间充质干细胞生物学特征及体外向血管内皮细胞的诱导分化

目的:间充质干细胞具有跨胚层分化等特性,因其体外分离培养可分化为血管内皮细胞,成为血管组织工程学的研究热点。本文对近期国内外间充质干细胞生物学特性和向血管内皮细胞分化的研究作一综述。资料来源:应用计算机检索Medline数据库2000-01/2007-02间充质干细胞生物学特性和向血管内皮细胞诱导分化的文章,检索词“endothelial,mesenchymal stem cells,differentiation”,限定文章语言种类为English。同时计算机检索中国期刊全文数据库、万方数据库2000-01/2007-02期间的相关文章,检索词“血管内皮细胞,间充质干细胞,分化”,限定文章语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,选取符合要求的文章查找全文。纳入标准:①有关间充质干细胞生物学性状的研究。②有关间充质干细胞诱导分化为内皮细胞方面的研究。排除标准:重复研究。资料提炼:共收集到95篇有关间充质干细胞生物学特性及向血管内皮细胞诱导分化的文章,排除重复的同一研究,28篇文章符合要求。资料综合:①国内间充质干细胞生物学特性及向血管内皮细胞定向诱导分化的研究:利用间充质干细胞向内皮细胞分化的特性在相关实验研究方面已取得一定的进展。②国外间充质干细胞生物学特性及向血管内皮细胞定向诱导分化的研究:研究的重点在间充质干细胞诱导分化为内皮细胞的机制,并在动物实验方面取得了良好效果。③间充质干细胞生物学特性及向血管内皮细胞定向诱导分化的研究展望:利用间充质干细胞生物学特性和血管组织工程学技术等方法为临床血管移植提供新策略。结论:通过间充质干细胞的分离扩增技术并添加内皮细胞诱导剂,在体外定向诱导出内皮细胞,这将为血管组织工程学提供广阔的应用前景。     

体外诱导羊膜来源间充质干细胞分化为血管内皮细胞

背景:羊膜来源间充质干细胞植入机体不同类型组织后是否可以分化为相应组织靶细胞呢?目的:检测血管内皮细胞生长因子在体外诱导人羊膜间充质干细胞分化为血管内皮细胞的可行性.方法:分离培养羊膜间充质干细胞,鉴定其表面抗原表达,用含体积分数2%胎牛血清以及50 μg/L血管内皮生长因子的条件培养基诱导,诱导后细胞通过内皮细胞标志物血管内皮生长因子受体2以及v-WF染色鉴定.结果与结论:羊膜间充质干细胞表面抗原CD29、CD44、CD105阳性,CD34、CD45、CD106以及HLA-DR阴性.诱导后细胞形态明显改变,内皮细胞标志物血管内皮细胞生长因子受体2以及v-WF染色结果阳性.提示羊膜间充质干细胞在体外具有分化为血管内皮细胞的能力.     

体外诱导羊膜来源间充质干细胞分化为血管内皮细胞

背景：羊膜来源间充质干细胞植入机体不同类型组织后是否可以分化为相应组织靶细胞呢？目的：检测血管内皮细胞生长因子在体外诱导人羊膜间充质干细胞分化为血管内皮细胞的可行性。方法：分离培养羊膜间充质干细胞,鉴定其表面抗原表达,用含体积分数2%胎牛血清以及50μg/L血管内皮生长因子的条件培养基诱导,诱导后细胞通过内皮细胞标志物血管内皮生长因子受体2以及v-WF染色鉴定。结果与结论：羊膜间充质干细胞表面抗原CD29、CD44、CD105阳性,CD34、CD45、CD106以及HLA-DR阴性。诱导后细胞形态明显改变,内皮细胞标志物血管内皮细胞生长因子受体2以及v-WF染色结果阳性。提示羊膜间充质干细胞在体外具有分化为血管内皮细胞的能力。     

小鼠胚胎卵黄囊与成体间充质干细胞的比较:生物学特性相似吗?

背景:与成体间充质干细胞相比,来源于早期胚胎的卵黄囊间充质干细胞有更强的自我更新能力和可塑性,且在胚胎发育过程中可分化为成血管细胞和造血干细胞,启动胚胎血管发生和造血组织发育.目的:探讨小鼠卵黄囊间充质干细胞的生物学特征.设计、时间及地点:重复测量设计,细胞学体外观察,于2006-03/2007-01在首都医科大学组织学与胚胎学实验室完成.材料:妊娠10 d的ICR小鼠80只,由首都医科大学动物部提供.方法:显微分离ICR小鼠胚胎卵黄囊,经Ⅰ型胶原酶消化得到卵黄囊细胞,取贴壁细胞培养,于接近90%融合时按1:2进行传代.取生长状态良好的第1代细胞,以地塞米松、胰岛素定向诱导卵黄囊间充质干细胞向脂肪细胞方向分化;以血管内皮生长因子和碱性成纤维细胞生长因子体外诱导其向血管内皮细胞方向分化.主要观察指标:相差显微镜下观察卵黄囊间充质干细胞形态;流式细胞仪检测卵黄囊间充质干细胞表面标志和细胞周期;钙钴法测定卵黄囊间充质干细胞碱性磷酸酶活性;细胞组织化学检测卵黄囊间充质干细胞化学变化;油红O检测诱导成脂能力;免疫荧光法鉴定诱导成血管内皮细胞能力.结果:体外培养获得的小鼠卵黄囊间充质干细胞大多数呈梭形;原代和第1代细胞均为CD44,CD105阳性,CD34也有少量表达;67.4%细胞处于G0/G1期,13.9%细胞处于S期;P1代细胞碱性磷酸酶染色及苏丹黑B反应呈阴性,PAS染色呈阳性;成脂诱导1周后,胞浆中有脂滴形成,经油红O染色脂滴为鲜红色;成血管内皮细胞诱导后,细胞由原来梭形或多角形渐变为圆形或椭圆形,且内皮细胞标志物FLK1染色呈阳性.结论:小鼠卵黄囊间充质干细胞的生物学特征与成体间充质干细胞相似.     

体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞向血管内皮细胞的分化

背景:目前骨髓间充质干细胞已经应用于多种组织血管的修复,但涉及尿道血管组织的报道甚少.目的:探讨体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为血管内皮细胞的可行性.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2007-07/2008-01在苏州大学附属儿童医院儿科研究所完成.材料:清洁级4周龄SD大鼠4只,由苏州大学实验动物中心提供.作为诱导剂的血管内皮细胞生长因子、碱性成纤维细胞因子为Sigma公司产品.方法:密度梯度离心法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,待细胞达80%～90%融合时消化传代.传至第3代,细胞按1×109L-1密度接种,加入含血管内皮细胞生长因子、碱性成纤维细胞因子的DMEM培养基向血管内皮细胞诱导分化.主要观察指标:MTT测定细胞生长曲线,免疫荧光法检测细胞表面CD44与Vimentin的表达,光学倒置显微镜下观察诱导后细胞形态变化,电镜观察细胞超微结构.结果:骨髓间充质干细胞生长曲线呈倒"S"型,第3代细胞表面CD44和Vimentin表达阳性率分别为89.3%和85.6%.向血管内皮细胞诱导1～3 d细胞争梭形或纺锤形,7 d后变成不规则的圆形或椭圆形,胞浆淡染,胞核较大,核染色质粗,且部分细胞死亡,14 d后整瓶细胞呈漩涡状生长,21～25 d后细胞密集处呈内皮细胞特有的铺路石样排列.诱导后第21天,细胞浆内可见微管、微丝及W-P小体.结论:血管内皮细胞生长因子与碱性成纤维细胞因子联合诱导条件下,骨髓间充质干细胞在体外可分化为血管内皮细胞.     

间充质干细胞分化的内皮细胞有免疫调控作用

为了探讨间充质干细胞（mesenchymal stem cell，MSC）诱导而来的内皮细胞的免疫调控能力，将人骨髓MSC在体外经VEGF诱导分化为内皮细胞，并用倒置相差显微镜和流式细胞术分别观察和检测细胞的形态和免疫表型，用淋巴细胞转化实验观察其免疫调控能力。结果表明：MSC在向内皮细胞分化的体系中生长迅速，诱导后的细胞经von Willebrand factor（vWF）免疫荧光染色呈阳性，能在Matrigel上形成毛细血管样网状结构。细胞表面标记无明显改变，即CD73、CD105、HLA—ABC仍阳性，CD34、CD80、CD86、HLA—DR、CD31仍为阴性。由MSC诱导分化而来的内皮细胞能抑制T淋巴细胞的增殖，其抑制作用随内皮细胞加入量的增多而增强。结论：由骨髓MSC来源的内皮细胞对T淋巴细胞具有调控作用。     

血管内皮生长因子对人骨髓和脐带间充质干细胞中内皮细胞组分的影响

本研究旨在比较人骨髓间充质干细胞(BM-MSC)和脐带间充质干细胞(UC-MSC)中的内皮细胞(EC)比例,并探讨血管内皮生长因子(VEGF)对MSC中EC比例的影响。利用流式细胞术检测EC标志CD34+CD133+和vWF+CD31+双阳性细胞的比例,用瑞氏染色观察经VEGF作用的MSC细胞形态变化,免疫荧光技术观察CD34、CD133、CD31、VWF的表达,最后采用实时荧光定量PCR检测VEGF对EC标志性基因表达的影响。结果表明:BM-MSC和UC-MSC中存在少量EC及内皮祖细胞(EPC),经VEGF 10 ng/ml作用24 h后,MSC的长宽比变大,EC比例上升而EPC比例下降,EC相关标志基因Tie-2和ecNOS等的表达均上调,其中UC-MSC对VEGF的反应更明显。结论:BM-MSC和UC-MSC中存在少量的EC及EPC,VEGF可以提高EC的比例和细胞功能。     

兔骨髓间充质干细胞体外分离培养及多向诱导分化

背景:间充质干细胞不仅自身免疫原性弱,还可以调节细胞免疫功能,减轻移植物排斥反应,在组织工程中具有良好的应用前景.但骨髓中间充质干细胞含量稀少,约占单个核细胞的十万分之一到百万分之一.目的:建立一种分离、培养扩增兔骨髓间充质干细胞的方法,观察体外培养骨髓间充质干细胞的生长特性,及其潜在的诱导分化能力.方法:采用灌流法获取兔胫骨骨髓,密度梯度离心法联合贴壁培养法体外纯化扩增,相差显微镜观察其形态学特点,MTT法测定绘制传代骨髓间充质干细胞生长曲线,经成骨诱导液(L-DMEN/F12,体积分数为10%胎牛血清,0.1 μmol/L地塞米松,200 μmol/L抗坏血酸,10 mmol/L β-甘油磷酸钠)、成脂诱导液(L-DMEN/F12,体积分数为10%胎牛血清,1 μmol/L地塞米松,200 μmol/L吲哚美辛,0.5 mmol/L IBMX,10 mg/L胰岛素)、成软骨诱导液(L-DMEN/F12,体积分数为10%胎牛血清,10 μg/L转化生长因子β1,0.1 μmol/L地塞米松,50 μmol/L抗坏血酸,6.25 mg/L胰岛素)体外诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞、脂肪细胞及软骨细胞分化,并分别经碱性磷酸酶染色、油红O染色和甲苯胺蓝染色法鉴定.结果与结论:通过密度梯度离心法联合贴壁培养法可在体外大量扩增、纯化骨髓间充质干细胞,所获细胞具有高度自我更新能力和多向分化潜能,原代及传代骨髓间充质干细胞为梭形.经成骨细胞诱导,细胞碱性磷酸酶染色阳性;经成脂肪细胞诱导,细胞内出现红色脂滴,经成软骨细胞诱导,甲苯胺蓝染色阳性.     

人脐带间充质干细胞超微结构观察

本研究观察脐带间充质干细胞的超微结构。用胶原酶消化法分离培养足月新生儿的人脐带间充质干细胞(hUCMSC),进行传代培养、扩增,在显微镜下观察其细胞形态。对培养至第3代的hUCMSC进行免疫表型测定,进行成脂细胞、成骨细胞和成软骨细胞诱导分化实验,并在透射电子显微镜、扫描电子显微镜下进行超微结构的观察。结果表明,hUCMSC外观呈梭形和多角形,并可见细胞核;高表达表面标志CD44,CD73,CD105,不表达CD34,CD45,CD31和HLA-DR;能够进行成脂、成骨、成软骨分化。在扫描电子显微镜下可见细胞表面有短而粗的微绒毛突起,在透射电子显微镜下可见到两种不同的细胞形态:一种处于静止期,细胞核大,圆或卵圆形,仅有1个核仁,胞质内细胞器少;另一种处于相对活跃期,同一个细胞内可以看到1个或2个细胞核,细胞器数量丰富、结构清晰,并可见扩张的线粒体。结论:从脐带中分离培养的细胞具有间充质干细胞的生物学特性,具有两种不同状态的超微结构。     

豚鼠骨髓间充质干细胞的分离培养及成骨诱导

背景:利用骨髓间充质干细胞的取材灵活性及快捷性,对已掌握的培养技术及成骨诱导进一步探索性研究。目的:通过建立豚鼠骨髓间充质干细胞的体外分离培养法,探讨豚鼠骨髓间充质干细胞表型特征以及多项分化潜能。方法:利用贴壁培养法分离纯化豚鼠骨髓间充质干细胞,传代扩增,流式细胞分析检测细胞表面分子CD29、CD44、CD45的表达。分别采用成骨诱导培养液和成脂诱导培养液定向诱导骨髓间充质干细胞向脂肪细胞、成骨细胞分化。结果与结论:原代分离的骨髓间充质干细胞在接种后96h贴壁,细胞形态为椭圆形,多角形及短梭形,8d时细胞呈长梭形并达到90%单层融合。经传代扩增,细胞进一步纯化,细胞形态为均一的长梭形并呈漩涡状排列,而且生长速率加快。流式细胞检测CD29、CD44阳性率分别为95.7%和65.7%。不同诱导剂定向诱导后,经油红O、茜素红S、碱性磷酸酶染色、免疫组织化学Ι型胶原酶鉴定,P3代骨髓间充质干细胞分别向脂肪细胞及成骨细胞分化。结果表明,通过贴壁筛选方法,体外分离培养的豚鼠骨髓间充质干细胞具有很强的增殖能力,并保持稳定的表型特征及多向分化潜能。     

体外诱导胎盘间充质干细胞分化为内皮细胞的可能性

目的：观察体外诱导胎盘间充质干细胞分化为血管内皮细胞的可行性。 方法：实验于2004-05／-2005—10在无锡第三人民医院细胞实验室完成。①分离培养胎盘间充质干细胞，鉴定其表面抗原，分别加入CD34-nTC，CD45-PE，CD19-FITC，CD29-FITC，CD44-PE，CD105-FITC，CD106-FITC，HLA—DR—FITC鼠抗人单克隆抗体，进行流式细胞仪分析。②培养细胞诱导分化：取培养2代细胞，用培养基为DMEM／F12＋体积分数为0．02的胎牛血清＋50μs／L血管内皮细胞生长因子的条件培养基诱导。③诱导细胞免疫组织化学染色分析：诱导后细胞通过内皮细胞标志物KDR，FLT—1以及v—WF染色鉴定。 结果：①胎盘间充质干细胞的原代培养结果：随着细胞密度的增加，胞体变得细长，形态类似成纤维细胞。原代细胞生长较慢，传代细胞在3～5d左右可增殖1倍。培养的细胞可以稳定生长传代。②胎盘间充质干细胞的表面抗原测定结果：胎盘间充质干细胞表面抗原CD29，CD44，CD105阳性；CD34，CD45，CD19，CD106以及HIA—DR阴性。③胎盘间充质干细胞的诱导分化及染色结果：诱导后细胞形态明显改变，胞体逐步回缩，立体感增强，内皮细胞标志物KDR，FLT—1以及v—WF染色结果阳性。 结论：胎盘间充质干细胞在体外具有分化为血管内皮细胞的能力，可以作为干细胞研究的一种有效来源。     

体外诱导胎盘间充质干细胞分化为内皮细胞的可能性

目的:观察体外诱导胎盘间充质干细胞分化为血管内皮细胞的可行性。方法:实验于2004-05/-2005-10在无锡第三人民医院细胞实验室完成。①分离培养胎盘间充质干细胞,鉴定其表面抗原,分别加入CD34-FITC,CD45-PE,CD19-FITC,CD29-FITC,CD44-PE,CD105-FITC,CD106-FITC,HLA-DR-FITC鼠抗人单克隆抗体,进行流式细胞仪分析。②培养细胞诱导分化:取培养2代细胞,用培养基为DMEM/F12 体积分数为0.02的胎牛血清 50μg/L血管内皮细胞生长因子的条件培养基诱导。③诱导细胞免疫组织化学染色分析:诱导后细胞通过内皮细胞标志物KDR,FLT-1以及v-WF染色鉴定。结果:①胎盘间充质干细胞的原代培养结果:随着细胞密度的增加,胞体变得细长,形态类似成纤维细胞。原代细胞生长较慢,传代细胞在3～5d左右可增殖1倍。培养的细胞可以稳定生长传代。②胎盘间充质干细胞的表面抗原测定结果:胎盘间充质干细胞表面抗原CD29,CD44,CD105阳性;CD34,CD45,CD19,CD106以及HLA-DR阴性。③胎盘间充质干细胞的诱导分化及染色结果:诱导后细胞形态明显改变,胞体逐步回缩,立体感增强,内皮细胞标志物KDR,FLT-1以及v-WF染色结果阳性。结论:胎盘间充质干细胞在体外具有分化为血管内皮细胞的能力,可以作为干细胞研究的一种有效来源。     

成体干细胞向血管内皮细胞定向分化的研究现状

成体干细胞存在于已分化的组织器官中,具有明显的可塑性,能跨系统、跨胚层分化,在组织工程和损伤修复领域具有重要的应用价值.在血管组织工程研究领域中,成体干细胞作为种子细胞得到越来越广泛而深入的研究.目前研究表明,具有向血管内皮细胞分化的成体干细胞主要有骨髓间充质干细胞、造血干细胞、脂肪来源的干细胞以及羊膜来源的干细胞等基于此,就成体干细胞作为种子细胞在血管组织工程领域研究现状进行综述.     

骨髓间充质干细胞体外诱导向内皮和上皮细胞的分化

背景:骨髓来源的间充质干细胞在体外具有多系分化潜能,但其在体外向肺组织细胞的分化能力尚存在争议.目的:体外诱导验证小鼠骨髓间充质干细胞向内皮细胞和上皮细胞分化的能力.方法:分离小鼠骨髓来源的间充质干细胞,以内皮诱导液向内皮细胞分化.另外将小鼠骨髓间充质干细胞分别在以下诱导培养基中进行上皮诱导3周:单纯上皮诱导培养液,上皮诱导培养液加10 μg/L 转化生长因子β1,并以未经诱导的小鼠骨髓间充质干细胞作为阴性对照,肺泡上皮作为阳性对照.结果与结论:小鼠骨髓间充质干细胞在上皮诱导培养液中诱导培养3周后,部分细胞由梭形变为典型的卵石样上皮细胞形态,诱导后约60%细胞表达广谱上皮细胞标志pan-CK,RT-PCR结果显示分化后的细胞表达上皮细胞特异标志CK18,未经诱导的间充质干细胞未表达.小鼠骨髓间充质干细胞在内皮诱导24 h后即出现了典型的血管网状结构,vWF免疫荧光染色显示约70%的细胞呈阳性,RT-PCR显示分化后的细胞表达内皮细胞特异性标志CD31、vWF和CD34.提示骨髓来源的间充质干细胞体外诱导培养具有跨胚层多系分化能力.     

骨髓间充质干细胞体外诱导向内皮和上皮细胞的分化

背景：骨髓来源的间充质干细胞在体外具有多系分化潜能,但其在体外向肺组织细胞的分化能力尚存在争议。目的：体外诱导验证小鼠骨髓间充质干细胞向内皮细胞和上皮细胞分化的能力。方法：分离小鼠骨髓来源的间充质干细胞,以内皮诱导液向内皮细胞分化。另外将小鼠骨髓间充质干细胞分别在以下诱导培养基中进行上皮诱导3周：单纯上皮诱导培养液,上皮诱导培养液加10μg/L转化生长因子β1,并以未经诱导的小鼠骨髓间充质干细胞作为阴性对照,肺泡上皮作为阳性对照。结果与结论：小鼠骨髓间充质干细胞在上皮诱导培养液中诱导培养3周后,部分细胞由梭形变为典型的卵石样上皮细胞形态,诱导后约 60%细胞表达广谱上皮细胞标志pan-CK,RT-PCR结果显示分化后的细胞表达上皮细胞特异标志CK18,未经诱导的间充质干细胞未表达。小鼠骨髓间充质干细胞在内皮诱导24h后即出现了典型的血管网状结构,vWF免疫荧光染色显示约 70%的细胞呈阳性,RT-PCR 显示分化后的细胞表达内皮细胞特异性标志CD31、vWF和 CD34。提示骨髓来源的间充质干细胞体外诱导培养具有跨胚层多系分化能力。     

兔骨髓间充质干细胞培养及向成软骨细胞的诱导分化

背景：骨髓间充质干细胞没有理想的特异性表面标志物,对其鉴定尚无统一标准,大多数鉴定依赖于其形态水平、功能特征及培养过程中出现的分化表型来协助鉴定。目的：体外培养扩增、鉴定兔骨髓间充质干细胞,观察其诱导分化为成软骨细胞的可行性。方法：密度梯度离心法提取兔骨髓间充质干细胞,采用倒置显微镜进行形态学观察;用含体积分数为10%胎牛血清的α-MEM培养液培养细胞,每日定时进行细胞计数,观察细胞生长速度;采用流式细胞学方法分别检测原代及第3代细胞CD44、CD45、CD29的表达情况;取第3代生长良好的兔骨髓间充质干细胞,以特定培养液诱导（含体积分数为10%胎牛血清、转化生长因子110μg/L、胰岛素样生长因子Ⅰ110μg/L、转铁蛋白6.25mg/L、地塞米松10mmol/L、维生素C0.05mmol/L）,倒置显微镜下观察形态变化,免疫组织化学检测软骨特异性Ⅱ型胶原的表达。结果与结论：培养的细胞长梭形,呈成纤维细胞样生长,传代细胞生长迅速。流式结果表明,原代细胞有62.4%的细胞表达CD29,有60.3%的细胞表达CD44,有2.79%的细胞表达CD45,第3代有99.9%的细胞表达CD29,有99.6%的细胞表达CD44,有2.62%的细胞表达CD45。骨髓间充质干细胞诱导后体外扩增能力明显降低,诱导21d后形态变化比较显著,Ⅱ型胶原阳性细胞较多。结果显示应用密度梯度离心法可成功分离并扩增骨髓间充质干细胞,第3代细胞纯度较高,在适当的条件下,具有分化为成软骨细胞的潜能。     

兔骨髓间充质干细胞培养及向成软骨细胞的诱导分化

背景:骨髓间充质干细胞没有理想的特异性表面标志物,对其鉴定尚无统一标准,大多数鉴定依赖于其形态水平、功能特征及培养过程中出现的分化表型来协助鉴定。目的:体外培养扩增、鉴定兔骨髓间充质干细胞,观察其诱导分化为成软骨细胞的可行性。方法:密度梯度离心法提取兔骨髓间充质干细胞,采用倒置显微镜进行形态学观察;用含体积分数为10%胎牛血清的α-MEM培养液培养细胞,每日定时进行细胞计数,观察细胞生长速度;采用流式细胞学方法分别检测原代及第3代细胞CD44、CD45、CD29的表达情况;取第3代生长良好的兔骨髓间充质干细胞,以特定培养液诱导(含体积分数为10%胎牛血清、转化生长因子110μg/L、胰岛素样生长因子Ⅰ110μg/L、转铁蛋白6.25mg/L、地塞米松10mmol/L、维生素C0.05mmol/L),倒置显微镜下观察形态变化,免疫组织化学检测软骨特异性Ⅱ型胶原的表达。结果与结论:培养的细胞长梭形,呈成纤维细胞样生长,传代细胞生长迅速。流式结果表明,原代细胞有62.4%的细胞表达CD29,有60.3%的细胞表达CD44,有2.79%的细胞表达CD45,第3代有99.9%的细胞表达CD29,有99.6%的细胞表达C...