不同诱导条件对体外诱导骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化的影响

目的:已证实骨髓间充质干细胞体内移植能改善心脏功能,但其机制尚不清楚。观察不同诱导条件对骨髓间充质干细胞体外分化为心肌样细胞的影响。方法:实验于2005-05/2006-04在南昌大学第一附属医院泌尿外科研究所完成。①实验材料:健康供体骨髓(自愿捐赠),孕16周水囊引产胎儿(胎儿家属同意捐赠)。②实验方法:取健康供体骨髓,采用淋巴细胞分离液并结合骨髓间充质干细胞贴壁特性分离细胞。取第4代骨髓间充质干细胞进行诱导实验,分为生物诱导组和化学诱导组。生物诱导组分别采用胚胎心肌细胞与骨髓间充质干细胞直接混合培养、胚胎心肌细胞与骨髓间充质干细胞间接混合培养及胚胎心肌细胞匀浆液诱导培养,化学诱导组用5,10,15μmol/L5-aza分别处理12,24,48h进行诱导。③实验评估:采用免疫细胞荧光染色法检测胞浆中的肌节肌动蛋白。结果:①骨髓间充质干细胞只有在其与胚胎心肌细胞直接混合培养时,才能分化为心肌样细胞,而在其他生物诱导模型下却未见其分化为心肌样细胞。②化学诱导组骨髓间充质干细胞经免疫细胞荧光染色鉴定后,均未见胞浆中有肌节肌动蛋白表达,证实经5-aza诱导处理后,未见骨髓间充质干细胞分化为心肌样细胞。结论:①胚胎心肌细胞可诱导骨髓间充质干细胞分化为心肌样细胞,机械因素是促进骨髓间充质干细胞定向分化为心肌样细胞必不可少的因素之一。②骨髓间充质干细胞经5-aza诱导是否分化为心肌样细胞未能获得证实。     

“心肌样”环境下5-氮胞苷诱导骨髓间充质干细胞分化的实验研究

目的研究在“心肌样”环境下5-氮胞苷（5-Aza）诱导骨髓间充质干细胞（BMSCs）向心肌样细胞分化的有效性。方法①分离和纯化大鼠BMSCs,用5-Aza诱导部分BMSCs,组1不用5-Aza诱导。取第3代细胞进行下一步试验;组2于原代培养第3天加入5-Aza（10μmol／L）诱导24h;组3在第3代细胞接近融合前24h加入5-Aza（10μmol／L）诱导24h;组4于原代培养第3天加入5-Aza（10μmol／L）诱导24h,在第3代细胞接近融合前24h加入5-Aza（10μmol／L）再次诱导24h;并用流式细胞仪鉴定。②BMSCs标记后与乳鼠心肌细胞共培养（“心肌样”环境）。③免疫荧光法检测BMSCs的肌球蛋白重链（MHC）和心肌特异性肌钙蛋白I（cTnI）表达。结果①各组的BMSCs形态基本相同,流式细胞仪鉴定CD29、CIM4为阳性,而CD34阴性。②免疫荧光结果显示5-Aza单次诱导组（组3）与未诱导组（组1）比较MHC[（6．82±2．05）％与（3．61±1．14）％]、cTnI[（5．63±1．86）％与（2．76±0．82）％]阳性率显著增加（P均〈0．05）;且5-Aza双次诱导组（组4）较单次诱导组（组3）MHC[（12．18±3．16）％与（6．82±2．05）％]、cTnI[（9．93±2．79）％与（5．63±1．86）％]阳性率显著增加（P均〈0．05）。结论“心肌样”环境下5-Aza能够明显促进BMSCs向心肌样细胞分化,且双次诱导较单次诱导效果更好。     

"心肌样"环境下5-氮胞苷诱导骨髓间充质干细胞分化的实验研究

目的 研究在"心肌样"环境下5-氮胞苷(5-Aza)诱导骨髓间充质干细胞(BMSCs)向心肌样细胞分化的有效性.方法 ①分离和纯化大鼠BMSCs,用5-Aza诱导部分BMSCs,组1不用5-Aza诱导,取第3代细胞进行下一步试验;组2于原代培养第3天加入5-Aza(10 μmol/L)诱导24 h;组3在第3代细胞接近融合前24 h加入5-Aza(10 μmol/L)诱导24 h;组4于原代培养第3天加入5-Aza(10μmol/L)诱导24 h,在第3代细胞接近融合前24 h加入5-Aza(10 μmol/L)再次诱导24 h;并用流式细胞仪鉴定.②BMSCs标记后与乳鼠心肌细胞共培养("心肌样"环境).③免疫荧光法检测BMSCs的肌球蛋白重链(MHC)和心肌特异性肌钙蛋白I(cTnI)表达.结果 ①各组的BMSCs形态基本相同,流式细胞仪鉴定CD29、CD44为阳性.而CD34阴性.②免疫荧光结果 显示5-Aza单次诱导组(组3)与未诱导组(组1)比较MHC[(6.82±2.05)%与(3.61±1.14)%]、cTnI[(5.63±1.86)%与(2.76±0.82)%]阳性率显著增加(P均<0.05);且5-Aza双次诱导组(组4)较单次诱导组(组3)MHC[(12.18±3.16)%与(6.82±2.05)%]、cTnI[(9.93±2.79)%与(5.63±1.86)%]阳性率显著增加(P均<0.05).结论 "心肌样"环境下5-Aza能够明显促进BMSCs向心肌样细胞分化,且双次诱导较单次诱导效果更好.     

人骨髓间充质干细胞体外诱导分化为心肌样细胞及鉴定

目的探讨5-氮胞苷作为诱导剂体外诱导人骨髓间充质干细胞(human mesenchymal stem cells,hMSCs)分化为心肌样细胞,并对其进行鉴定。方法采用密度梯度离心法与贴壁培养法相结合分离培养hMSCs,以5-氮胞苷诱导第3代hMSCs,24h后继续培养,观察细胞形态学的变化;培养4周,采用免疫细胞化学法对分化的心肌样细胞特异性蛋白结蛋白、心肌肌钙蛋白I进行鉴定。结果培养7d后hMSCs贴壁呈集落生长,有成纤维细胞样外观;5-氮胞苷诱导7d后细胞呈梭形,排列方向渐趋一致,有肌管样结构形成,免疫细胞化学法检测人心肌特异性蛋白结蛋白、心肌肌钙蛋白I表达阳性,而未经诱导的相同培养时间的hMSCs中均未见表达。结论 hMSCs体外在5-氮胞苷诱导下可定向分化为心肌样细胞。     

丁酸钠诱导骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化

背景:组蛋白乙酰化是诱导骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化的机制之一。目的:观察组蛋白去乙酰化酶抑制剂丁酸钠对体外培养的骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化的影响,并分析其诱导分化的机制。方法:分离、培养大鼠骨髓间充质干细胞,并进行鉴定。取第2代骨髓间充质干细胞,应用1mmol/L丁酸钠诱导其向心肌样细胞分化。结果与结论:实验分离培养的骨髓间充质干细胞高表达CD90,CD29;低表达CD45,CD31。加入丁酸钠后细胞增殖能力及组蛋白去乙酰化酶活性明显降低,但未发生明显凋亡现象,表明丁酸钠具有低毒性的特征。real-timePCR检测显示,经丁酸钠诱导后细胞GATA-4,MEF-2c,β-MHC等心肌细胞早期标志基因表达率明显增高(P<0.05)。Westernblot检测发现,经丁酸钠诱导后细胞心肌细胞特异性蛋白连接蛋白43和肌钙蛋白T的表达明显增高。免疫荧光测得的肌钙蛋白T表达结果与Westernblot一致。说明丁酸钠能够有效诱导骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化,其机制可能与抑制组蛋白去乙酰化酶活性,增强组蛋白的乙酰化有关。     

HGF联合5-aza诱导间充质干细胞心肌样分化实验探讨

目的探讨肝细胞生长因子(HGF)联合5-氮胞苷(5-aza)体外诱导骨髓间充质干细胞(BMMSCs)向心肌样细胞分化的机制。方法 1采用全骨髓贴壁法培养BMMSCs,用流式细胞仪对阳性表面标记抗原CD44、CD29和阴性标记抗原CD34进行检测。2取第4代BMMSCs进行分组诱导,空白对照组(普通培养基)、5-aza组(10μmol/L)、HGF组(10 ng/ml)、5-aza+HGF组(10μmol/l+10 ng/ml)。各组BMMSCs诱导4周后,实时荧光定量PCR法检测各组α-actin、GATA-4相对表达量,免疫组化法鉴定肌钙蛋白T(cTnT)表达。结果 1大鼠BMMSCs体外培养形态特征及鉴定:细胞呈长梭形、同心圆状生长,形态逐渐趋向一致。CD44阳性表达率为(86.14)%,CD29阳性表达率为(98.97)%,CD34阳性表达率为(6.86%);2BMMSCs诱导4周后空白对照组细胞死亡,免疫组化显示3组均表达心肌特异性结构蛋白cTnT;实时荧光定量PCR显示3组均表达心肌分化早期基因,其中5-aza+HGF组明显高于其他两组。结论 1骨髓间充质干细胞经5-aza、HGF诱导后可以分化为心肌样细胞。2在骨髓间充质干细胞诱导为心肌样细胞的过程中,5-aza+HGF组优于5-aza及HGF组。     

5-氮胞苷体外诱导骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化:超顺磁性氧化铁颗粒的标记

背景: 骨髓间充质干细胞体外经多种诱导剂均可成功转化为心肌样细胞,目前国内外报道中普遍采用的诱导剂为5-氮胞苷.超顺磁性氧化铁颗粒直径小,可被干细胞吞噬,加上其顺磁性可被MRI探测到信号,因而成为目前广泛应用于活体检测干细胞移植的理想示踪剂.目的: 与未经标记的干细胞相比,观察超顺磁性氧化铁颗粒标记方式对干细胞体外经5-氮胞苷诱导向心肌样细胞分化效应的影响.方法: 分离培养猪骨髓间充质干细胞,实验组采用P3代细胞经超顺磁性氧化铁颗粒标记,标记后细胞经5-氮胞苷体外诱导24 h后继续培养,对照组直接经5-氮胞苷诱导.2周后用抗结蛋白、肌球蛋白重链、心肌特异性肌钙蛋白I、连接蛋白43进行免疫细胞化学染色鉴定,经普鲁士蓝染色观察细胞内铁颗粒.结果与结论: 5-氮胞苷诱导分化后细胞表达抗结蛋白、肌球蛋白重链、心肌特异性肌钙蛋白I和连接蛋白43,且超顺磁性氧化铁颗粒标记诱导细胞内普鲁士蓝染色呈阳性.提示超顺磁性氧化铁颗粒标记骨髓间充质干细胞经5-氮胞苷体外诱导后可以分化为心肌样细胞.     

骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化的研究进展

近年来,人们在动物试验中发现移植心肌梗死区的骨髓干细胞可以定向分化为具有正常生理功能的心肌细胞并可促进新生血管形成,最终达到修复坏死心肌,改善受损的心脏功能[1].因此干细胞体外扩增及向心肌化条件分化后植入受损心肌处,可能更有利于缺血心脏病的心功能改善.最近NicolaSmart等[2]使用一种名为Tβ4的蛋白质注入人为心肌受损鼠心脏内,可以增强祖细胞的活力,帮助心脏自我修复,但由于心肌祖细胞在心肌细胞所占比例极低,并不能满足短时间内大量心肌细胞的缺失.现将骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)向心肌样细胞诱导分化的研究进展作如下综述.     

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

目的探讨骨髓问充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）是否能体外诱导分化为心肌样细胞。方法用浓度梯度法分离和纯化Wistar大鼠MSCs，贴壁法培养，培养的第2代细胞分别用终浓度为0、0．1、1．0、10．0、50．0、100．0μmol／L的5-氮杂胞苷（5-azacytidine，5-aza）诱导分化，用光学显微镜观察细胞的形态并用免疫细胞化学方法鉴定细胞内的心肌肌钙蛋白I（cardiac troponin I，cTnI）。结果以终浓度10．0μmol／L 5-aza为诱导组，细胞从原来的梭形变为排列趋向较为一致的长梭形，且体积增大，诱导10d后，细胞内cTnI蛋白染色阳性。终浓度为0、0．1、1．0μmol／L组细胞形态变化不明显，细胞内cTnI染色阴性。终浓度为50．0、100．0μmol／L组细胞死亡。结论大鼠MSCs细胞可经5-aza诱导分化为心肌样细胞，且5-aza的最佳诱导浓度为10．0μmol／L。     

骨髓间充质干细胞及其向肝样细胞分化的潜能

背景：研究表明,在一定条件下骨髓间充质干细胞可诱导分化为肝样细胞,为治疗急性肝衰竭等终末期肝病提供了新的思路。目的：对骨髓间充质干细胞的发现、分离培养、诱导分化及应用前景等方面做一综述。方法：计算机检索中国期刊网全文数据库以及PubMed数据库1999至2014年期间有关骨髓间充质干细胞及其向肝样细胞分化的文章。检索词分别为“肝样细胞,骨髓间充质干细胞,细胞分化”和“hepatocyte-like cel s, bone marrow mesenchymal stem cel s,differentiation”。最后选择52篇文章纳入结果分析。结果与结论：目前,肝组织工程的首要问题是寻找性状稳定具有肝特异性功能的种子细胞,成熟肝细胞获取难度较大,并具有产生免疫排斥反应、体外培养困难等缺陷,严重限制了肝移植的开展。骨髓间充质干细胞具有多向分化、自我更新快、易于扩增及培养等优点,被认为是最有前途的细胞来源。已有研究表明骨髓间充质干细胞在体内外均可分化为肝细胞,并具有肝细胞的合成和分泌功能。但如何大量扩增此类细胞的同时又能保持其良好的分化潜能、体外培养的最佳条件、诱导分化机制和临床应用的安全性等尚需进一步研究和探讨。     

成人骨髓间充质干细胞体外定向诱导分化为神经元样细胞的研究

目的研究人骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）向神经细胞分化的可能性。方法利用Per-coil梯度分离及贴壁筛选法分离培养和扩增MSCs；利用bFGF、化学诱导剂DMSO和BHA联合诱导MSCs向神经元转化，观察分化过程中细胞形态的变化，利用免疫细胞化学和RT-PCR方法检测神经元特异性标志物的表达情况。结果经Perecoll梯度分离及贴壁筛选法获得了纯度较高的人MSCs，诱导分化后的细胞呈现双极、多极和锥形的典型神经元细胞的形态，并且分别从mRNA和蛋白水平上证明诱导分化后的细胞表达神经元标记物NSE和NF，不表达神经胶质细胞标记物GFAP。结论人MSCs可以在体外诱导分化为神经元样细胞，这种潜能使其有可能成为神经系统疾病细胞移植治疗的种子细胞。     

P53特异性抑制剂PFT-α诱导骨髓间充质干细胞向心肌样细胞的分化

背景：最新研究表明,P53可通过阻断P53-P21蛋白通路,显著提高干细胞分化率。而5-氮杂胞苷主要通过激活P53-P21蛋白通路,抑制细胞增殖,导致细胞凋亡。目的：观察P53特异性抑制剂PFT-α对大鼠骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化的影响。方法：分离SD大鼠骨髓间充质干细胞进行培养、传代,取第4代细胞分为4组,正常对照组、PFT-α组、5-氮杂胞苷组及PFT-α＋5-氮杂胞苷组。结果与结论：原代培养的骨髓间充质干细胞传代诱导后细胞体积变大,呈长梭形,排列趋一致。当PFT-α浓度≤20μmol/L时,能减少骨髓间充质干细胞凋亡。心肌样细胞鉴定结果显示,诱导后4周时,可见正常对照组少量表达肌钙蛋白Ⅰ和CX-43,其余3组均强表达。心肌细胞分化率结果显示,诱导4周时,PFT-α组和5-氮杂胞苷＋PFT-α组显著高于5-氮杂胞苷组。Western Blotting检测结果示,诱导1周时,5-氮杂胞苷组P53、P21表达最强,PFT-α组几乎不表达;诱导4周时,5-氮杂胞苷组、PFT-α组、PFT-α＋5-氮杂胞苷组P53、P21表达明显高于正常对照组。PFT-α组、PFT-α＋5-氮杂胞苷组内诱导4周时P53、P21表达量均高于1周时表达。提示通过P53抑制剂PFT-α阻断P53-P21蛋白通路,能显著减少骨髓间充质干细胞凋亡,促进其增殖,且能诱导其向心肌样细胞分化。     

Let-7d慢病毒载体体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为神经细胞

背景：微小RNA在生命体生长、衰老的过程中起着重要的作用,了解微小RNA let-7d家族成员对骨髓间充质干细胞向神经细胞分化的影响可以对干细胞移植起促进作用。
　　目的：探讨let-7d慢病毒载体在体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞向神经细胞分化中的作用。
　　方法：①构建大鼠慢病毒载体并感染大鼠骨髓间充质干细胞;实验分为未转染组、阴性对照组(感染空白慢病毒)、转染上调组(感染let-7d-LV)、转染下调组(感染let-7d-inhibition-LV)。②采用法舒地尔诱导转染后大鼠骨髓间充质干细胞分化为神经细胞,以免疫细胞化学染色检测NSE、MAP-2的表达变化;RT-PCR检测MAP-2 mRNA的表达变化;MTT法检测细胞存活率。
　　结果与结论：倒置荧光显微镜下观察 let-7d 慢病毒载体转染成功。法舒地尔可以诱导骨髓间充质干细胞向神经细胞分化,其中转染上调组的诱导效率与阴性对照组相比升高,NSE、MAP-2表达率上升(P<0.05);转染下调组的诱导效率与阴性对照组相比下降,NSE、MAP-2表达率下降(P <0.05)。结果表明let-7d慢病毒载体可以促进骨髓间充质干细胞向神经细胞的分化,通过控制 let-7d 的表达可以影响骨髓间充质干细胞向神经细胞的分化效率。     

绿色荧光蛋白基因转染人骨髓间充质干细胞体外成脂肪诱导分化的研究

目的以逆病毒为载体将绿色荧光蛋白基因（EGFP）转染人骨髓间充质干细胞（hMSC）,研究对其成脂肪诱导分化的影响。方法以逆病毒为载体将EGFP基因转染hMSC,流式细胞仪检测转染后hMSC的表面标记,并对转染EGFP的hMSC进行成脂肪诱导分化培养。结果转EGFP基因的hMSC/EGFP细胞与未转基因的hMSC在细胞形态及生长特点上无差异。转基因的hMSC细胞仍高表达CD29、CD44、CD105抗原,传代培养后可诱导形成脂肪细胞。结论转染EGFP基因对hMSC在体外成脂肪诱导能力无明显影响,EGF可以作为研究hMSC多向分化潜能机制的一个有效示踪工具。     

成人骨髓间充质干细胞体外多向分化潜能特性的研究

目的研究体外不同诱导条件下成人骨髓间充质干细胞向成骨细胞、脂肪细胞、神经细胞分化的能力。方法用细胞化学方法对诱导后的骨髓细胞进行脂肪细胞特异油红O染色；Von Kossa及改良的钙钴法进行成骨细胞鉴定；免疫组化方法检测诱导后的骨髓细胞神经元特异性烯醇化酶(NSE)、神经丝蛋白-M(NF—M)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达。结果在不同的诱导条件下，诱导后的细胞油红O染色胞浆内可见橙红色脂滴；Von Kossa染色可见细胞间布满黑色颗粒，提示有矿化基质沉积；改良钙钻法碱性磷酸酶染色胞浆呈深棕色或深黑色。免疫组化染色显示向神经细胞方向诱导后细胞NSE( )、NF—M( )、GFAP(-)。结论成人骨髓间充质干细胞在体外具有多向分化的潜能。     

体外诱导人脐带间充质干细胞向神经干细胞的分化

背景：人脐带间充质干细胞较骨髓、脂肪等来源的间充质干细胞易取材、更为原始,并不受伦理、法律的限制,是中枢神经系统损伤修复最具治疗潜力的细胞来源之一。 目的：探讨重组人碱性成纤维生长因子、重组人表皮生长因子定向诱导人脐带间充质干细胞分化为神经干细胞的潜能。 方法：采用碱性成纤维生长因子、表皮生长因子作为诱导剂,体外诱导人脐带间充质干细胞;在倒置显微镜下动态观察细胞形态学变化,并用免疫荧光法检测人脐带间充质干细胞向神经干细胞分化的情况,实时荧光定量PCR技术检测诱导前后神经干细胞标记蛋白巢蛋白在mRNA水平的相对表达量。 结果与结论：形态学观察经诱导后的人脐带间充质干细胞呈神经干细胞球改变;免疫荧光法及实时荧光定量PCR技术均可检测到神经干细胞标记物巢蛋白,并可进一步分化表达神经元标志蛋白神经元特异性烯醇化酶、微管相关蛋白2以及神经胶质细胞蛋白、神经胶质原纤维酸性蛋白。碱性成纤维生长因子、表皮生长因子可定向诱导人脐带间充质干细胞向神经干细胞及神经元、神经胶质细胞分化。     

大鼠骨髓间充质干细胞体外向血管平滑肌样细胞的诱导分化

背景：有研究表明,血管外膜成纤维细胞被激活早期参与动脉粥样硬化及血管再狭窄的形成,另有研究表明,骨髓间充质干细胞有部分黏附分化参与血管重塑,实验拟从血管外膜成纤维细胞与骨髓间充质干细胞之间相互作用的角度,来探讨动脉硬化及血管损伤后再狭窄过程中的可能机制。目的：观察骨髓间充质干细胞与血管外膜成纤维细胞直接接触培养后,骨髓间充质干细胞形态改变及表达血管平滑肌肌动蛋白的情况。方法：将骨髓间充质干细胞（DAPI标记细胞核）与外膜成纤维细胞按一定的比例混合培养7d,细胞单独培养作对照,显微镜下观察细胞形态变化,免疫荧光检测骨髓间充质干细胞平滑肌肌动蛋白表达的情况。结果与结论：骨髓间充质干细胞与血管外膜成纤维细胞共培养后,可见骨髓间充质干细胞的细胞核蓝染（DAPI标记细胞核）、胞浆红染（平滑肌肌动蛋白阳性）的双标细胞出现,且随培养时间的延长,骨髓间充质干细胞的平滑肌肌动蛋白表达阳性率明显增高。结果可见与血管外膜成纤维细胞直接接触有诱导骨髓间充质干细胞向血管平滑肌样细胞分化的趋势。