牙周膜干细胞成骨分化中细胞因子的作用

背景：牙周膜干细胞是牙周组织中的成体干细胞,具有高度增殖、自我更新能力和多分化潜能。促进牙周膜干细胞向成骨细胞分化有助于牙周疾病的治疗。目的：观察胰岛素样生长因子1和成纤维细胞生长因子2对牙周膜干细胞向成骨细胞分化的影响。方法：采用胶原酶消化人牙周膜组织,获得牙周膜干细胞,经体外鉴定、扩增后,通过倒置显微镜、苏木精-伊红染色、流式细胞仪对牙周膜干细胞进行生物学检测。分别在成骨细胞诱导培养液中加入成骨诱导液（对照组）及胰岛素样生长因子1和成纤维细胞生长因子2持续诱导7,14d后,进行碱性磷酸酶染色、碱性磷酸酶活性检测,以及茜素红染色,并用实时定量PCR法检测向成骨细胞分化的标志性基因的表达情况。结果与结论：胰岛素样生长因子1刺激组的碱性磷酸酶活性以及钙化结节明显高于对照组,Runx2、Alp、col-1的mRNA呈高表达;成纤维细胞生长因子2刺激组的碱性磷酸酶活性以及钙化结节也高于对照组,Runx2、Alp、col-1的mRNA表达量也高于对照组。提示胰岛素样生长因子1和成纤维细胞生长因子2在不同程度上促进体外培养的牙周膜干细胞向成骨细胞方向分化。     

人脂肪源干细胞分离培养及向成骨细胞的诱导分化

背景：脂肪源干细胞可分泌众多的免疫调节因子,不引起T细胞的细胞毒作用,并可通过调整T淋巴细胞的种类和数量。目的：探讨人脂肪源干细胞在体外分离培养扩增的方法及向成骨细胞诱导分化的能力。方法：以0.1%的Ⅰ型胶原酶通过组织消化的方法分离人脂肪组织中的干细胞,体外扩增培养至第2代后检测其表面抗原的表达,并在成骨诱导液中促进其向成骨细胞的分化,通过碱性磷酸酶染色、茜素红染色及对碱性磷酸酶的RT-PCR检测来明确其分化能力。结果与结论：体外分离培养的脂肪源干细胞生长稳定,扩增速度快。流式细胞仪检测结果显示其高表达干细胞相关抗原。向成骨细胞诱导后经免疫组化染色可见矿化结节形成,RT-PCR检测发现碱性磷酸酶表达阳性。提示脂肪源干细胞在体外分离培养方法简单,扩增速度快,并具有定向分化的能力,是可靠的组织修复和细胞治疗的种子细胞来源。     

成人脂肪间充质干细胞的定向成骨诱导

背景：脂肪分离可获得大量的间充质干细胞并成功向骨、软骨、脂肪、心肌等多个方向诱导分化。 目的：建立成人脂肪间充质干细胞体外分离培养、成骨分化方法,并探讨脂肪间充质干细胞作为骨组织工程的种子细胞的前景。 方法：通过胶原酶消化法从成人脂肪中分离间充质干细胞,进行体外培养,流式细胞仪检测细胞表面标记物, CCK8检测细胞活性,成骨诱导液诱导干细胞向骨细胞分化,BCIP/NBT比色法染色检测碱性磷酸酶,茜素红染色检测钙结节形成,RT-PCR检测碱性磷酸酶,骨桥蛋白表达变化。 结果与结论：利用脂肪抽吸液成功培养出脂肪间充质干细胞,且能稳定传代,增殖能力旺盛;流式细胞仪检测证实有特定的间充质干细胞表面标记物表达;成骨诱导脂肪间充质干细胞后呈典型的成骨细胞形态;碱性磷酸酶染色阳性,茜素红染色后可见钙结节形成,成骨诱导培养0,3,7,14,21,28 d,RT-PCR定量检测结果证实碱性磷酸酶、骨桥蛋白阳性表达。说明用酶消化法可以从人脂肪中分离得到脂肪间充质干细胞;脂肪间充质干细胞可向骨细胞诱导分化,阳性表达骨桥蛋白,碱性磷酸酶,是一种优良的骨组织工程的种子细胞。     

组织块贴壁法扩增兔脂肪干细胞

背景：研究显示兔脂肪干细胞的体外分离方法大多数为Ⅰ型胶原酶消化法,采用组织块贴壁法扩增兔脂肪干细胞尚不多见。 目的：采用组织块贴壁法从兔脂肪组织中分离培养兔脂肪干细胞,并进行成脂、成骨的诱导分化。 方法：采用组织块贴壁法分离出兔脂肪干细胞,进行体外培养,观察其形态特征。取对数生长期的第3代细胞,用MTT法绘制其生长曲线;流式细胞仪检测其表面抗原CD29、CD44、CD45的表达情况;分别用成脂和成骨诱导培养液诱导其向脂肪细胞和成骨细胞分化,油红O、茜素红染色定性鉴定。 结果与结论：体外培养的兔脂肪干细胞呈梭形纤维样细胞形态,生长力旺盛。流式细胞术分析结果显示,第3代兔脂肪间充质干细胞强表达CD29,CD44,阴性表达CD45。兔脂肪干细胞经成脂诱导14 d后,油红O染色阳性;成骨诱导培养14 d后,茜素红染色阳性。提示组织块贴壁法可以分离培养出兔脂肪干细胞。     

人脂肪源干细胞分离培养及向成骨细胞的诱导分化

背景:脂肪源干细胞可分泌众多的免疫调节因子,不引起T细胞的细胞毒作用,并可通过调整T淋巴细胞的种类和数量。目的:探讨人脂肪源干细胞在体外分离培养扩增的方法及向成骨细胞诱导分化的能力。方法:以0.1%的Ⅰ型胶原酶通过组织消化的方法分离人脂肪组织中的干细胞,体外扩增培养至第2代后检测其表面抗原的表达,并在成骨诱导液中促进其向成骨细胞的分化,通过碱性磷酸酶染色、茜素红染色及对碱性磷酸酶的RT-PCR检测来明确其分化能力。结果与结论:体外分离培养的脂肪源干细胞生长稳定,扩增速度快。流式细胞仪检测结果显示其高表达干细胞相关抗原。向成骨细胞诱导后经免疫组化染色可见矿化结节形成,RT-PCR检测发现碱性磷酸酶表达阳性。提示脂肪源干细胞在体外分离培养方法简单,扩增速度快,并具有定向分化的能力,是可靠的组织修复和细胞治疗的种子细胞来源。     

全骨髓贴壁法培养兔骨髓间充质干细胞体外定向成骨诱导分化及鉴定

背景：流式细胞仪分离法和免疫磁珠分离法对细胞活性影响较大,密度梯度离心法虽然能够获得纯度高的单核细胞,但由于多次离心可造成细胞的大量流失且对细胞活性有一定的影响使其应用值得商榷。目的：采用全骨髓贴壁法分离兔骨髓间充质干细胞进行成骨诱导分化及鉴定。方法：采用全骨髓贴壁法体外分离培养兔骨髓间充质干细胞,倒置显微镜下观察细胞形态学特征。在成骨诱导剂作用下,通过碱性磷酸酶染色试剂盒行碱性磷酸酶染色,I型胶原免疫细胞化学染色,VonKossa法及茜素红进行矿化结节染色以及电镜下检测兔骨髓间充质干细胞成骨诱导后的形态结构。结果与结论：经诱导后细胞出现与成骨细胞相似的形态学特征,碱性磷酸酶染色阳性,I型胶原免疫细胞化学染色,Von-Kossa法及茜素红矿化结节染色阳性。表明经成骨诱导剂诱导后全骨髓贴壁法体外分离纯化培养的兔骨髓间充质干细胞能向成骨细胞方向分化增殖。     

人脐带间充质干细胞分离培养鉴定及诱导分化实验

目的 建立人脐带间充质干细胞(MSCs)分离培养方法,并进行生物学鉴定及定向诱导分化研究。方法 采用酶消化Wharton胶法体外分离培养人脐带干细胞,通过流式细胞仪分析其表面标记分子,并向成骨、成脂方向诱导分化,钙钴法染色检测ALP,茜素红染色检测矿化结节,油红“O”染色检测脂肪滴,进行干细胞的成骨成脂活性鉴定。结果 分离培养的脐带间充质干细胞CD73,CD90和CD105均表达阳性,阳性率为92.45%,95.45%和96.45%,CD34表达阴性,阳性率仅为1.07%。成骨诱导3周后ALP染色胞质内可见黑色颗粒,4周后可见大量矿化结节。成脂诱导2周后细胞内出现大量脂肪小滴,多数细胞形态变圆,油红“O”染色阳性。结论 脐带来源的间充质干细胞具有成骨、成脂多向分化潜能,为临床干细胞治疗研究的种子细胞来源奠定了基础。     

脐血间充质干细胞生物学特性及其成骨成脂分化潜能

背景:对于脐血来源间充质干细胞的研究是干细胞研究领域的重点和热点,但目前国内外研究对其报道尚较少,许多方面存在争议.目的:观察人脐血间充质干细胞的生物学特性,并探讨其向成骨、成脂肪细胞诱导分化的能力.方法:从不同胎龄脐血中分离培养间充质干细胞;通过倒置相差显微镜及透射电镜观察细胞的形态、生长增殖情况及其超微结构;并描绘细胞生长曲线;用流式细胞仪对细胞表面标志物进行检测.分别用成骨及成脂诱导液对脐血间充质干细胞进行诱导,通过茜素红染色检测脐血间充质干细胞向成骨细胞诱导分化的能力;通过油红O染色检测其向脂肪细胞诱导分化的能力.结果与结论:倒置相差显微镜下观察脐血间充质干细胞贴壁生长,呈成纤维细胞样外观,细胞呈螺旋状排列;透射电镜观察脐血间充质干细胞细胞核大,胞核比例大,细胞器少,为低分化细胞;原代及传代培养的脐血间充质干细胞生长曲线均呈S型,第3,5代细胞增殖能力最强.流式细胞仪检测结果显示,脐血间充质干细胞均稳定表达与间充质干细胞相关的表面抗原标志物CD29,CD44和CD90等,不表达造血标志CD34和CD45.脐血间充质干细胞成骨诱导后3周时茜素红染色可检测到大量钙化基质的形成;成脂诱导3周时油红O染色可检测到胞质中脂滴的形成.提示脐血间充质干细胞的形态特征、生长增殖特点及细胞表面标志物等生物学特性与骨髓间充质干细胞相似,具有强大的生长增殖与自我更新能力.脐血间充质干细胞在体外诱导条件下可以向成骨细胞及脂肪细胞等间质组织细胞定向分化.     

组织块培养法扩增人脂肪源性干细胞的生物学特征鉴定

背景:组织块培养法分离人脂肪源性干细胞并进行体外培养,培养体系简单,节约时间,较好地保持了干细胞的生物学特性,并据此向多方向诱导分化,为组织工程学种子细胞的临床应用提供理论依据和参考路线.目的:观察组织块培养法分离的人脂肪源性干细胞的基本生物学特性、表面抗原特点及其向成骨细胞和脂肪细胞诱导分化潜能.方法:取健康人腹部皮下脂肪组织.组织块培养法分离出脂肪源性干细胞,进行体外培养,观察其形态特征.流式细胞仪检测第3代脂肪干细胞的细胞周期及表面抗原.取第3代人脂肪干细胞,分别用成骨和成脂诱导培养液诱导其向成骨细胞和脂肪细胞分化,Von Kossa染色,油红O染色定性鉴定.结果与结论:原代及传代的人脂肪干细胞形态均类似成纤维细胞,生长能力旺盛.第3代人脂肪干细胞中,超过88%的细胞都处于G0/G1期.第3代脂肪干细胞表面抗原表达:CD29、CD44、CD90、CD105表达阳性,CD34、CD45、CD106表达阴性.人脂肪干细胞经成脂诱导后21 d,油红O染色阳性;成骨诱导培养后,茜素红染色和Von Kossa染色阳性.因此,实验证实人脂肪源性干细胞能向成骨细胞和脂肪细胞诱导分化.     

人骨髓间充质干细胞的体外培养、鉴定及成骨分化

背景：国内外对骨髓间充质干细胞的体外成骨诱导分化研究手段、测定指标均不够全面。目的：建立并完善一整套人骨髓间充质干细胞的分离培养及鉴定方法,探讨其体外成骨分化能力。方法：采用密度梯度离心法分离培养人骨髓间充质干细胞,流式细胞仪鉴定细胞表面表型。传至第3代时更换成骨诱导培养基进行成骨分化诱导。结果与结论：人骨髓间充质干细胞生长旺盛,传代后增殖旺盛,第3代骨髓间充质干细胞表面表型CD44、CD73、CD90表达阳性,CD34表达阴性。诱导后的成骨细胞碱性磷酸酶活性增加,Gomori、Vonkossa、茜素红染色均阳性。RT-PCR检测诱导后细胞有Ⅰ型胶原、碱性磷酸酶、骨钙素、骨唾液酸蛋白、骨桥蛋白及骨连接蛋白基因的表达,证明了人骨髓间充质干细胞成功向成骨方向分化。表明实验建立了一整套稳定、成熟的骨髓间充质干细胞分离、培养、扩增方案。     

转化生长因子β3诱导人乳牙牙髓干细胞向成牙本质样细胞的分化

背景：转化生长因子β3与肝素联合作用后对人乳牙牙髓干细胞的增殖和矿化能力的作用目前仍有待研究。目的：探讨转化生长因子β3对人乳牙牙髓干细胞向成牙本质样细胞分化的作用。方法：采用酶消化法将人乳牙牙髓分离培养,获得人乳牙牙髓干细胞;对体外培养的第3代人乳牙牙髓干细胞单独加入25μg/L重组转化生长因子β3、10 U/mL肝素,或者二者联合进行培养;通过Q-PCR和Western-blotting方法,分别检测乳牙牙髓干细胞中牙本质涎磷蛋白基因及牙本质涎蛋白表达的情况;通过碱性磷酸酶试剂盒检测乳牙牙髓干细胞碱性磷酸酶活性的改变。结果与结论：乳牙牙髓干细胞在诱导体系中生长状态良好。25μg/L转化生长因子β3＋10 U/mL肝素联合作用组的碱性磷酸酶活性明显增强,与转化生长因子β3单独作用组、肝素单独作用组以及对照组相比差异有显著性意义（P〈0.01）;转化生长因子β3＋肝素联合作用组的茜素红染色呈强阳性,Q-PCR和Western-blotting结果均显示,转化生长因子β3＋肝素联合作用组的牙本质涎磷蛋白mRNA和蛋白表达均明显升高。结果可见在转化生长因子β3与肝素联合作用的诱导下,可促进乳牙牙髓干细胞分化为成牙本质样细胞。     

骨髓间充质干细胞Nolch1信号通路异常与骨髓瘤骨病

背景：多发性骨髓瘤骨病的发病机制目前尚未完全明确,骨髓问充质干细胞向成骨细胞分化障碍参与其中,而Notchl信号通路在间充质干细胞的增殖分化中起重要作用。目的：探讨Notchl信号通路在多发性骨髓瘤骨病中的作用。方法：分离培养多发性骨髓瘤患者和正常人骨髓间充质干细胞,Real．timePCR和Westernblot检测成骨诱导分化前后Notchl和成骨基因Runx2的表达,以及VonKossa染色鉴定钙质沉积程度。在多发性骨髓瘤患者间充质干细胞成骨诱导分化过程中,加入Notchl信号通路抑制剂DAPT和安慰剂,48h后real-timePCR和westernblot鉴定Notchl信号通路下游分子Hesl和成骨指标Runx2表达,2周后VonKossa染色鉴定钙质沉积程度。结果与结论：成骨诱导48h后,间充质干细胞的Notchl表达减低,但是骨髓瘤患者间充质干细胞的降低幅度小于正常对照间充质干细胞;48h后Runx2的表达在骨髓瘤患者间充质干细胞的表达明显弱于正常对照间充质干细胞;2周后,VonKossa染色鉴定钙质沉积程度,骨髓瘤患者问充质干细胞明显弱于正常对照间充质干细胞;48h后Hesl表达在DAPT组明显低于安慰剂组;而Runx2的表达在DAPT组明显高于安慰剂组。2周后DAPT组钙质沉积明显强于安慰剂组。实验说明多发性骨髓瘤患者的问充质干细胞中,Notchl信号通路失活缺陷可能抑制其向成骨细胞分化。     

骨形态发生蛋白2诱导慢性腱病大鼠肌腱干细胞体外成骨、成软骨分化

背景：目前临床对于慢性腱病缺乏有效的治疗手段,原因在于其发病机制至今尚未阐明。 目的：研究体外骨形态发生蛋白2对胶原酶诱导的大鼠慢性腱病模型髌腱来源肌腱干细胞的成骨、成软骨分化的作用。 方法：从大鼠慢性腱病模型的髌腱中分离培养出原代肌腱干细胞,传代培养至第3代细胞,行成骨、成脂、成软骨诱导分化鉴定其干细胞的特性。将肌腱干细胞（P3）单层培养至细胞融合,用重组人骨形态发生蛋白2干预。7 d后分别行茜素红染色,并行茜素红染色定量分析。将肌腱干细胞体外三维微球培养后分为2组,诱导组用重组人骨形态发生蛋白2干预,对照组不进行干预。21 d后三维微球行苏木精-伊红染色,阿利辛蓝染色以及Sox9和Ⅱ型胶原免疫组织化学染色。 结果与结论：慢性腱病大鼠来源原代肌腱干细胞体外培养呈克隆样集落生长,传代后细胞主要表现为多突的纺锤形和星形的扁平细胞,具有成纤维细胞样的特征。肌腱干细胞（P3）成脂诱导10 d,油红O染色阳性;成骨诱导7 d,茜素红染色阳性;成软骨诱导14 d,苏木精-伊红染色阳性可见软骨样细胞,Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性。单层培养的肌腱干细胞用重组人骨形态发生蛋白2诱导7 d茜素红染色阳性,对照组为阴性,茜素红染色定量检测显示差异有显著性意义。重组人骨形态发生蛋白2诱导肌腱干细胞21 d,苏木精-伊红染色可见软骨样细胞形成、阿利辛蓝染色可见细胞内糖胺多糖沉积、Sox9和Ⅱ型胶原免疫组织化学染色均呈阳性。可见体外重组人骨形态发生蛋白2可以诱导慢性腱病来源的肌腱干细胞成骨、成软骨分化。这为进一步研究慢性腱病的发病机制提供了细胞生物学依据。     

人脐带间充质干细胞体外诱导分化为成纤维细胞

背景：脐带间充质干细胞具有多向分化能力,但其向成纤维细胞分化研究较少。目的：验证人脐带间充质干细胞向成纤维细胞的分化能力。方法：采用贴壁法分离脐带间充质干细胞,流式细胞仪分析其表面抗原。取第3代脐带间充质干细胞进行成脂成骨诱导分化,以碱性成纤维细胞生长因子诱导脐带间充质干细胞向成纤维细胞分化。结果与结论：贴壁法能稳定从脐带中分离出干细胞,脐带间充质干细胞极低表达 CD31、CD45、CD40、HLA-DR,强表达 CD29、CD90、CD44、CD105。脐带间充质干细胞成脂诱导后油红O染色显示胞浆中充满红色的油滴;成骨诱导后茜素红染色可在细胞密集区见红色的钙结节。碱性成纤维细胞生因子诱导后细胞表达Ⅰ型胶原明显高于对照组。提示贴壁法分离脐带间充质干细胞可靠、纯度高,碱性成纤维细胞生长因子可诱导脐带间充质干细胞向成纤维细胞分化。     

糖皮质激素促间充质干细胞的成骨效应

背景：糖皮质激素是有效的免疫抑制和抗炎症药物而广泛应用于临床,然而长期服用后也会引起一些不良反应如骨质疏松症。糖皮质激素通过促进成骨细胞与骨细胞的凋亡,同时抑制间充质干细胞向成骨细胞分化,导致成骨细胞数量减少;然而在一定的条件下,糖皮质激素又能够促进间充质干细胞表达成骨细胞标志基因诱导其向成骨方向分化。目的：对以地塞米松为代表的糖皮质激素在间充质干细胞成骨分化中发挥的作用以及可能的分子机制进行综述。方法：由第一作者检索PubMed数据库1978至2012年有关地塞米松和间充质干细胞成骨分化的文献,英文关键词“Mesenchymal stem cell, dexamethasone, osteogenesis, osteoporosis, Runx2, BMP,Noggin, GILZ, glucocorticoid receptor”以不同的组合方式查找,排除重复性的研究,最终保留55篇进行归纳综述。结果与结论：地塞米松能够调节Runx2,Noggin以及亮氨酸拉链蛋白等基因调控间充质干细胞成骨分化。当糖皮质激素作用于间充质干细胞时,可能由糖皮质激素受体介导其生理作用,也可能在糖皮质激素与其受体结合之前就受到11β-羟甾类脱氢酶的调节。另外,生理剂量（10^-88mol／L）的地塞米松能促进问充质干细胞成骨分化,药理剂量（≥10^-7mol／L）有抑制作用。     

骨髓脂肪细胞向成骨细胞的转分化

背景：骨髓脂肪细胞、成骨细胞共同来源于骨髓基质细胞,二者存在基因同源性,在一定的条件下可以相互转分化。目的：观察骨髓细胞源性脂肪细胞在成骨诱导分化培养条件下转分化为成骨细胞的活性,探索股骨头坏死细胞水平治疗的新途径。方法：将前脂肪细胞3T3-L1分别进行成骨诱导培养和成脂诱导培养。培养后不同时间点观察细胞形态的变化;并于诱导培养后5,21d分别进行实时定量-聚合酶链反应检测成骨、成脂分化过程中,细胞中Runt相关基因转录因子2、氧化物增殖体激活物受体γ2、骨钙素和Ⅰ型胶原mRNA表达。并于成骨、成脂培养21d后采用Wertern-blot法检测相关蛋白的表达。培养细胞爬片,分别进行碱性磷酸酶、钙结节茜素红、油红O染色,观察3T3-L1成骨转分化情况以及成骨细胞活性表达。结果与结论：3T3-L1在成骨诱导培养5d后,细胞由圆形逐渐演变成纺锤形和梭形;实时定量-聚合酶链反应检测结果与对照组相比,氧化物增殖体激活物受体γ2mRNA表达减弱,而Runt相关基因转录因子2、骨钙素和Ⅰ型胶原mRNA表达微量增强。至21d时,这种表达改变更加明显;Western-blot显示,Runt相关基因转录因子2、骨钙素和Ⅰ型胶原蛋白量增加,而氧化物增殖体激活物受体γ2微量甚至无表达;碱性磷酸酶染色阳性表达较多,茜素红钙结节染色可见多个散在分布的钙结节;油红O染色微量脂滴。提示小鼠骨髓基质细胞源性前脂肪细胞3T3-L1在成骨诱导培养下,可在一定程度上转分化为有生物活性的成骨细胞;小鼠骨髓基质细胞的脂肪细胞和成骨细胞二者之间存在着可塑性。     

动静态不同牵张条件下大鼠骨髓间充质干细胞的增殖与分化

背景：在体外和体内关于细胞对于不同的机械牵张反应的大量研究表明,牵张能够刺激成骨。然而鲜有文献报道不同的牵张方式对于同种细胞的影响有何不同。目的：比较不同机械牵张方式对大鼠骨髓间充质干细胞的影响。方法：分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,应用自行研制的牵张装置对骨髓间充质干细胞分别施加动态、静态和模拟临床的混合牵张牵张刺激,分别检测3种刺激方式下骨髓间充质干细胞的增殖能力、碱性磷酸酶活性及Runx2基因的mRNA表达,并测量细胞骨钙素的分泌情况。结果与结论：静态牵张组与对照组相比,细胞增殖能力提高18．67％,碱性磷酸酶活性、Runx2表达及骨钙素分泌无明显差异：动态牵张组相对于对照组,细胞碱性磷酸酶活性提高60．33％,Runx2表达上升49．67％,细胞外骨钙素的分泌提高了48％,然而细胞增殖则受到了抑制;混合牵张组相对于对照组,细胞增殖能力稍有上升但无统计学差异,其对碱性磷酸酶活性、Runx2表达以及骨钙素的分泌有一定的促进作用,但没有动态牵张组明显。结果提示,静态牵张能够显著刺激骨髓间充质干细胞的增殖,而动态牵张对于刺激骨髓间充质干细胞成骨向分化作用更为明显,混合牵张方式对于细胞增殖及成骨分化均有一定的促进作用。