骨髓基质细胞定向分化的研究概况

骨髓分为造血系统和基质系统,其中骨髓基质系统在骨髓中起着重要作用.随着研究的深入,人们发现骨髓基质细胞(BMSC)在体内或体外多种因素的影响和调节下,能定向分化为多种间充质细胞,如成骨细胞、破骨细胞、脂肪细胞、成纤维细胞、软骨细胞、内皮细胞等.本文就BMSC定向分化有关进展作一综述.     

骨组织工程中骨髓基质细胞的定向分化

骨组织工程中成骨细胞有四种来源：骨、骨外膜、骨髓和骨外组织，其中骨髓为最优，因为骨髓基质细胞具有多向分化潜能，因此有必要选择最佳的培养条件来分化为成骨细胞，可通过使用物理、化学和生物等多种手段来达到此目的，其中以BMP、b-FGF和TGF-β的作用最为显著和直接，也可将各种生长因子的基因转入骨髓基质细胞，使其稳定有效地表达，通过自分泌和旁分泌作用来达到同样的目的。     

骨组织工程中骨髓基质细胞的定向分化

骨组织工程中成骨细胞有四种来源：骨、骨外膜、骨髓和骨外组织，其中以骨髓为最优。因为骨髓基质细胞具有多向分化潜能，因此有必要选择最佳的培养条件来促进其增殖并定向分化为成骨细胞。可通过使用物理、化学和生物等多种手段来达到此目的，其中以ＢＭＰ、ｂ－ＦＧＦ和ＴＧＦ－β的作用最为显著和直接。也可将各种生长因子的基因转人骨髓基质细胞，使其稳定有效地表达，通过自分泌和旁分泌作用来达到同样的目的。     

骨髓基质细胞定向成脂分化的实验研究

目的为了研究髓内脂肪细胞的作用,并为相关实验提供脂肪细胞来源,并观察地塞米松诱导骨髓基质细胞向脂肪细胞分化的作用。方法采用原代骨髓基质细胞体外培养技术,取大鼠双侧股骨骨髓细胞,用Ficoll-Paque淋巴细胞分离液离心分离,获取骨髓基质细胞。以地塞米松作为脂肪细胞分化诱导剂处理骨髓基质细胞,油红O染色,光镜下脂肪细胞计数。结果以递增浓度(0,1×10-8,1×10-7,1×10-6,1×10-5moL/L)地塞米松处理骨髓基质细胞,并培养21天,1×10-5moL/L组中诱导分化生成的脂肪细胞达到90%以上,对照组中脂肪细胞几乎为0。各组脂肪细胞比例随地塞米松浓度增大而增多,具有一定的浓度依赖性。结论在高浓度的地塞米松诱导下,骨髓基质细胞可分化为脂肪细胞,这可能是激素性骨质疏松的发病原因之一。     

熟地强筋合剂对大鼠骨髓基质细胞向成骨细胞分化的影响

目的:观察熟地强筋合剂在骨髓基质细胞向成骨分化过程中的作用。方法:采用体外培养大鼠骨髓基质细胞,分别观察各含药血清组碱性磷酸酶染色、Ⅰ型胶原染色情况;取各组不同时间点培养液测定碱性磷酸酶比活性及骨钙素含量。结果:碱性磷酸酶染色强弱顺序为D组>C组>B组,Ⅰ型胶原染色强弱顺序为D组>C组>B组>A组,碱性磷酸酶比活性各加药组与对照组比较明显提高(P<0.05);各加药组与对照组比较BGP含量均明显提高。结论:熟地强筋合剂能促进大鼠骨髓基质细胞增殖,诱导大鼠骨髓基质细胞向成骨细胞分化。     

巴戟天对骨髓基质细胞向成骨细胞分化影响的实验研究

为探讨巴戟天对骨髓基质细胞向成骨细胞分化的影响,采用含药血清的方法体外培养骨髓基质细胞,分A组(巴戟天水提物组)、B组(巴戟天醇提物组)、C组(对照组)、D组(经典成骨诱导组)、E组(巴戟天水提物+经典成骨诱导组)、F组(巴戟天醇提物+经典成骨诱导组),观察各组碱性磷酸酶染色、茜素红染色、碱性磷酸酶比活性及骨钙素含量,结果显示碱性磷酸酶染色和茜素红染色反应强弱的顺序为F组＞E组＞D组＞B组＞A组,C组为阴性;碱性磷酸酶比活性和骨钙素(BGP)含量测定结果为:A、B、D、E、F组在同一时间点均高于C组(P<0.05),E组、F组在同一时间点均高于D组(P<0.05).说明巴戟天水提物及醇提物均能促进骨髓基质细胞向成骨细胞分化,且巴戟天醇提物的作用强于水提物.     

骨髓造血基质细胞对HL—60细胞逆转分化作用的超微结构观察

利用透射电镜技术观察正常人骨髓造血基质细胞对ＨＬ－６０细胞的逆转分化作用，从而探讨基质细胞对异常实质细胞的高控作用，结果表明：正常人骨髓造血基质细胞对人急性早幼粒白血病ＨＬ－６０细胞株有逆转分化作用，表现在促分化和抑制增殖作用两方面，其机理主要以直接接触而发挥其调控作用。     

诱导骨髓基质细胞定向分化为软骨细胞的因素

关节软骨损伤后,自身难以修复,久之易导致骨关节退行性变,临床上尚无有效的治疗方法,组织工程学的出现,为软骨修复开辟了一片新的领域。“载体”、“诱导因子”、“种子细胞”被称为组织工程的3个要素,合适的种子细胞是软骨修复的重要条件之一,目前组织工程使用的细胞有软骨细胞、骨膜和软骨膜细胞、间充质干细胞及胚胎干细胞等。自体软骨细胞来源有限,在体外培养条件下生物特性不稳定,丧失表达Ⅱ型胶原和蛋白聚糖的能力,制约了大规模的应用。骨髓基质细胞(bone marrowstromal cell,BMSC),又称间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC),…     

骨髓基质细胞的体外培养和分化诱导

目的 :建立一种简单可靠的骨髓基质细胞 (BMSc)向成骨细胞转化的体外培养方法 ,探讨骨髓基质细胞向成骨细胞转化的机理。 方法:将兔 BMSc悬液进行体外培养 ,进行形态学观察和组织学检测。 结果:传代培养细胞的碱性磷酸酶 (AL P)阳性率达 80 %以上 ,表现为成骨细胞形态并形成钙结节。结论:地塞米松、β-甘油磷酸钠和维生素 C可促进 BMSc分化为成骨细胞 ,BMSc的分化和增殖是两个对立的状态。     

骨髓基质细胞诱导分化为神经细胞的研究进展

骨髓基质细胞是一类起源于骨髓中支持结构的细胞,在适当的实验条件下能分化为神经细胞,为细胞移植以及中枢神经系统功能重建和神经再生提供了新的途径。目前体外诱导MSCs向神经细胞分化的方案主要有化学试剂单独诱导、生长因子单独诱导及化学试剂和生长因子联合诱导,其中两种诱导剂联合诱导的效果较好。MSCs向神经细胞分化的研究已取得了一些成果,但仍存在许多问题,如MSCs的鉴定、MSCs向神经细胞诱导分化模式和分子调控机制等。     

骨髓基质细胞体外成骨的实验研究

目的 研究骨髓基质细胞体外培养的成骨能力,为细胞移植修复骨缺损提供一条新途径。方法 取新西兰大白兔股骨大转子处骨髓,进行体外培养,纯化,10－14天后进行转代。培养后的细胞经倒置显微镜,透射地镜,钙染色,碱性磷酸酶染色等方法进行观察。结果 培养纯化后的细胞呈梭形,多角形,电镜显示具有分泌功能旺盛的结构,碱性磷酸酶染色强阳性,培养3－4周后,能形成钙结节。细胞在体外能多次传代,维持成骨表型。结论 骨髓基质细胞在体外培养纯化后,骨与成骨细胞相似的形态结构和生物学特性,能形成钙化的骨样组织。     

丁羟茴醚诱导幼儿骨髓间质干细胞分化为神经细胞

目的:探讨幼儿骨髓间质干细胞诱导分化为神经干细胞及神经细胞的方法及生物学特征,为临床利用骨髓间质干细胞或/和造血干细胞治疗小儿脊髓栓系综合征及其它神经系统疾病奠定基础。方法:取健康幼儿骨髓分离纯化骨髓间质干细胞,在α-MEM培养基(含20%胎牛血清,2 mmol/L谷氨酰胺,100 U/ml盘尼西林,100 mg/ml链霉素,25 ng/ml两性霉素B)中进行无分化培养,将传代细胞用丁羟茴醚(ButylatedHydroxyanisole,BHA)诱导,诱导剂是无血清DMEM培养基:含2%二甲基亚砜(Dimethyl sulfoxide,DMSO)、150μMBHA。结果:骨髓间质干细胞经过7 d体外诱导,大约有55%的细胞发生形态学变化,最初是胞体变圆,随后延展出长长的神经丝并相互交织成网,免疫组化结果表明这些细胞beta-微管蛋白Ⅲ(β-tublinⅢ)和神经胶质原纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)表达阳性。结论:儿童骨髓间质干细胞在合适的诱导剂作用下体外可定向分化成神经元和神经胶质细胞。为小儿脊髓栓系综合征及其它神经系统疾病自体骨髓移植实验治疗奠定了基础。     

Effects of endothelin-1 on differentiation of cardiac myocyte induced from rabbit bone marrow stromal cells

Background Cardiomyocyte transplantation for the therapy of myocardial ischaemia is being paid close attention. However, how the microenvironment controls the differentiation of transplanted bone marrow stromal cells （BMSCs） is unknown. Endothelin-1 （ET-1）, a cytokine, increases during myocardial infarction, but it is not known whether ET-1 is responsible for the fate of transplanted BMSCs. In the present study, we investigated the effects of ET-1 on differentiation and maturation of induced rabbit BMSCs, in vitro, to elucidate the cellular biological mechanisms.     

骨髓基质干细胞体外软骨定向诱导方法的研究进展

种子细胞来源一直是限制软骨组织工程发展的瓶颈,骨髓基质干细胞(BMSCs)具有取材创伤小、增殖能力强及具多向分化潜能等优点,已逐渐成为软骨构建种子细胞的研究热点。其关键问题是如何获得大量纯化的BMSCs并在体外定向诱导为软骨表型的细胞。该文就BMSCs体外软骨定向诱导方法的研究进展进行综述,以期为应用BMSCs构建软骨组织提供参考。     

重组人甲状旁腺激素1-34促进小鼠间充质干细胞增殖及骨向分化

目的研究重组人甲状旁腺激素1-34[recombinant human parathyroid hormone1-34,rhPTH(1-34)]间断处理对小鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow stromal cell,BMSC)增殖以及骨向分化的影响,进一步探讨rhPTH(1-34)促骨形成的机制。方法无菌条件下分离6～8周的C3H雄性小鼠BMSC,传代培养,10 nmol/L rhPTH(1-34)间断处理或者Vehicle处理,MTT检测细胞增殖;BMSC成骨诱导后,分别在3、6、9 d进行碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色和活性测定;RT-PCR检测成骨细胞功能标志基因核心结合因子α1(core binding factorα1,Cbfα1)、骨桥蛋白(osteopontin,OP)、骨钙素蛋白(osteocalcin,OC)的表达水平;Western blot检测p-Erk1/2,p-P38信号通路。结果 rhPTH(1-34)间断处理促进BMSC增殖;诱导9 d时与对照组比较,显著增加ALP活性[D(405)/D(562):(0.625±0.049)vs(0.543±0.038),(P<0.05)];显著增加成骨功能相关基因Cbfα1(增加186.6%,P<0.01),OC(增加210.5%,P<0.01),OP mRNA(增加5.5%,P<0.05)的表达水平;p-Erk1/2,p-P38水平均增加。结论 rhPTH(1-34)间断处理通过激活下游的p-Erk1/2和p-P38通路,促进BMSC增殖,增强其向成骨细胞分化,使成骨细胞数量和活性增加,从而增加骨形成达到治疗骨质疏松的目的。     

大鼠骨髓基质细胞体外诱导分化的研究

目的:探索骨髓基质细胞体外定向诱导分化为神经细胞的可能性。方法:取大鼠的骨髓基质细胞在体外培养,用免疫组化方法检测正常脊髓提取液和脑源性神经生长因子诱导分化,观察诱导后细胞的形态。结果:骨髓基质细胞在体外培养呈梭形。诱导后细胞呈神经元样细胞改变。神经元烯醇化酶和胶质纤维酸性蛋白染色阳性。结论:骨髓基质细胞可在体外诱导分化。     

急性白血病骨髓基质细胞对HL-60细胞增殖、分化的影响

目的 为探讨急性白血病骨髓基质对HL-60细胞的影响。方法 骨髓基质与白血病细胞共培养，采用MTT检测基质对白血病细胞的粘附，流式细胞仪检测粘附的HL-60细胞周期，非特异性酯酶及过氧化物酶染色观察白血病细胞分化及绘制白血病细胞生长曲线。结果 白血病骨髓基质对HL-60细胞的粘附率及粘附的白血病细胞处于G0／G1期比例均明显高于正常骨髓基质；正常骨髓基质对HL-60细胞的生长抑制作用及诱导分化作用均明显强于白血病基质。结论 急性白血病骨髓基质对HL-60细胞的增殖、分化作用均存在异常。     

脉冲电磁场对脱钙骨基质诱导人骨髓干细胞成骨分化的影响

目的观察脉冲电磁场(pulsed electromagnetic fields,PEMF)对脱钙骨基质(demineralized bone matrix,DBM)诱导人骨髓间充质干细胞(human mesenchymal stem cells,hMSCs)成骨分化的影响,探讨可能的发生机制。方法提取1例健康14周岁男性骨髓间充质干细胞,培养至第3代,以1×104/孔接种至8块24孔板,以1×105/孔接种至2块6孔板,各分成4组:细胞对照组(C组)、细胞+材料组(CD组)、细胞+脉冲电磁场组(CP组)和细胞+材料+脉冲电磁场组(CDP组)。CD组和CDP组加入一块5mm×5mm×3mm大小的DBM,CP组和CDP组给予PEMF(频率15Hz,场强5Gs)照射;各组分别于种植后第1、7、14、21天进行碱性磷酸酶(ALP)活性、骨钙素(OC)浓度等指标检测,在第21天进行钙结节茜素红染色,光镜观察。结果CD组、CP组和CDP组ALP活性及OC浓度在种植7d后均明显升高(P0.01);在14d时CD组和CDP组ALP活性达到最高值,第7、14天时CDP组ALP活性较CD组、CP组均显著升高(P0.01),仅在第14天时CD组ALP活性较CP组显著升高(P0.01);CDP组OC值在7、14、21d时均较CD组、CP组显著升高(P0.01),仅在第21天时CD组OC浓度较CP组显著升高(P0.01);21d时形态学观察显示钙结节数量CDP组明显多于CD组和CP组(P0.01),CD组明显多于CP组(P0.01)。结论PEMF与DBM联合对hMSCs的成骨诱导要强于PEMF或DBM的单独作用,且随着磁场应用时间的延长更加明显。另外PEMF对DBM诱导hMSCs成骨分化具有明显的协同效应,可能是通过PEMF增强hMSCs对BMPs等成骨活性因子的反应性来实现的。     

大鼠骨髓基质干细胞向神经元样细胞的分化

目的:体外定向诱导大鼠骨髓基质干细胞（BMSCs）向神经元样细胞的分化。方法： 用DMEM培养液冲洗骨髓,收集骨髓细胞接种在培养瓶中体外扩增、纯化。用诱导剂诱导BMSCs分化为神经元样细胞。用免疫组化ABC法鉴定神经丝蛋白（NF-200）、微管相关蛋白（MAP-2）、神经元特异核蛋白（NeuN）、巢蛋白(Nestin) 、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、GAD和ChAT的表达。结果： BMSCs经诱导后,胞体增大,并伸出细长突起,与神经元形态相似。免疫组化显示大部分细胞NF-200,MAP-2,NeuN和Nestin表达阳性,(3±0.8)%的细胞GAD表达阳性,(5±0.3)%的细胞ChAT表达阳性,而GFAP 表达阴性。结论： BMSCs可被诱导分化为神经元样细胞,部分细胞可表达GAD与ChAT。