢癌细胞趋化作用的研究

目的为人脐带血（HUCD）可成为间充质干细胞（MSCs）重要新来源提供依据,着重研究对人卵巢癌细胞的趋化作用,为临床靶向治疗卵巢癌提供新的载体。方法征求足月健康的自然产孕妇同意,获得脐带血,从中提取MSCs。获得稳定增殖传代的MSCs后,鉴定其生物特性和抗原表型,将其与人卵巢癌HO-8910细胞共培养,探讨其对卵巢癌细胞的趋化作用。结果成功从HUCD中提取MSCs,筛选出稳定传代的细胞系。其生物学特性与骨髓来源的MSCs一样具有多向细胞分化潜能,可诱导分化成脂肪细胞、成骨细胞;同时还具有相同的免疫表型,CD29、CD44、CD105阳性表达,CD13、CD14、CD34、CD45阴性表达,并且其免疫表型不随着细胞传代而改变。HUCD来源的MSCs与HO-8910细胞共培养时发现,MSCs对其有趋化作用。结论证实HUCD可以作为MSCs的新的重要来源。实验发现MSCs对人卵巢癌细胞株HO-8910有明显趋化作用,这一发现可能为卵巢肿瘤靶向治疗提供了新的有效载体。     

人脐带间充质干细胞的富集及向神经细胞的诱导分化

目的:寻找一种稳定、高效的分离人脐带间充质干细胞(MSCs)的方法,并探讨脐带MSCs向神经细胞方向分化的可能性。方法:分别采用组织块贴壁法和双酶消化法分离人脐带MSCs,对比其培养成功率;BrdU掺入实验检测脐带MSCs的增殖能力;流式细胞仪检测脐带MSCs表面分子标志;采用丹参联合生长因子的方法诱导其向神经细胞分化,免疫荧光方法检测神经元特异性烯醇化酶(NSE)、微管相关蛋白2(MAP2)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达。结果:组织块贴壁法获得脐带MSCs成功率高;BrdU阳性标记率达90%以上;流式细胞仪检测显示细胞表达CD29、CD44和CD90,不表达CD34;脐带MSCs经诱导分化,伸出长突起,呈神经元样细胞改变,且表达神经元标志性蛋白NSE、MAP2。神经胶质细胞标志性蛋白GFAP表达较少。结论:成功建立了高效、稳定的脐带MSCs分离培养方法。脐带MSCs经诱导可向神经细胞方向分化,为临床移植治疗神经系统疾病提供了理想的细胞来源。     

人脐带源间充质干细胞体内外移植的免疫学特征

背景：部分体外实验证实人脐带源间充质干细胞具有同种异体的免疫耐受特性,然而对其体内研究尚处于异种异体之间,且结果及机制缺少统一性。 目的：培养人脐带源间充质干细胞,通过体内外试验分析其移植免疫学特性。 方法：应用组织块贴壁法提取人脐带源间充质干细胞,通过体外淋巴细胞混合反应检测其同种异体免疫耐受作用;应用流式细胞仪检测体内行人脐带源间充质干细胞移植前后患者血液中CD4、CD8浓度及比值变化,并通过ELISA方法对比体外淋巴细胞混合培养前后血液、培养上清及体内移植前后患者血液中白细胞介素2,10、γ-干扰素的浓度变化。 结果与结论：体内外实验中,混合淋巴细胞反应前后血浆及细胞上清中的细胞因子浓度变化呈相似趋势：白细胞介素10较反应前上升(P < 0.05),γ-干扰素较反应前下降(P < 0.05)。人脐带源间充质干细胞移植后患者T细胞亚群中CD4⁺/CD8⁺比值较移植前轻度下降。说明人脐带源间充质干细胞具有同种异体免疫耐受及免疫调节作用。     

脐血来源间充质干细胞的分化潜能

背景：脐血源间充质干细胞是来源于发育早期中胚层的一类多能干细胞,因其具有多向分化潜能的特点而日益受到关注。 目的：综述脐血来源间充质干细胞的诱导分化潜能。 方法：应用计算机检索 Pubmed数据库中1999年1月至2012年12月关于脐血源间充质干细胞分化潜能的文章,在标题和摘要中以“umblical cord blood,mesenchymal stem cells,potential,differentiation”为检索词进行检索。最终选择关于脐血源间充质干细胞分化潜能的52篇文献进行综述。 结果与结论：虽然很多实验已经证实人脐血间充质干细胞可以成功向多种细胞系分化,但对其了解程度尚浅。如果能掌握脐血间充质干细胞分化潜能的特点,那么很可能用它来修复许多骨缺损、心肌缺损等。目前研究正处于起步阶段,在分离纯化技术、分化方向的调控、体外扩增、免疫原性等方面尚有待进一步深入研究。     

脐带血间充质干细胞的研究进展

脐带血中存在着丰富的造血干细胞,在移植方面发挥重要作用,在脐血中是否还存在间充质干细胞却有争议,有的学者认为其中有间充质干细胞,且与骨髓间充质干细胞(mesenchymalstemcells,MSC)的形态、表面标志及分化潜能非常相似,有的学者认为含量较低,难以传代培养扩增,总结了近5年来国内外关于脐血间充质干细胞的研究情况,为脐血的充分利用提供更多的资料。