肝纤维化大鼠血清体外诱导骨髓间充质干细胞向肝细胞的分化

背景:近年来临床运用骨髓间充质干细胞移植治疗晚期肝纤维化取得了较好疗效,但由于肝源稀少,骨髓干细胞体外分化为成熟肝细胞的技术仍然不成熟.目的:探讨骨髓间充质干细胞体外诱导其分化为肝细胞的可行性.方法:构建大鼠肝纤维化模型,分离、纯化并鉴定大鼠骨髓间充质干细胞,制备正常及肝纤维化大鼠血清,取第3 代骨髓间充质干细胞分组培养,分别加入以下培养基:DMEM+体积分数10%胎牛血清;肝细胞生长培养基(HGM)+体积分数5%胎牛血清;HGM+5%正常大鼠血清;HGM+5%肝纤维化大鼠血清;HGM+5%肝纤维化大鼠血清+25 μg 肝细胞生长因子.观察各组细胞形态变化,MTT 法测定细胞生长曲线,采用Realtime-PCR 检测甲胎蛋白和细胞角蛋白18 的表达,溴甲酚绿法检测上清液中白蛋白水平,ELISA 法检测培养上清液中转化生长因子β1 表达.结果与结论:正常大鼠血清能促进骨髓间充质干细胞的增殖;肝纤维化大鼠血清对骨髓间充质干细胞促增殖作用最好,且能有效诱导其向肝细胞分化,联合使用肝细胞生长培养基能提高分化率.     

肿瘤坏死因子α刺激骨髓间充质干细胞表达及分泌肝细胞生长因子

背景：有研究表明,肿瘤坏死因子α可以刺激骨髓间充质干细胞发挥免疫抑制功能,并促进骨髓间充质干细胞表达肝细胞生长因子。目的：观察肿瘤坏死因子α刺激大鼠骨髓间充质干细胞是否可以促进肝细胞生长因子的表达及分泌。方法：全骨髓贴壁法分离、纯化 SD 大鼠骨髓间充质干细胞,传代至第三四代使用。以 100 μg/L 肿瘤坏死因子α预刺激骨髓间充质干细胞 5 h 后弃去培养基,换上新鲜培养基作为实验组,以正常培养的骨髓间充质干细胞为空白组。采用倒置相差显微镜观察细胞形态;流式细胞仪鉴定骨髓间充质干细胞表面标记物 CD29、CD34、CD44、CD45 的表达;RT-PCR 、Western blot 检测细胞肝细胞生长因子 mRNA 及蛋白表达;ELISA 测定细胞上清液中肝细胞生长因子水平。结果与结论：获得的骨髓间充质干细胞形态均一,呈典型的旋涡样生长。骨髓间充质干细胞表达 CD29＋99.45%,CD34-97.91%、CD44＋99.52%、CD45-98.42%;骨髓间充质干细胞中肝细胞生长因子 mRNA 及蛋白与上清液中肝细胞生长因子表达量呈时间依赖性增加,实验组肝细胞生长因子 mRNA 及蛋白与上清液中肝细胞生长因子的表达量明显高于空白组（P 〈 0.01）。说明肿瘤坏死因子α刺激骨髓间充质干细胞可以有效促进肝细胞生长因子的表达及分泌。     

大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导为肝细胞样细胞

背景：目前体外诱导骨髓间充质干细胞分化为肝细胞样细胞的研究主要集中在不同诱导因子的诱导作用,而微环境的诱导作用研究较少。目的：观察肝细胞生长因子、胎肝细胞对骨髓间充质干细胞体外诱导分化为肝细胞样细胞的影响。方法：采用密度梯度离心法分离大鼠骨髓间充质干细胞,反复贴壁法纯化扩增骨髓间充质干细胞;采用Ⅰ型胶原酶消化法分离孕3周大鼠胚胎肝脏细胞,差速贴壁法纯化肝脏细胞;阴性对照组骨髓间充质干细胞只加入含体积分数为10%胎牛血清的L-DMEM培养基。诱导组在阴性对照组基础上加入一定浓度肝细胞生长因子或者与胎肝细胞共培养进行诱导分化。结果与结论：诱导组白蛋白、甲胎蛋白水平均高于非诱导组（P〈0.01）,诱导组糖原染色阳性,免疫细胞化学染色CK-18阳性,而非诱导组糖原染色、CK-18均阴性。结果显示肝细胞生长因子和胎肝细胞均可在体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为具有肝细胞样细胞表型和功能的类肝细胞。     

本期专题：间充质干细胞向肝样细胞的诱导与分化（本刊中文部）

1 体外诱导人骨髓间充质干细胞向肝样细胞分化：肝细胞生长因子和表皮细胞生长因子的作用 2 三种因子联合诱导大鼠骨髓间充质干细胞向肝细胞的分化 3 多种生长分化因子体外联合诱导人脐血间充质干细胞向肝样细胞的分化     

肿瘤坏死因子α刺激骨髓间充质干细胞表达及分泌肝细胞生长因子

背景:有研究表明,肿瘤坏死因子α可以刺激骨髓间充质干细胞发挥免疫抑制功能,并促进骨髓间充质干细胞表达肝细胞生长因子。目的:观察肿瘤坏死因子α刺激大鼠骨髓间充质干细胞是否可以促进肝细胞生长因子的表达及分泌。方法:全骨髓贴壁法分离、纯化 SD 大鼠骨髓间充质干细胞,传代至第三四代使用。以 100 μg/L 肿瘤坏死因子α预刺激骨髓间充质干细胞 5 h 后弃去培养基,换上新鲜培养基作为实验组,以正常培养的骨髓间充质干细胞为空白组。采用倒置相差显微镜观察细胞形态;流式细胞仪鉴定骨髓间充质干细胞表面标记物 CD29、CD34、CD44、CD45 的表达;RT-PCR 、Western blot 检测细胞肝细胞生长因子 mRNA 及蛋白表达;ELISA 测定细胞上清液中肝细胞生长因子水平。结果与结论:获得的骨髓间充质干细胞形态均一,呈典型的旋涡样生长。骨髓间充质干细胞表达 CD29+99.45%,CD34-97.91%、CD44+99.52%、CD45-98.42%;骨髓间充质干细胞中肝细胞生长因子 mRNA 及蛋白与上清液中肝细胞生长因子表达量呈时间依赖性增加,实验组肝细胞生长因子 mRNA 及蛋白与上清液中肝细胞生长因子的表达量明显高于空白组(P < 0.01)。说明肿瘤坏死因子α刺激骨髓间充质干细胞可以有效促进肝细胞生长因子的表达及分泌。     

大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导为肝细胞样细胞

背景:目前体外诱导骨髓间充质干细胞分化为肝细胞样细胞的研究主要集中在不同诱导因子的诱导作用,而微环境的诱导作用研究较少.目的:观察肝细胞生长因子、胎肝细胞对骨髓间充质干细胞体外诱导分化为肝细胞样细胞的影响.方法:采用密度梯度离心法分离大鼠骨髓间充质干细胞,反复贴壁法纯化扩增骨髓间充质干细胞;采用Ⅰ型胶原酶消化法分离孕3周大鼠胚胎肝脏细胞,差速贴壁法纯化肝脏细胞;阴性对照组骨髓间充质干细胞只加入含体积分数为10%胎牛血清的L-DMEM培养基.诱导组在阴性对照组基础上加入一定浓度肝细胞生长因子或者与胎肝细胞共培养进行诱导分化.结果与结论:诱导组白蛋白、甲胎蛋白水平均高于非诱导组(P < 0.01),诱导组糖原染色阳性,免疫细胞化学染色CK-18阳性,而非诱导组糖原染色、CK-18均阴性.结果显示肝细胞生长因子和胎肝细胞均可在体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为具有肝细胞样细胞表型和功能的类肝细胞.     

腺病毒介导的肝细胞生长因子/血管内皮生长因子双基因转染骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死

背景：骨髓间充质干细胞可以分化为心肌细胞,促进血管再生,但在移植早期其自身分泌的细胞因子不足以维持良好的分化和再生。目的：验证腺病毒介导的肝细胞生长因子和血管内皮生长因子双基因转染新西兰兔骨髓间充质干细胞移植对新西兰兔梗死心肌组织的修复重建和血管再生的影响。方法：腺病毒介导肝细胞生长因子/血管内皮生长因子双基因转染BrdU标记的新西兰兔骨髓间充质干细胞。取新西兰兔50只建立急性心肌梗死模型,4周后随机分为5组,分别于梗死心肌内注射：①骨髓间充质干细胞/Ad.血管内皮生长因子＋肝细胞生长因子。②骨髓间充质干细胞/Ad.肝细胞生长因子。③骨髓间充质干细胞/Ad.血管内皮生长因子。④骨髓间充质干细胞。⑤对照组注射等量无血清IMDM培养液。移植4周后观察移植细胞的分化和新生血管的形成,并通过超声多普勒检测心功能变化。结果与结论：除对照组外,其余4组兔心功能都较移植前有明显改善（P〈0.05）,其中移植双基因转染骨髓间充质干细胞/Ad.血管内皮生长因子＋肝细胞生长因子组兔的心功能改善程度要明显高于其他3组。部分BrdU染色阳性的细胞可以分化成为内皮细胞,参与构成了梗死区域的新生毛细血管。与对照组比较,其余4组都有明显的血管新生（P〈0.05）,而以骨髓间充质干细胞/Ad.血管内皮生长因子＋肝细胞生长因子组最显著。提示肝细胞生长因子/血管内皮生长因子双基因转染新西兰兔骨髓间充质干细胞移植于梗死心肌可以促进心肌再生和新生血管的形成,明显改善心功能。     

骨髓间充质干细胞向肝样细胞的诱导及分化

背景：研究表明,在体外提供肝细胞及成纤维细胞生长因子等多种因子可诱导骨髓间充质干细胞向肝样细胞分化,但对其诱导的最佳环境还处于摸索阶段。目的：观察体外应用肝细胞生长因子和成纤维生长因子 4 等多种因子联合诱导骨髓间充质干细胞向肝样细胞的分化能力。方法：采用全骨髓贴壁培养法分离、扩增大鼠骨髓间充质干细胞,培养第 3 代时用肝细胞生长因子、成纤维生长因子 4、胰岛素铁硒传递蛋白及地塞米松等联合诱导其向肝样细胞的分化。于诱导 7,14,21 d 后观察细胞形态变化,RT-PCR 检测细胞白蛋白、甲胎蛋白、细胞角蛋白的 mRNA 表达;于诱导 14,21 d 行 PAS 糖原染色检测,并采用免疫细胞荧光法检测细胞白蛋白表达。结果与结论：随着诱导时间的延长,骨髓间充质干细胞表现为肝细胞样,并呈集落生长,肝细胞特异性标志物逐渐出现和成熟。细胞诱导至 7 d 出现甲胎蛋白 mRNA 表达,14 d 表达增高,21 d 时表达下降;14 d 时细胞角蛋白 18、白蛋白 mRNA和糖原出现表达,并随时间延长表达逐渐增加。细胞诱导 14 d 时,胞浆白蛋白出现表达,至 21 d 时表达增强。证实骨髓间充质干细胞在肝细胞生长因子、成纤维生长因子 4 等多种因子诱导作用下,具有强大的向肝细胞分化能力。     

生长因子体外诱导骨髓间充质干细胞向肝样细胞的分化

背景:肝细胞生长因子是体外诱导骨髓间充质干细胞向肝干细胞方向分化的关键性细胞因子。碱性成纤维细胞生长因子不仅能提高骨髓间充质干细胞的增殖速度及其寿命,且能在增殖过程中保留骨髓间充质干细胞的多向分化潜能。目的:探讨肝细胞生长因子和碱性成纤维细胞生长因子联合诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为肝样细胞的可行性。方法:取大鼠股骨骨髓,用直接贴壁法分离纯化骨髓间充质干细胞并体外传代,流式细胞仪及成骨诱导对骨髓间充质干细胞进行鉴定。将细胞按以下分组进行成肝诱导:①M0组:不添加任何因子。②M1组:20μg/L肝细胞生长因子。③M2组:20μg/L肝细胞生长因子+5μg/L碱性成纤维细胞生长因子。④M3组:20μg/L肝细胞生长因子+10μg/L碱性成纤维细胞生长因子。⑤M4组:20μg/L肝细胞生长因子+20μg/L碱性成纤维细胞生长因子。倒置显微镜下观察细胞形态变化,在不同分化阶段用免疫细胞化学染色法检测不成熟肝细胞表型标志甲胎蛋白和成熟肝细胞表型标志细胞白蛋白的表达。结果与结论:骨髓间充质干细胞诱导后呈肝样细胞形态改变。甲胎蛋白在诱导第7天细胞基本为阳性着色,在诱导第14天时表达降低,21d表达为阴性。细胞白蛋白在诱导第14天细胞开始表达,而后持续。M0对照组未见阳性染色,同一时间点,M3、M4组细胞阳性染色率高于M2组(P<0.05)。提示肝细胞生长因子和碱性成纤维细胞生长因子具有体外诱导骨髓间充质干细胞向肝样细胞分化的作用,二者有协同作用。     

Ca2+参与骨髓间充质干细胞存活增殖及向肝细胞的诱导分化

背景：骨髓间充质干细胞增殖和分化中的具体机制仍不清楚,Ca2+信号、骨髓间充质干细胞增殖与分化信号如何协调和交叉成复杂信号网络等问题仍有待研究阐明。
　　目的：探讨细胞内Ca2+在骨髓间充质干细胞向肝细胞定向诱导分化过程中的作用。
　　方法：用全骨髓贴壁法从大鼠骨髓中分离骨髓间充质干细胞后进行纯化和扩增,并加入肝细胞生长因子诱导骨髓间充质干细胞向肝细胞分化,应用流式细胞技术分别检测肝细胞生长因子诱导分化骨髓间充质干细胞和对照骨髓间充质干细胞内游离[Ca2+]i。将不同浓度的尼莫地平加入肝细胞生长因子诱导的骨髓间充质干细胞(肝细胞生长因子组)培养液中进行干预后分为3组：肝细胞生长因子+尼莫地平10 mg/L组、肝细胞生长因子+尼莫地平50 mg/L组、肝细胞生长因子+尼莫地平100 mg/L组,在倒置相差显微镜下观察细胞生长情况并用免疫细胞化学法检测AAT的表达;并用RT-PCR检测对照组和尼莫地平干预组钙调蛋白mRNA的表达,免疫印迹法检测上述各组磷酸化ERK的表达。
　　结果与结论：①加入肝细胞生长因子诱导分化的骨髓间充质干细胞内[Ca2+]i显著高于对照组(P<0.05)。②加入较大剂量的尼莫地平干预后,未见分化细胞且骨髓间充质干细胞的生长状态差;肝细胞生长因子+尼莫地平各组表达AAT的阳性细胞很少。③与对照组比较,肝细胞生长因子组和肝细胞生长因子+尼莫地平10 mg/L组钙调蛋白mRNA表达显著增加了(P<0.05),肝细胞生长因子+尼莫地平50 mg/L组、肝细胞生长因子+尼莫地平100 mg/L组与对照组比较组间差异无显著性意义(P>0.05)。说明Ca2+不仅参与细胞因子诱导骨髓间充质干细胞向肝细胞的定向分化,而且也参与维持骨髓间充质干细胞的存活和增殖。     

不同浓度肝细胞生长因子及表皮细胞生长因子体外联合诱导兔骨髓间充质干细胞向肝细胞分化

背景：研究证实在多种微环境下可以将骨髓间充质干细胞诱导分化为成熟肝细胞,但诱导条件及诱导分化率尚无定论,选择合适的诱导剂及诱导剂浓度尤为重要。目的：观察肝细胞生长因子和表皮细胞生长因子体外联合诱导兔骨髓间充质干细胞向肝细胞分化的最适浓度。方法：不同浓度肝细胞生长因子、表皮细胞生长因子联合诱导培养原代兔骨髓间充质干细胞,观察细胞形态学变化,并检测肝细胞表面标志物甲胎蛋白、白蛋白表达及肝细胞合成功能。结果与结论：随诱导时间延长,可观察到多极性的肝细胞样细胞。7d时甲胎蛋白表达阳性,14d达最大值后即开始下降（P〈0.05）,此后各浓度组间表达无差别（P〉0.05）。14d时白蛋白表达阳性,随时间延长,阳性细胞数递增（P〈0.05）,且细胞生长因子浓度越高,阳性细胞数越高（P〈0.05）。诱导早期（9～15d）白蛋白上清液中白蛋白水平与诱导剂浓度成正比（P〈0.05）。18d或21d达高峰后下降,此时各浓度组间含量无差别（P〉0.05）。结果显示高浓度的肝细胞生长因子及表皮细胞生长因子可提高骨髓间充质干细胞向肝细胞的分化率,诱导剂最适浓度为肝细胞生长因子60μg/L、表皮细胞生长因子4.5mg/L。     

生长因子可促进自体骨髓间充质干细胞移植治疗急性心肌梗死

背景：生长因子是干细胞强有力的动员剂,可以增加注射细胞的黏附力和增殖力,诱导干细胞向梗死区迁移、增殖分化,参与心肌修复。 目的：观察肝细胞生长因子和胰岛素样生长因子的联合应用在骨髓间充质干细胞自体移植治疗心肌梗死中的作用。 方法：分离培养兔骨髓间充质干细胞,原代培养后采用红光荧光染料 CM-Dil 标记。结扎冠脉前降支制作兔急性心肌梗死模型,然后随机均分为对照组、骨髓间充质干细胞组、肝细胞生长因子＋胰岛素样生长因子组和肝细胞生长因子＋胰岛素样生长因子＋骨髓间充质干细胞组。于心肌梗死区心肌内分4点共注射不同干预试剂。Masson三色法染色检测存活心肌;免疫荧光检测骨髓间充质干细胞分化;心脏超声评价心功能。 结果与结论：建模后4周,肝细胞生长因子＋胰岛素样生长因子＋骨髓间充质干细胞组 CM-Dil/cTNT＋细胞数量明显多于骨髓间充质干细胞组,其存活心肌最多,左室射血分数改善最明显,左室舒张末径最小。肝细胞生长因子和胰岛素样生长因子联合应用促进自体移植的骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化,增加存活心肌数量,改善心功能,抑制心室重构,可能成为心肌梗死后细胞治疗的有效方法。     

骨髓间充质干细胞转化为肝样细胞的体外实验研究

目的评价骨髓间充质干细胞（BMSCs）向肝样细胞诱导的可行性。方法2008年1月-2009年1月,以肝细胞生长因子（HGF）20ng/mL,成纤维细胞生长因子4（FGF-4）10ng/mL为诱导剂,从细胞形态变化,并通过RT-PCR、免疫组化方法分别对诱导第7、14、21及28天的细胞进行白蛋白（ALB）、甲胎蛋白（AFP）、细胞角蛋白18（CK18）等检测。人L-02肝细胞及未诱导的BMSCs分别为阳性和阴性对照。结果BMSCs诱导7d出现类圆形或多角形细胞,并出现铺路石样结构;诱导14d细胞呈现典型的铺路石状;诱导21d,同前;诱导28d,细胞排列紊乱,局部细胞的形态不规则、细胞边界不清。BMSCs诱导第7、14、21天ALB、CK18、AFP等mRNA表达阳性;未诱导BMSCs均为阴性;肝细胞ALB、CK18、AFP等mRNA表达均阳性。免疫细胞化学检测结果同RT-PCR。结论以HGF及FGF-4为主的诱导体系可有效诱导BMSCs向肝样细胞转化,BMSCs可以作为一种新的肝细胞来源。     

骨髓间充质干细胞移植大鼠脑缺血区微血管密度和肝细胞生长因子的表达

背景：应用骨髓间充质干细胞移植治疗脑缺血可促进损伤神经功能的恢复,目前其作用机制尚未明确。目的：分析骨髓间充质干细胞移植对大鼠脑缺血保护作用的机制。方法：采用线栓法复制大鼠大脑中动脉栓塞模型,随机分为假手术组、大脑中动脉栓塞组、溶剂对照组和骨髓间充质干细胞组。骨髓间充质干细胞组于脑梗死1d后经侧脑室注射入骨髓间充质干细胞,溶剂对照组则注射同等剂量的PBS。结果与结论：大鼠脑缺血后缺血区皮质可见大量的微血管生成,2周达高峰。骨髓间充质干细胞组缺血区微血管密度显著高于大脑中动脉栓塞组和溶剂对照组（P〈0.01）。治疗后4,7,14d骨髓间充质干细胞组脑组织中肝细胞生长因子的表达水平显著高于大脑中动脉栓塞组和溶剂对照组（P〈0.01）。提示骨髓间充质干细胞移植可促进大鼠缺血区微血管生成,改善缺血区血运,从而改善脑缺血大鼠的神经功能。     

白细胞介素6体外诱导骨髓间充质干细胞向肝细胞的分化

背景：骨髓间充质干细胞是肝细胞的重要肝外来源,在多种细胞因子和生长因子诱导下可分化为肝细胞,从而参与肝功能的修复和重建。目的：观察白细胞介素 6 是否可诱导骨髓间充质干细胞向肝细胞定向分化。方法：采用贴壁法分离培养昆明种雄性小鼠骨髓间充质干细胞,在无血清肝细胞培养液 HEPATOZYME-SFM 中分别加入2.5,5,10,20 μg/L 白细胞介素 6 诱导其向肝样细胞分化;诱导培养 0,7,14,21,28 d 时取出细胞爬片,细胞免疫组织化学法检测细胞角蛋白 18、甲胎蛋白表达情况,过碘酸-Schiff 糖原染色检测细胞功能,ELISA 和硝酸还原酶法分别检测培养液中白蛋白和一氧化氮水平。结果与结论：当白细胞介素 6 质量浓度在 2.5~10 μg/L 范围内,呈浓度依赖性和时间依赖性增加细胞角蛋白 18、糖原表达率及细胞培养液中白蛋白水平;甲胎蛋白表达为先升后降直至 21d 停止。当白细胞介素 6 质量浓度增加到 20 μg/L 时上述诱导作用均不及质量浓度 10 μg/L 组。只有 10 μg/L 白细胞介素 6 组诱导到 28 d 时细胞培养液中测得微量一氧化氮;提示白细胞介素 6 可诱导骨髓间充质干细胞向肝系细胞分化,且在 10 μg/L 作用最强,质量浓度再增高时诱导作用反而减弱。