人骨髓间充质干细胞体外定向诱导分化为心肌样细胞的超微结构

目的：培养人骨髓间充质干细胞（hMSCs）,体外向心肌细胞(CMs)定向诱导分化,进行超微结构观察,为hMSCs体外向CMs诱导分化提供理论依据。方法：体外分离培养扩增hMSCs并进行流式细胞仪分析鉴定;选用生长良好,纯度高的P5代hMSCs,用5-氮杂胞苷（5-Aza,10 μmol•L^-1）体外定向向CMs诱导分化,对其进行Desmin检测,在倒置显微镜及透射电镜下观察细胞形态学和超微结构。结果：流式细胞仪检测显示体外分离纯化培养扩增出细胞不表达CD34,高表达CD44,表明扩增细胞为hMSCs。hMSCs经5-Aza诱导分化后其形态发生改变,逐渐由长梭形变为多角形及星形,并表达Desmin。透射电镜下可见细胞大小不一致,细胞表面有许多微绒毛;细胞器丰富,胞质内可见丰富的线粒体、粗面内质网;部分细胞内可见大量糖原颗粒沉积,小部分细胞内可见髓样小体;胞浆内可见肌丝样结构,细胞间存在细胞连接。结论：体外分离培养扩增的hMSCs经5-Aza诱导,可分化成具有CMs超微结构特性的心肌样细胞。     

5-氮杂胞苷对大鼠骨髓间充质干细胞体外增殖及成肌分化的影响

[目的]观察5-氮杂胞苷(5-Aza)对大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)体外增殖和成肌分化的影响.[方法]无菌条件下取SD大鼠骨髓组织,采用密度梯度离心法分离大鼠MSCs,传3代后的MSCs采用双标免疫组化法鉴定后,随机分为4组:浓度为5、10、15μmol/L的5-Aza组和空白对照组,采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测不同浓度5-Aza对MSCs生长增殖的影响;以含5、10、20μmol/L5-Aza的培养基诱导培养MSCs 24 h后,改用完全培养基继续培养,采用免疫组织染色法鉴定5-Aza诱导分化3、7、14d后细胞肌分化相关蛋白肌凝蛋白(myosin)和结蛋白(desmin)的表达情况.[结果]双标免疫组化染色结果显示:所培养细胞同时表达Brdu和CD44、CD54,表达率达96%,鉴定结果表明所培养细胞为MSCs;5、10μmol/L5-Aza对MSCs增殖无显著影响(P>0.05),15μmol/L5-Aza可显著抑制MSCs生长(P<0.05);不同浓度5-Aza诱导培养MSCs后第3天,部分细胞出现desmin阳性表达,诱导后14 d,部分细胞表达myosin,以10μmol/L5-Aza组作用为佳.[结论]高浓度5-Aza可抑制MSCs体外增殖;适宜浓度的5-Aza可诱导MSCs向成肌细胞定向分化.     

MSC体外诱导分化为心肌样细胞的鉴定及Nesprin蛋白表达研究

目的 体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞(MSC)向心肌细胞分化并进行相关鉴定,观察分化过程中细胞Nesprin蛋白表达的变化.方法 大鼠MSC经Ficoll密度梯度离心法分离获得后贴壁传代培养,流式细胞术鉴定第2代MSC表面抗原表达.以10μmoL/L 5-氮杂胞苷(5-Aza)诱导第2代MSC向心肌细胞分化,观察细胞形态学改变;RT-PCR、免疫组织化学法和免疫荧光细胞化学染色鉴定心肌细胞相关蛋白Desmin、α-sarcomeric actin、cardiac Troponin I(cTn I)mRNA和蛋白表达;Western blotting检测MSC分化前后Nesprin蛋白表达.结果 经5-Aza诱导分化后的MSC细胞及细胞核增大,形态渐趋一致,大部分呈长梭形;细胞Desmin、α-sarcomeric actin、cTn I mRNA和蛋白呈阳性表达.免疫荧光细胞化学染色显示Nesprin蛋白定位于核膜,Western blotting分析发现诱导分化后细胞Nesprin蛋白表达明显增加(P<0.05).结论 成功诱导大鼠MSC向心肌细胞分化;Nesprin蛋白在分化后细胞中的表达明显增加,提示Nesprin可能参与MSC向心肌细胞样变化的过程.     

人胸骨骨髓间质干细胞的生物学特性和体外诱导分化为心肌样细胞

[目的]研究胸骨来源的人骨髓间质干细胞(hMSC)的生物学特性和体外诱导分化为心肌样细胞的条件.[方法]抽取人胸骨骨髓,用密度为1.077 g/mL的Ficoll-Paque分离液离心分离单核细胞,利用hMSC的贴附特性进行纯化及培养,对获得的hMSC进行表面抗原、成骨、成脂等鉴定.A、B、C组分别用5、10、15 μmol/L 5-氮胞苷(5-Aza)或D组15 μmol/L 5-Aza联合10 ng/mL碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)诱导hMSC分化为心肌样细胞.用免疫荧光的方法检测心肌特异性的肌动蛋白、肌球蛋白和肌钙蛋白,透射电镜观察是否具有心肌特异性的超微结构.[结果]来源于人胸骨的hMSC经流式细胞仪检测细胞表面抗原表达与其他来源的hMSC一致,表达hMSC特征性表面抗原,能被体外诱导成成骨细胞、脂肪细胞.各组hMSC诱导后免疫荧光染色心肌细胞特异性肌动蛋白、肌球蛋白和肌钙蛋白阳性,其中单用5-Aza的A、B、C组的阳性率低,只有5-Aza联合bFGF的D组阳性率约为20%～30%.透射电镜显示诱导后的hMSC具有心肌特征性超微结构,如肌丝、闰盘、心房颗粒.[结论]胸骨骨髓来源的人骨髓间质干细胞具有与其他部位来源的间质干细胞相同的生物学特性,可以在体外被一定浓度的5-Aza或5-Aza联合bFGF诱导分化为心肌样细胞,其中15 μmol/L 5-Aza联合诱导效果最好.     

MSC体外诱导分化为心肌样细胞的鉴定及Nesprin蛋白表达研究

目的体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞（MSC）向心肌细胞分化并进行相关鉴定,观察分化过程中细胞Nesprin蛋白表达的变化。方法大鼠MSC经Ficoll密度梯度离心法分离获得后贴壁传代培养,流式细胞术鉴定第2代MSC表面抗原表达。以10μmol／L5-氮杂胞苷（5-Aza）诱导第2代MSC向心肌细胞分化,观察细胞形态学改变;RT—PCR、免疫组织化学法和免疫荧光细胞化学染色鉴定心肌细胞相关蛋白Desmin、α—sarcomeric actin、cardiac Troponin Ⅰ（cTnⅠ）mRNA和蛋白表达;Western blotting检测MSC分化前后Nesprin蛋白表达。结果经5-Aza诱导分化后的MSC细胞及细胞核增大,形态渐趋一致,大部分呈长梭形;细胞Desmin、α-sarcomericactin、cTn ⅠmRNA和蛋白呈阳性表达。免疫荧光细胞化学染色显示Nesprin蛋白定位于核膜,Westernblo Ring分析发现诱导分化后细胞Nesprin蛋白表达明显增加（P〈0．05）。结论成功诱导大鼠MSC向心肌细胞分化;Nesprin蛋白在分化后细胞中的表达明显增加,提示Nesprin可能参与MSC向心肌细胞样变化的过程。     

碱性成纤维细胞生长因子对大鼠骨髓间质干细胞诱导分化为心肌细胞的影响

[目的]探讨碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)在体外诱导大鼠骨髓间质干细胞分化为心肌细胞的作用.[方法]取大鼠股骨骨髓,采用直接贴壁法分离、培养骨髓间质干细胞;取P3代骨髓间质干细胞,分别以5-氮胞苷、5-氮胞苷联合bFGF诱导.30 d后用免疫组化法检测细胞的心肌肌钙蛋白,RT-PCR法检测心肌细胞转录因子GATA-4、结蛋白(desmin),并用倒置显微镜在镜下观察细胞的跳动情况.[结果]大鼠骨髓间质干细胞经5-氮胞苷或5-氮胞苷 bFGF诱导30 d后,均呈现心肌肌钙蛋白表达阳性和GATA-4、desmin表达阳性.镜下观察单用5-氮胞苷诱导组未见细胞跳动;联合bFGF诱导组则可见所诱导的细胞呈心肌细胞样跳动.[结论]骨髓间质干细胞在体外能被5-氮胞苷诱导分化为心肌细胞,但单用5-氮胞苷诱导比不上联用bFGF诱导的效果好.bFGF在体外有促进大鼠骨髓间质干细胞分化为心肌细胞的作用.     

新生大鼠棕色脂肪干细胞心脏细胞分化潜能研究

目的 探讨新生大鼠棕色脂肪干细胞(rADSCs)向心脏细胞分化的潜能及不同刺激因子的分化效能。方法采用不同刺激因子对rADSCs进行诱导处理,3周后通过逆转录-聚合酶链反应和免疫荧光染色测定心肌细胞和心脏传导系统细胞(CCSs)特异标记物的基因和蛋白表达。结果 rADSCs在5-氮杂胞苷(5-Aza)、转化生长因子β1(TGFβ1)、骨形成蛋白4(BMP4)刺激下可分化为心肌细胞和CCSs,其分化效能依次为5-Aza>BMP4>Tgfβ1;分化的心肌细胞为心肌细胞和CCSs的混合细胞群; 5-Aza能显著减少细胞数目,而TGFβ1和BMP4对细胞生长无明显抑制作用。结论 大鼠脂肪干细胞可分化为心肌细胞和心脏传导系统细胞,5-Aza、TGFβ1和BMP4对细胞分化效能和生长影响不同。     

体外诱导人骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化

目的 探索在体外诱导人骨髓间充质干细胞(hMSC)向心肌细胞分化的方法。方法 以5-杂氮胞苷(5-Aza)对hMSC诱导,利用结蛋白抗体、房性利钠肽抗体以及闰盘蛋白抗体进行免疫组化染色,并进行超薄切片透射电镜观察。结果 经反复多次传代后,细胞形态及抗原表达无改变,始终保持未分化状态和稳定扩增。利用5-Aza对其诱导后第2周始,免疫组化染色发现细胞结蛋白、闰盘蛋白以及房性利钠肽表达均为阳性,不同浓度5-Aza诱导组之问差异无显著性。电镜观察发现这些细胞具有心肌细胞的特点。结论 在体外利用5-Aza可以诱导hMSC向心肌细胞分化。     

大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导分化为心肌样细胞的研究

目的观察体外不同诱导条件下大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)在不同时间段分化为心肌样细胞的能力及表达心肌细胞特异性标志物的差别。方法分离培养SD大鼠BMSCs和SD乳鼠心肌细胞并鉴定,取第3代BMSCs分别进行5-氮胞苷(5-Aza)诱导、与心肌细胞共培养及单独培养,分别于第2、4、6、8、10周使用倒置显微镜观察细胞生长情况和形态变化,反转录-聚合酶链反应检测每组细胞心肌特异性基因肌钙蛋白I(cTnI)、缝隙连接蛋白43(Cx43)和心肌特异性转录因子4(GATA-4)的表达。结果对照组未见有搏动细胞,cTnI、Cx43和GATA-4基因表达阴性;5-氮胞苷诱导组于第2周时细胞呈梭形且排列方向趋于一致,未见有搏动细胞,cTnI、Cx43基因表达第8周达到高峰,GATA-4基因表达第4周达高峰;共培养组细胞多为梭形,呈肌性排列,可见搏动频率不一致的搏动细胞,cTnI、Cx43基因表达于第2⁸周表达逐渐增加,GATA-4基因表达第6周达高峰;相同时段内,共培养组的cTnI、Cx43和GATA-4基因表达高于5-氮胞苷诱导组(P<0.05)。结论 BMSCs经5-氮胞苷诱导或与心肌细胞共培养可转化为心肌样细胞并表达基因cTnI、Cx43和GATA-4,且共培养组BMSCs分化为心肌样细胞的能力比5-氮胞苷诱导组强,推测心肌微环境可促进BMSCs定向分化为心肌样细胞。     

骨髓间质干细胞分离培养及向心肌细胞的转化

目的:探讨骨髓间质干细胞(MsCs)诱导分化为心肌细胞的可能性,为干细胞移植治疗心肌梗死寻求理想的细胞材料.方法:体外分离培养大鼠骨髓MSCs,5-氮胞苷(5-aza)诱导24 h后继续培养,免疫细胞化学染色和RT-PCR检测心肌细胞特异性蛋白的表达.结果:MSCs经5-aza诱导后3周心肌肌钙蛋白T和连接蛋白43免疫细胞化学染色阳性表达;RT-PCR显示诱导3周细胞有心肌肌钙蛋白I、α心肌肌动蛋白表达.结论:MsCs可在体外经5-aza诱导定向分化为心肌细胞.     

小鼠骨髓基质干细胞体外分化为前体心肌细胞的初步实验

目的 研究体外诱导小鼠骨髓基质干细胞(MSCs)向心肌细胞分化的可能性。方法 MSCs通过细胞传代培养,并通过流式细胞仪进行鉴定。MSCs经过5-杂氮胞苷诱导后,通过RT-PCR、半定量RT-PCR、Western-blotting和透射电镜检测诱导后的MSCs。结果 培养的MSCs为形态均一的梭形细胞,有时可见细胞融合。流式细胞仪显示诱导后的MSCsCD29、CD44表达阳性,而CD34、CD45表达阴性。经过5-杂氮胞苷诱导后的MSCs表达Nkx2-5/Csx、GATA4、β-MHC基因和α-sarcomericactin和desmin蛋白,透射电镜显示诱导后的MSCs有肌丝形成。诱导后的MSCsDNA甲基化转移酶表达降低。结论 小鼠MSCs能够向前体心肌细胞分化。     

人骨髓间充质干细胞向血管内皮细胞诱导分化的实验研究

目的：探讨人骨髓间充质干细胞（hMSCs）向血管内皮细胞（ECs）诱导分化的可行性。方法：用贴壁法从成人骨髓中分离出间充质干细胞,培养扩增后,加入10ng／ml的碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）和人血管内皮生长因子（hVEGF）向ECs诱导分化,分别于0、24d流式细胞术检测细胞表型及荧光染色鉴定细胞。结果：hMSCs向ECs诱导分化24d,细胞CD34、KDR转为阳性,CD54、CD106、vWF表达增加。可摄取ac—LDL,并可结合UEA。结论：hMSCs经bFGF和VEGF作用,分化为具有ECs的表型和部分功能的细胞。     

5-氮杂胞苷对骨髓间充质干细胞向肌细胞增殖及分化的影响

目的:探讨在不同浓度5-氮杂胞苷(5-Aza)诱导间充质干细胞(MSCs)分化为成肌细胞过程中, 其对干细胞增殖及分化的影响。方法:分离纯化鉴定4周龄Wistar大鼠骨髓MSCs,以不同浓度5-Aza作用,用四唑盐(MTT)法测定细胞生长活力,观察细胞形态变化,通过RT-PCR及电泳测定诱导后大鼠的MSCs中骨骼肌肌动蛋白的表达。结果:0和1 μmol·L-1 5-Aza对细胞增殖无明显影响;随着5-Aza浓度的增高,MSCs 的增殖逐渐减弱;20～30 μmol·L-1 5-Aza对细胞有毒性作用,影响其增殖。3和6 μmol·L-1 5-Aza,MSCs有骨骼肌肌动蛋白的表达;9和12 μmol·L-1 5-Aza,MSCs有骨骼肌肌动蛋白的表达,该浓度作用9 d后有部分细胞体明显增粗,12 d有肌管样细胞出现。结论:5-Aza影响干细胞分化,调控基因的表达及调控MSCs向肌细胞定向分化为肌管样细胞的过程。     

骨髓间充质干细胞体外诱导分化为心肌样细胞的实验研究

目的：研究兔骨髓间充质干细胞（MSCs）的体外分离、培养及向心肌细胞诱导分化的条件。方法：抽取兔髂骨骨髓，用密度梯度离心法和贴壁培养法分离、纯化MSCs，第3代细胞（P3）用流式细胞术检测细胞表面抗原CD34、CD45、CD11b，CD90、CD29。以10μmol／L5-氮胞苷（5-aza）进行诱导分化，4周后，用倒置显微镜、透射电镜观察MSCs形态学变化及超微结构特征，RT—PCR检测心肌特异性β-肌球蛋白重链（β—MHC）、肌钙蛋白I（cTnI）的表达。结果：兔MSCs呈贴壁集落生长，流式细胞术检测显示P3细胞均一性在97％以上，纯度较高。诱导后细胞体积较诱导前增大，更加细长。14天后细胞之间出现连接，排列方向渐趋一致。4周后，透射电镜下有肌丝、心房特殊颗粒及线粒体等心肌细胞超微结构形成。RT—PCR显示B—MHC、cTnI呈阳性反应。结论：MSCs在体外经5-aza诱导可以向心肌细胞进行分化。     

大鼠c—kit阳性心脏干细胞制备及多能分化研究

【目的】利用成年大鼠心脏组织分离制备心脏多能干细胞,为心梗自体心脏干细胞移植研究奠定基础。【方法】无钙镁胰酶／胶原酶缓冲液消化成年大鼠心脏组织制备成单细胞悬液,通过c—kit抗体及免疫磁珠分选技术分离e-kit阳性心脏干细胞。在心肌细胞、血管平滑肌细胞、血管内皮细胞分化培养基中,诱导r—kit阳性心脏干细胞分化。【结果】c—kit表型免疫细胞化学分析表明我们分离的c—kit阳性细胞大于90％;Real—timePCR分析和免疫荧光激光共聚焦显微镜观察表明,诱导分化的心肌细胞可表达特异转录因子gata4及心肌收缩蛋fLlTroponinI和α-SA;诱导分化的血管平滑肌细胞及血管内皮细胞可表达血管平滑肌细胞及血管内皮细胞特异的生物学标志SM22d、α—SMA、KDR和CD31。【结论】利用成年大鼠心脏组织分离制备了c—kit阳性心脏干细胞,经诱导分化实验证明此c—kit阳性心脏干细胞可成功分化为心肌细胞、血管平滑肌和血管内皮细胞。     

体外成骨诱导增加人骨髓间充质干细胞刺激PBMCs增殖

目的初步观察人骨髓间充质干细胞(human bonemarrow derivedmesenchymal stem cell,hMSCs)及其成骨分化后代的免疫原性,为异基因hMSCs作为骨组织工程种子细胞研究提供理论基础.方法应用Percoll密度梯度离心法从人骨髓中分离、培养细胞hMSCs;将第3代hMSCs及其体外诱导成骨3周的分化后代分别与人外周血单个核细胞(human peripheral blood mononuclear cell,PBMC)混合培养,观察上述细胞对PBMC的刺激指数.结果Percoll(1.073g/ml)分离培养的原代hMSCs为均匀一致的梭形,呈漩涡样排列.其在体外成骨诱导3周时Von-Kossa染色见细胞间质有大量的钙盐沉积,免疫细胞化学检测见到大多数细胞骨钙素表达阳性.混合细胞培养结果显示:不同细胞数量的hMSCs对PBMCs的刺激指数(stimulation index,SI)均小于2;而1×104、5×103、103的hMSCs-Osteo对PBMCs的刺激指数大于2.结论hMSCs的免疫原性较低,在体外不能刺激PBMCs增殖.但hMSCs的成骨分化后代的免疫原性增加,一定数量细胞在体外能够刺激PBMCs增殖,其在异基因宿主体内可能引起免疫排斥反应.本实验结果提示:异基因骨髓间充质干细胞要作为骨组织工程种子细胞,必须克服免疫方面的障碍.     

小肠黏膜下层复合骨髓间充质干细胞体外构建心肌组织薄片的实验研究

目的 探讨利用小肠黏膜下层（SIS）复合骨髓间充质干细胞（BMSCs）体外构建心肌组织薄片的可行性。方法 将自大鼠骨髓分离培养的BMSCs经5-氮胞苷（5-Aza）诱导培养3周后种植在经脱细胞处理的SIS浆膜面,在体外动态条件下共培养2周,构建组织工程心肌组织薄片,并进行病理组织学、超微结构和免疫组织化学染色观察。结果 与BMSCs体外共培养2周的SIS经苏木精-伊红（HE）染色显示,细胞在SIS上不只局限于材料表层,呈多层分布,部分细胞逐步向深层迁移和渗透。扫描电子显微镜观察发现,细胞较好地在SIS上黏附、生长和迁移,细胞分泌大量的细胞外基质。免疫组织化学染色结果显示,SIS上的细胞为表达α-actin、cTnⅠ和connexin-43的心肌样细胞。结论 在体外将SIS复合经5-Aza诱导的BMSCs,成功地初步构建出组织工程化心肌组织薄片。SIS是一种良好的心肌组织工程生物支架材料。