微球培养人脂肪间充质干细胞向软骨细胞的诱导分化

目的:观察微球培养的人脂肪间充质干细胞在特定诱导条件下向软骨细胞的分化情况,探讨其作为组织工程化软骨种子细胞的可行性。方法:实验于2006-03/08在湘雅医院中心实验室完成。①实验材料:皮下脂肪组织来源于股骨颈骨折手术患者6例,对本实验均知情同意。②实验方法:取皮下脂肪,分离培养脂肪间充质干细胞,胰酶消化,取传至第6代的细胞,密度调整为1×1010L-1进行接种培养,细胞贴附后加入软骨细胞诱导剂(含10μg/L转化生长因子β1、37.5mg/L维生素C、6.25mg/L胰岛素、6.25mg/L转铁蛋白、10-7mol/L地塞米松、1%新生牛血清的高糖DMEM),倒置显微镜下观察细胞团的变化。③实验评估:诱导14d后,将细胞吹散,细胞爬片,免疫组化染色检测Ⅱ型胶原的表达,甲苯胺兰染色观察细胞内异染情况,RT-PCR检测Ⅱ型胶原蛋白和软骨蛋白聚糖aggrecan mRNA的表达。结果:①脂肪间充质干细胞向软骨细胞诱导后的形态:诱导3d后,细胞团向内呈放射状聚集。②诱导后Ⅱ型胶原的表达及细胞内异染情况:诱导14d后,Ⅱ型胶原在胞浆、胞膜及细胞外基质中均有表达,呈棕黄色;甲苯胺兰染色显示胞浆内呈蓝色异染。③诱导前后Ⅱ型胶原蛋白和aggrecan mRNA的表达:诱导前脂肪间充质干细胞无Ⅱ型胶原蛋白和aggrecan mRNA表达,而诱导14d后二者均有较高表达。结论:在微球状态下可成功诱导脂肪间充质干细胞向软骨细胞分化。     

骨髓间充质干细胞向纤维软骨细胞表型的诱导分化

背景:半月板损伤后自行修复能力有限,组织工程技术为半月板损伤后修复开辟了一条新的途径.骨髓间充质干细胞具有多向分化潜能,有可能成为半月板组织工程理想的种子细胞.目的:观察体外培养的猪骨髓间充质干细胞在诱导培养液作用下向纤维软骨细胞表型分化的可行性.方法:采用全骨髓培养法分离培养猪骨髓间充质干细胞.取第3代的骨髓间充质干细胞,实验组以2.0×10~4/cm~2细胞密度接种于24孔板,在含有转化生长因子β1、胰岛素样生长因子Ⅰ、地塞米松及抗坏血酸的DMEM-LG完全培养液中诱导分化,对照组以2.0×10~4/cm~2细胞密度接种于24孔板,加入不含诱导因子的DMEM-LG完全培养液.在诱导第7,14,21天分别行甲苯胺蓝染色、免疫细胞化学染色检测其分化结果.结果与结论:①第2代骨髓间充质干细胞的群体倍增时间最短约为2 d,第4代以后相对延长,为5～9 d.②诱导后的骨髓间充质干细胞由梭形向多角形、多边形转变.③实验组可见胞浆呈明显的紫蓝色,尤其细胞密集生长的区域蓝染较深,染色强度随诱导时间延长而增强.对照组的骨髓间充质干细胞只有核蓝染.④实验组和对照组Ⅰ型胶原免疫细胞化学染色均阳性,各期染色无明显差异.对照组未见Ⅱ型胶原表达,实验组诱导14 d后可见Ⅱ型胶原能稳定的表达.提示骨髓间充质干细胞在体外诱导培养下可分泌纤维软骨细胞特征性细胞外基质,作为半月板组织工程种子细胞来源可行.     

特定培养基条件下大鼠脂肪间充质干细胞体外定向软骨细胞的分化

目的:体外诱导大鼠脂肪间充质干细胞向软骨细胞分化,并对分化细胞进行相应鉴定,观察脂肪间充质干细胞作为软骨组织工程种子细胞的可行性。方法:实验于2005-05/2006-05在湘雅医院中心实验室完成。①取大鼠腹股沟脂肪,消化分离脂肪间充质干细胞进行原代培养。②流式细胞仪检测第3代脂肪间充质干细胞表面CD29,CD34,CD44表达。③传3代细胞进行微团培养1d,换用含体积分数为0.01的新生牛血清、10μg/L的转化生长因子β1、6.25mg/L的胰岛素、6.25mg/L的转铁蛋白、1×10-7mol/L的地塞米松、50mg/L的维生素C的高糖DMEM诱导液,为特定培养条件。④在诱导后4,7,14d应用阿尔新兰染色、蕃红O/固绿染色和Ⅱ型胶原免疫细胞化学评价软骨形成情况。⑤反转录-聚合酶链反应在诱导后0和14d检测脂肪间充质干细胞前Ⅱ型胶原蛋白和聚集蛋白聚糖mRNA的表达。结果:①脂肪间充质干细胞的形态特征:原代脂肪间充质干细胞呈短梭形、梭形及多角形,3代后呈均一长梭形。②脂肪间充质干细胞的表面标志鉴定:脂肪间充质干细胞表达CD29,CD44,基本不表达CD34。③脂肪间充质干细胞诱导后的形态特征:脂肪间充质干细胞经诱导后,由长梭形转变为三角形、多角形或短梭形,逐渐聚集成结节。④脂肪间充质干细胞诱导后的细胞化学染色结果:诱导后脂肪间充质干细胞胞外基质阿尔新兰染色、蕃红O/固绿染色、和Ⅱ型胶原免疫细胞化学着色阳性。⑤反转录-聚合酶链反应检测结果:反转录-聚合酶链反应检测未诱导脂肪间充质干细胞不表达前Ⅱ型胶原蛋白和聚集蛋白聚糖mRNA基因,而诱导后的脂肪间充质干细胞表达前Ⅱ型胶原蛋白和聚集蛋白聚糖mRNA基因。结论:脂肪间充质干细胞在由转化生长因子1、胰岛素、转铁蛋白等组成的特定培养基条件诱导下可以定向软骨细胞分化。     

转化生长因子β3诱导藻酸钠微球内骨髓间充质干细胞向软骨细胞定向分化过程中胰岛素样生长因子Ⅰ的协同效应

背景: 近年来利用藻酸盐微球包被骨髓间充质干细胞进行软骨细胞定向诱导逐渐开展.目的: 采用体外藻酸钠微球三维立体培养骨髓间充质干细胞,观察转化生长因子β3在诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化过程中胰岛素样生长因子Ⅰ的作用.设计、时间及地点: 细胞组织工程体外实验,于2007-03/10在武汉大学口腔医学院口腔生物医学工程教育部重点实验室完成.材料: SPF级1月龄雄性Wistar大鼠7只用于制备骨髓间充质干细胞.藻酸钠盐、胰岛素样生长因子Ⅰ,转化生长因子β3均为Sigma公司产品.方法: 第5代骨髓间充质干细胞以3X109>L-1密度重悬于1.2%藻酸钠盐溶液中,用22号针头将该溶液缓慢滴加在100mmol/L氯化钙溶液中使其聚合形成凝胶,10min后洗涤微球2次,即为包被骨髓间充质干细胞的藻酸盐微球.联合组加入含100μg/L胰岛素样生长因子Ⅰ、10μg/L转化生长因子β3的软骨诱导培养基,诱导3周.同时设立胰岛素样生长因子Ⅰ组、转化生长因子β3组、空白对照组.主要观察指标: 甲苯胺蓝染色检测细胞外基质的形成,RT-PCR法及免疫组织化学法检测Ⅱ型胶原和Aggrecan的表达,Western blot检测Sox9蛋白表达及其与PCR产物的相关性.结果: 包被于藻酸盐微球的骨髓间充质干细胞经胰岛素样生长因子Ⅰ、转化生长因子β3联合诱导3周,细胞周围有大量均质蓝染物质.联合组Ⅱ型胶原和Aggrecan mRNA及蛋白表达水平最高,转化生长因子β3组表达居中,胰岛素样生长因子Ⅰ组表达较弱,空白对照组几乎无表达(F=10.52,P<0.01).各组Sox9蛋白表达水平与上述指标类似(F=7.95,P<0.05),Sox9与Ⅱ型胶原、aggrecan的相关系数分别为0.95和0.91.结论: 体外定向诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的过程中,胰岛素样生长因子Ⅰ可能通过促进Sox-9的表达来起到与转化生长因子β3的协同效应.     

骨髓间充质干细胞在诱导液条件下向软骨细胞的定向诱导分化

背景:骨髓间充质干细胞易于从骨髓中分离,来源取材方便,对供体损伤小,具有强大的增殖能力及多向分化潜能,便于自体移植,如能成功诱导为软骨细胞将是软骨组织工程理想的种子细胞.目的:观察体外诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞的定向分化,并对分化后细胞进行鉴定.设计、时间及地点:细胞形态学、蛋白质组学的比较观察于2005-05-03/2007-12-30在沈阳医学院临床中心实验室完成.材料:骨髓间充质干细胞来源于二三个月龄新西兰健康大白兔,体质量2～2.5 kg.方法:采用全骨髓法分离培养兔骨髓间充质干细胞.取生长良好的细胞第4代细胞消化传代,以1×105密度接种于24孔板中将生长状态良好的细胞在含有地塞米松、碱性成纤维细胞生长因子、维生素C及转化生长因子β的培养液中诱导分化. 主要观察指标:采用免疫组化的方法进行细胞鉴定,RT-PCR法检测诱导分化细胞 Ⅱ型胶原的表达.结果:骨髓间充质干细胞经成骨诱导后,由长梭形变为椭圆形及肾形.免疫组织化学方法显示所培养间充质干细胞不表达CD34、CD45,但CD105显阳性.骨髓间充质干细胞在未经诱导时不表达Ⅱ型胶原蛋白,经诱导后在500～750 bp之间可见明显条带.结论:骨髓间充质干细胞经含地塞米松、碱性成纤维细胞生长因子维生素C及转化生长因子β等培养液诱导后,可以在体外向软骨细胞转化,高表达Ⅱ型胶原,并经细胞形态学及蛋白质组学RNA水平鉴定验证.     

间充质干细胞向软骨细胞表型分化的研究进展

软骨细胞是关节软骨中唯一的细胞,负责维持细胞外基质的稳态与平衡,软骨细胞数量的丢失和功能的失衡在骨关节炎的发病中起关键作用。但是由于关节软骨几乎没有再生能力,目前临床上用来治疗关节软骨缺损的方法和药物难以获得满意的疗效。软骨组织工程致力于通过人工手段在体内外生成透明软骨,为关节软骨缺损的修复提供了一条新的方法。间充质干细胞作为软骨组织工程的种子细胞可在特定诱导条件下分化为软骨细胞。因此,阐明该过程中软骨形成的相关转录因子和具体机制对于未来软骨再生医学的成功至关重要。     

转化生长因子β1诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化

背景:转化生长因子β1是关节软骨组织工程研究的首选生长因子,适当浓度能刺激关节软骨细胞增殖、分裂和分化.目的:建立含有转化生长因子β1的特殊诱导体系培养条件下骨髓间充质干细胞分化为软骨细胞的能力,观察诱导后的细胞形态及表型变化.方法:于兔胫骨结节内侧抽取骨髓,采用贴壁培养法分离纯化兔骨髓间充质干细胞,取第3代骨髓间充质干细胞行流式细胞仪检测鉴定其表面抗原,以含有转化生长因子β1的特殊软骨诱导体系的培养条件下对第3代骨髓间充质干细胞诱导培养21 d,诱导后与人鼻中隔软骨细胞进行比较.采用免疫组织化学法对Ⅱ型胶原进行定性检测.结果与结论:贴壁培养法可分离并纯化兔骨髓间充质干细胞,所得第3代骨髓间充质干细胞表面抗原CD44 阳性,CD34、CD45 阴性.经诱导培养21 d后细胞形态变为不规则,Ⅱ型胶原免疫组织化学染色显示可见阳性细胞.提示含有转化生长因子β1的特殊软骨诱导体系的培养条件下,骨髓间充质干细胞可以转化为软骨细胞,且与正常软骨细胞无明显差异.     

体外诱导的人脂肪间充质干细胞源性软骨细胞体内成骨活性

目的：目前对间充质干细胞向软骨细胞诱导分化主要包括体内诱导和体外诱导两种方式，前者依靠体内微环境。随机性大且难以进行监控和调整。本实验探讨体外诱导人脂肪间充质干细胞向软骨细胞分化，以及诱导后细胞在裸鼠体内的成软骨能力。 方法：实验于2006-08／2007—05在中南大学湘雅医院中心实验室完成。①对象与材料：皮下脂肪组织来源于股骨颈骨折手术患者6例，年龄25～64岁，对实验及治疗均签署知情同意书。实验经医院医学伦理委员会批准。清洁级裸鼠5只，体内成软骨实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准。离心管容量20mL。由GeneRay公司生产。②实验方法：将皮下脂肪组织剪碎，Ⅰ型胶原酶消化法分离培养脂肪间充质干细胞。待细胞铺满瓶底80％时胰酶消化传代。传至第6代时收集5×10^6个细胞，用含1％新生牛血清、高糖DMEM、10μg／L转化生长因子β1、37．5mg／L维生素C、6．25mg／L胰岛素、6．25mg／L转铁蛋白、10^-7mol／L地塞米松的软骨细胞诱导剂重悬于无支架离心管内。③实验评估：诱导过程中观察细胞聚集状态。诱导2周后采用苏木精-伊红染色、RT-PCR、Western blot对细胞形态及功能变化进行检测。将诱导后细胞与纤维蛋白原凝胶混合，植入裸鼠皮下，3周后切取植入组织块。苏木精．伊红染色及11型胶原免疫组化染色观察体内成软骨情况。 结果：①诱导后细胞聚集状态：诱导2d后脂肪间充质干细胞自行聚集为一条状细胞团，1周后细胞团聚集呈球状。②苏木精-伊红染色结果：未见有软骨陷窝形成。③RT-PCR检测结果：细胞团内Ⅱ型胶原蛋白和Sox9 mRNA均呈阳性表达。④Western blot检测结果：细胞团内有较强的Ⅱ型胶原蛋白和Aggrecan表达。⑤体内成软骨情况：植入裸鼠皮下的组织块内有大量软骨陷窝及Ⅱ型胶原蛋白形成?     

间充质干细胞向肝样细胞的诱导分化

背景:目前很多体内外实验都已表明间充质干细胞具有向肝样细胞或肝细胞分化的能力,这使间充质干细胞治疗肝脏疾病成为可能. 目的:总结和分析间充质干细胞向肝样细胞诱导分化的方法、机制以及存在的问题.方法:应用计算机检索PubMed数据库(2000-01/2009-12),以"mesenchymal stem cells,hepatocyte, differentiation"为检索词;应用计算机检索维普数据库(2000-01/2009-12),以"间充质干细胞,肝细胞,诱导分化"为检索词.选择文章内容与间充质干细胞诱导分化为肝细胞相关,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章. 结果与结论:共收集146篇关于间充质干细胞向肝样细胞诱导分化的文章,纳入 31篇符合标准的文献.间充质干细胞可在体外及肝脏病理条件下分化为肝细胞,其作用机制主要是间充质干细胞在合适的细胞因子组合诱导下,细胞因子通过特定的细胞信号传导途径,作用于细胞核,启动或关闭相应的基因,表达特异的蛋白质,使间充质干细胞向肝细胞分化.随着研究不断得深入,这使间充质干细胞治疗肝脏疾病成为可能,但其研究有待进一步完善.     

人骨髓间充质干细胞向神经元样细胞诱导分化

骨髓间充质干细胞具备取材方便、对组织损伤小等优点,其低免疫原性及易于诱导机体的免疫耐受性,使得在不需要HLA配型的前提下也可以进行异体移植,从而减少免疫抑制剂的副作用.目前常采用密度梯度离心法体外分离培养人骨髓间充质干细胞,可根据生物学特性、细胞表面标记、多分化潜能、低免疫原性和免疫调节功能对其进行鉴定.骨髓间充质干细胞虽来源于中胚层,但在相应的诱导下可以向内胚层或外胚层的方向分化,一般选取传至第5代的骨髓间充质干细胞,除在培养液中加入传统的诱导剂如神经生长因子、维甲酸、脑源性生长因子、碱性成纤维生长因子、表皮生长因子外,向培养液中加入二十二碳六烯酸和花生四烯酸可诱导加速骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化,并促进神经元轴突的生长.但是骨髓间充质干细胞移植的安全性,尤其是致瘤性的问题仍有待进一步研究.     

人脂肪干细胞体外培养特性及成脂成软骨分化

目的:观察人脂肪组织间充质干细胞体外分离培养及成脂、成软骨诱导分化的生物学性状,探讨其作为软骨组织工程种子细胞的可行性。方法:实验于2006-08/2007-03在吉林大学中日联谊医院前列腺疾病防治研究中心完成主要工作。实验方法:①人脂肪组织来源于健康成年女性腹部吸脂术,酶消化法分离出脂肪间充质干细胞,接种于含体积分数为0.10胎牛血清的高糖DMEM培养基进行原代培养。②取第3代脂肪间充质干细胞,采用细胞计数法测定细胞生长曲线,流式细胞仪测定CD13、CD34抗原的表达,免疫荧光法测定CD34抗原的表达。③取第3代脂肪间充质干细胞,用含体积分数为0.10胎牛血清、0.5mmol/LIBMX、1μmol/L地塞米松、10μmol/L胰岛素的成脂诱导培养基和含体积分数为0.01胎牛血清、10μg/L转化生长因子β1、50nmol/L抗坏血酸、6.25mg/L胰岛素的成软骨诱导培养基分别诱导分化。④每天用倒置显微镜观察细胞形态及增殖变化,油红"O"、AB-PSA染色和Ⅱ型胶原免疫细胞化学染色检测成脂、成软骨分化情况。结果:①体外培养的脂肪间充质干细胞呈扁平的长梭形,细胞形态均一,传代稳定。间质细胞相关标志CD13和干细胞相关标志CD34表达阳性。②定向诱导后表现出脂肪细胞和软骨细胞特性。经成脂诱导,细胞内出现空泡,油红"O"染色呈红色;经成软骨染色,AB-PSA染色呈紫红色,Ⅱ型胶原免疫细胞化学染色胞浆呈棕黄色。结论:脂肪干细胞能向软骨细胞方向诱导分化,可作为软骨组织工程种子细胞。     

腺病毒介导人转化生长因子β2基因转染诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞的定向分化

背景:前人的工作已证实转化生长因子β1能促进骨髓间充质细胞的增殖,诱导其向软骨细胞分化.目的:进一步验证人转化生长因子β2(human transforming growth factor-β2,hTGFβ2)基因转染诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞定向分化作用.方法:取清洁级3周龄雄性Lewis大鼠16只,用于分离培养骨髓间充质干细胞.通过腺病毒重组载体Ad-hTGFβ2将外源性hTGFβ2基因转染到体外培养的第2代大鼠骨髓间充质干细胞中,48 h后采用免疫组织化学染色、RT-PCR和Western blotting的方法检测转染细胞中目的基因与软骨特异性蛋白--Ⅱ型胶原和蛋白多糖表达的情况.结果与结论:从成体大鼠骨髓组织中培养出骨髓间充质干细胞,体外培养呈成纤维细胞样,能大量稳定增殖传代.Ad-hTGFβ2转染骨髓间充质干细胞获得稳定表达,免疫组织化学染色和Western blotting检测到基因转染细胞中Ⅱ型胶原蛋白的合成表达,RT-PCR检测到Ⅱ型胶原和蛋白多糖aggrecan mRNA的表达.结果提示,从骨髓组织中可获得具有多分化潜能的间充质干细胞,并能在体外稳定增殖传代;Ad-hTGFβ2成功转染骨髓间充质干细胞,诱导其向软骨细胞分化.     

甲状腺素诱导人脐血间充质干细胞向软骨细胞分化中的作用

背景：研究发现共培养可诱导人源干细胞向特定细胞分化,但如何获得更多的组织工程所需的种子细胞是研究中的难题。目的：探讨不同浓度甲状腺素在人脐血间充质干细胞向兔软骨细胞分化中的作用。方法：将人脐血间充质干细胞与兔软骨细胞按照2∶1比例共培养,并用含有不同浓度甲状腺素(0,0.01,0.1,1,10μmol/L)的培养基分组刺激,共培养14 d后分别观察各组细胞形态,并提取细胞RNA和蛋白质,Real-time PCR检测聚集蛋白多糖mRNA及Ⅱ型胶原mRNA表达量,Western blotting技术检测Ⅱ型胶原及聚集蛋白多糖蛋白表达水平。结果与结论：加入0.01,0.1,1,10μmol/L的甲状腺素干预后,聚集蛋白多糖、Ⅱ型胶原mRNA和蛋白的表达水平均随甲状腺素浓度增加而增强,与单纯共培养组比较差异有显著性意义(P <0.05)。实验证明高浓度甲状腺素可增强人脐血间充质干细胞与兔软骨细胞共培养后向软骨细胞分化的能力。     

转化生长因子β1/胰岛素样生长因子1与髓核细胞诱导脂肪间充质干细胞向髓核样软骨细胞分化的比较

背景:以往研究脂肪间充质干细胞培养方式多为单层培养,诱导方式主要集中于细胞因子的方法,而椎间盘体内微环境,除细胞因子对细胞影响外,在其三维环境中细胞间的相互作用还值得进一步研究.目的:在体外分别通过髓核细胞和转化生长因子β1/胰岛素样生长因子1两种条件诱导,观察脂肪间充质干细胞向髓核细胞分化的差异.方法:分别单层培养兔的脂肪间充质干细胞与髓核细胞细胞,脂肪间充质干细胞培养至3代经鉴定后,按5×106个细胞制成微球,置于Transwell培养板中培养,分别通过髓核细胞微球及转化生长因子β1/胰岛素样生长因子1诱导;于诱导前、诱导7,14 d,观察细胞形态变化,并通过RT-PCR对Ⅱ型胶原、蛋白多糖水平进行测定.结果与结论:在体外诱导7,14 d,两组脂肪间充质干细胞微团体积、形态无明显区别.RT-PCR检测结果显示7 d两组与髓核诱导组均有Ⅱ型胶原及蛋白多糖mRNA表达,但转化生长因子β1/胰岛素样生长因子1组表达更强;诱导14 d髓核诱导组Ⅱ型胶原及蛋白多糖mRNA表达明显增高,优于转化生长因子β1/胰岛素样生长因子1组.结果表明,在体外髓核细胞和转化生长因子β1/胰岛素样生长因子1对脂肪间充质干细胞进行诱导均有促进其向髓核细胞分化作用,而转化生长因子β1、胰岛素样生长因子1为正常髓核细胞分泌重要因子,说明髓核细胞对脂肪间充质干细胞的诱导之间除细胞因子作用外,尚存在相互促进增殖分化作用.     

骨髓间充质干细胞向软骨的诱导分化

背景:骨髓间充质干细胞在体外不同环境及生物因子的作用下, 可以转化为软骨细胞,是目前软骨组织工程领域研究的重点.目的:对近年来细胞因子、应力刺激、三维空间结构在骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化过程中的作用作一综述.方法:应用计算机检索CNKI和Pubmed数据库中2001-01/2010-06关于骨髓间充质干细胞分化为软骨细胞的文章,在标题和摘要中以"骨髓间充质干细胞,软骨细胞,诱导分化"或"bone marrow mesenchymal stem cells,chondrocyte,differentiation"为检索词进行检索.选择文章内容与骨髓间充质干细胞分化为软骨细胞有关者,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章.初检得到109篇文献,根据纳入标准选择关于骨髓间充质干细胞分化为软骨细胞的26篇文章进行综述.结果与结论:细胞因子、应力刺激、三维空间结构等因素影响骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化,优化这些因素的条件,可以更容易分化出软骨细胞表型.随着骨髓间充质干细胞分化为软骨细胞的深入研究,这些因素的应用必将更为广泛.     

重组人转化生长因子-β1对间充质干细胞分化为成骨细胞的影响

目的 探讨重组人转化生长因子-β1(rhTGF-β1)对成人骨髓间充质干细胞(MSCs)分化为成骨细胞的影响。方法 体外分离、扩增成人骨髓MSCs。采用不同浓度的rhTGF-β1诱导成人骨髓MSCs体外分化为成骨细胞。利用倒置光学显微镜、透射电镜、四甲基偶氮唑盐比色、碱性磷酸酶(ALP)染色、ALP活性测定等方法研究成人骨髓MSCs增殖和分化情况。结果 成人骨髓MSCs的增殖及分化与rhTGF-β1呈剂量依赖关系，低浓度时促进增殖，高浓度抑制增殖，5μg／L浓度时增殖达到高峰。其浓度升高促进MSCs分化。结论 成人骨髓MSCs分化为成骨细胞，rhTGF-β1浓度为5μg／L时较合适。     

人脂肪来源间充质干细胞成骨及成软骨的潜能

背景:人脂肪来源间充质干细胞是种具有较强的体外增殖和多系分化能力的成体干细胞,可以从美容吸脂手术中获得,取材方便,原料来源丰富,在生物治疗应用方面蕴藏着巨大的价值。目的:体外分离、培养人脂肪来源间充质干细胞,探讨其基本生物学特性及成骨成软骨的潜能。方法:取美容吸脂获得的脂肪组织,采用Ⅱ型胶原酶消化法分离人脂肪来源间充质干细胞并进行体外培养;观察细胞形态、测定细胞周期、流式细胞仪鉴定细胞表面标志;取第3代细胞,分别加入成骨诱导培养基及成软骨诱导培养基行体外成骨及成软骨诱导。结果与结论:体外培养人脂肪来源间充质干细胞呈纤维样形态,原代细胞24h内贴壁,培养5~7d后开始形成细胞集落;经细胞周期检测显示G0/G1,S和G2/M所占比例分别为(88±2)%,(12±2)%和0.03%。经流式细胞仪检测CD29和CD105呈阳性表达,CD34和CD45呈阴性表达。RT-PCR检测显示,人脂肪间充质干细胞经成骨诱导分化后细胞中骨桥蛋白mRNA呈阳性表达,经软骨诱导分化后细胞中Ⅱ型胶原mRNA呈阳性表达。结果证实,实验成功体外分离、培养人脂肪来源间充质干细胞,其具有向成骨细胞和软骨细胞分化的潜能。     

人骨髓间充质干细胞分化为软骨细胞的诱导条件

目的:分析人骨髓间充质干细胞分离、纯化、体外扩增及其向软骨细胞分化的条件,为人骨髓间充质干细胞用于修复损伤的软骨组织提供依据。方法:实验于2005-03/2006-04在南昌大学医学院生化与分子生物学教研室完成。实验材料:无菌条件下采集无血液系统疾病和家族遗传史的28～65岁成人骨髓8份,进行骨髓间充质干细胞分离与培养,骨髓采集经患者及医院同意,并签署知情同意书。实验方法:取第3代对数生长期骨髓间充质干细胞,实验组使用特定的、内含2mg/L胰岛素、3mg/L转铁蛋白、1mmol/L丙酮酸、100nmol/L地塞米松和10μg/L转化生长因子β1的低糖DMEM培养基诱导人骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化,对照组细胞以低糖DMEM基础培养液培养。倒置显微镜下观察细胞形态,诱导7,14d采用半定量RT-PCR方法检测细胞软骨特异性Ⅱ型胶原表达,蕃红花O-亮绿染色分析蛋白多糖粘多糖含量,观察细胞分化情况。结果:①光镜观察成人骨髓间充质干细胞的形态变化:培养7d细胞集落明显,集落中央为数个至数十个圆形细胞,周围变形细胞围绕中央细胞呈放射状生长。培养14d细胞呈平行状或旋涡状排布,细胞排列紧密。②骨髓间充质干细胞向软骨细胞的诱导分化:实验组细胞生长较对照组慢,培养7d后细胞大多呈椭圆形或三角形,部分细胞伸出似触角突起,培养14d细胞变形较明显,排列较为紧密,细胞突起多见,突起间相连,呈较明显软骨细胞形态特征。③骨髓间充质干细胞的番红花-O染色:实验组骨髓间充质干细胞蕃红花O-亮绿呈深染色,对照组人骨髓间充质干细胞呈阴性染色。④RT-PCR检测软骨特异性的Ⅱ型胶原COL2A1 mRNA表达:实验组诱导培养7,14d人骨髓间充质干细胞有Ⅱ型胶原COL2A1 mRNA表达,400～500bp条带间可见明显的荧光条带,诱导培养14d时表达更明显。对照组未见Ⅱ型胶原COL2A1 mRNA表达。结论:采用直接贴壁培养法成功分离和培养出人骨髓间充质干细胞,并将人骨髓间充质干细胞诱导分化成软骨细胞,该软骨细胞具有软骨细胞的形态、生化特征。     

大鼠脂肪间充质干细胞的成骨分化

目的:观察大鼠脂肪间充质干细胞经成骨诱导向成骨细胞分化的生物学特性,探讨其作为骨组织工程种子细胞的可行性。方法:实验于2004-07/2006-03在中南大学湘雅医院中心实验室完成主要工作。①取健康SD大鼠双侧腹股沟区脂肪垫,消化法分离出脂肪间充质干细胞,接种入含有体积分数为0.1的新生牛血清的低糖DMEM培养基进行原代培养。②取第3代的脂肪间充质干细胞,用含有体积分数为0.1的新生牛血清、0.1μmol/L地塞米松、50μmol/L抗坏血酸、10mmol/Lβ-甘油磷酸钠的高糖DMEM培养基诱导其向成骨细胞分化。③于3,5,7,10,12,14,21d分别采用倒置显微镜观察细胞形态及增殖情况、Gomori改良钙钴法碱性磷酸酶染色、茜素红S钙结节染色和Ⅰ型胶原免疫细胞化学染色检测脂肪间充质干细胞成骨分化的情况。结果:①脂肪间充质干细胞原代细胞呈成纤维细胞样长梭形外观,传代稳定,细胞形态均一。②经成骨诱导,脂肪间充质干细胞体积增大,呈多角形;成骨诱导14d,Gomori改良钙钴法碱性磷酸酶染色,细胞胞浆内可见浅棕色至棕黑色的颗粒,平均染色阳性率为80%;碱性磷酸酶活性随时间的延长而逐渐增高[3,5,7,10,12,14d依次为(2.43±0.09),(3.60±0.08),(5.01±0.09),(7.75±0.07),(9.59±0.09),(10.94±0.10)μkat/L];成骨诱导21d,钙结节形成明显,茜素红S染色,呈红色结节;成骨诱导7d,Ⅰ型胶原免疫细胞化学染色,细胞胞浆呈棕黄色,胞核经苏木精复染为蓝色。结论:大鼠脂肪间充质干细胞经成骨诱导具有成骨细胞的生物学特性,可作为骨组织工程的种子细胞。