大鼠骨髓间充质干细胞分离培养及多向分化研究的体外实验

目的 分离培养较高纯度大鼠骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）,检测其多向分化潜能.方法 采用密度梯度离心结合差速贴壁法分离培养大鼠BMSCs,观察细胞形态,检测表面标志物CD34、CD44、CD45、CD90表达情况,及其成骨、成脂、成神经诱导后茜素红染色、油红O染色和NSE、GFAP免疫荧光染色情况.结果 细胞呈典型的成纤维细胞样形态,CD44和CD90呈阳性表达,CD34和CD45呈阴性表达,细胞纯度＞98%.成骨、成脂、成神经诱导后,茜素红染色、油红O染色、NSE和GFAP免疫荧光均为阳性.结论 密度梯度离心结合差速贴壁法可分离、培养出高纯度的大鼠BMSCs,该细胞具有成脂、成骨、成神经多向分化潜能,是脊髓损伤修复的一种较理想的种子细胞.     

猪滑膜源性MSCs体外多向分化潜能的研究

目的 体外分离培养猪滑膜源性MSCs(synovium-derived MSCs,SMSCs),探讨其在体外多向分化潜能.方法 2月龄长枫杂交猪3头,雌雄不限,体重8～10kg.取猪膝关节滑膜组织分离SMSCs并行原代及传代培养,待第3代SMSCs长满培养皿后,吸去基础培养液,分别加入特定培养液进行成软骨、成骨、成脂诱导分化,作为实验组;以基础培养液培养作为对照组.成软骨诱导21 d后行甲苯胺蓝染色、免疫组织化学染色和实时荧光定量PCR检测;成骨诱导10 d后行ALP染色检测,21 d后行茜素红染色检测;成脂诱导21 d后行油红O染色检测.结果 SMSCs培养24 h后细胞形态细长或呈多角形;48 h后细胞数量增多;72 h后可见大量纺锤形细胞,其间散在分布少许小圆形细胞.实验组成软骨诱导21 d后甲苯胺蓝染色早阳性,细胞外有蛋白多糖(Aggrecan)形成;免疫组织化学染色示特异软骨基质ColⅡ表达;实时荧光定量PCR检测示Col Ⅱ A1、Aggrecan、SOX9 mRNA表达量与对照组比较,差异有统计学意义(P＜0.05).成骨诱导10 d后ALP染色阳性,21d后茜素红染色阳性,有钙结节形成.成脂诱导21 d后油红O染色示细胞内有脂滴形成.对照组除ALP染色观察呈弱阳性外,余染色均呈阴性.结论 猪膝关节滑膜组织可分离获取SMSCs,其在体外具有向成软骨、成骨、成脂多向分化潜能,有望成为组织工程种子细胞来源.     

人脐血间充质干细胞的分离培养及其多向分化潜能的实验研究

目的 研究人脐血间充质干细胞(MSCs)分离培养的生物学特性及其向成骨、成脂诱导分化的能力.方法 从人脐血中分离扩增MSCs,显微镜下观察其形态及生长情况,绘制生长曲线,电镜下观察超微结构,流式细胞仪检测细胞表面标志物;成骨、成脂诱导后以碱性磷酸酶(ALP)染色、茜素红染色鉴定MSCs成骨分化潜能,油红O染色鉴定成脂分化潜能.结果 人脐血MSCs为成纤维细胞样,漩涡状贴壁生长排列,传至第110代细胞形态无明显变化;电镜下显示为低分化细胞;细胞表面不表达CD34和CD45,强表达CD29、CD44和CD90;成骨诱导后可检测到ALP表达及钙化结节形成;成脂诱导后可检测到脂滴形成.结论 人脐血中可分离出MSCs,与其他来源的MSCs具有类似的生物学特性及多向分化潜能,脐血有可能成为骨组织工程种子细胞的来源.     

混合共培养条件下骨髓间充质干细胞与脂肪间充质干细胞成骨性能分析

目的探讨混合共培养条件下骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSC)和脂肪间充质干细胞(adipose-derived mesenchymal stem cells,ADSC)成骨分化潜能变化。方法无菌条件下获取BMSC和ADSC,纯化后倒置显微镜下观察细胞形态,对两种细胞分别进行成脂肪诱导、成软骨、成骨诱导,分别利用油红O染色、甲苯胺蓝染色、茜素红染色进行鉴定。实验分四组:A组:BMSC+ADSC未诱导(BMSC︰ADSC=1︰1);B组:BMSC诱导组;C组:ADSC诱导组;D组:BMSC+ADSC诱导组(BMSC︰ADSC=1︰1)。诱导组采用成骨诱导液进行成骨诱导,体外培养14d后Real-time PCR检测骨钙素(osteocalcin,OCN)及Runt相关转录因子2(Runx-2)基因表达情况,以及通过Western-blot法检测OCN及Runx-2蛋白表达情况。结果两种细胞在体外诱导后油红O染色、甲苯胺蓝染色、茜素红染色均为阳性,q-PCR结果显示D组OCN及Runx-2表达量明显高于A、B、C组(P0.05),Westernblot结果显示OCN及Runx-2蛋白表达量D组明显高于其他三组P0.05)。结论 BMSC与ADSC在体外混合共培养条件下可促进干细胞的成骨性能。     

皮肤源祖细胞的培养、鉴定和体外诱导分化

目的探讨皮肤源祖细胞的体外培养、鉴定及定向诱导成脂、成骨的方法，为组织工程提供较理想的种子细胞。方法出生1～3d的sD大鼠幼鼠皮肤，以含表皮生长因子和成纤维细胞生长因子的培养基进行培养。观察细胞生长情况，描绘生长曲线；免疫荧光鉴定细胞表达Nestin和Fibronectin情况；将第3代细胞，分别用成脂和成骨诱导液培养14d，以油红O染色、茜素红染色和免疫荧光检测皮肤源祖细胞诱导成脂、成骨情况。结果细胞呈悬浮生长，迅速增殖形成克隆球团；细胞免疫荧光表达Nestin和Fibronectin；成脂诱导14d后，细胞内大量致密颗粒形成，油红O染色可见红色脂滴；成骨诱导14d后，茜素红染色可见暗红色钙盐沉积，骨桥蛋白表达阳性显示成骨细胞形成。结论皮肤源祖细胞具有干细胞的特性，能分化为成骨细胞和脂肪细胞。     

三种亚型软骨组织来源干细胞的分离培养及鉴定

目的分离培养猪不同亚型软骨组织(弹性软骨、透明软骨以及纤维软骨)来源干细胞并鉴定,为软骨组织工程提供理想种子细胞。方法利用纤维连接蛋白黏附法分别从猪耳软骨、关节软骨以及椎间盘软骨中分离培养干细胞,并进行传代。倒置相差显微镜下观察细胞形态变化,流式细胞术鉴定细胞表面抗原表达水平(阳性标志物CD29、CD90及阴性标志物CD34、CD45),单克隆形成实验鉴定软骨干细胞单克隆形成能力。三向诱导分化鉴定软骨来源干细胞的成软骨、成骨及成脂多向分化潜能。RT-PCR检测成骨(Ⅰ型胶原、Ⅹ型胶原)、成软骨[蛋白聚糖(Aggrecan)、II型胶原]、成脂[脂联素(Adiponectin)、脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FAS)]相关基因表达,并以猪BMSCs作为对照。结果通过纤维连接蛋白黏附法分别从耳软骨(弹性软骨)、关节软骨(透明软骨)、椎间盘软骨(纤维软骨)分选出一群细胞,细胞高表达干细胞表面阳性标志物CD29、CD90,几乎不表达干细胞表面阴性标志物CD34、CD45。经过体外2周培养,单个细胞均能形成细胞克隆。三向诱导分化显示软骨来源的干细胞具备成软骨、成骨和成脂分化能力。RT-PCR结果显示,成骨诱导后关节和椎间盘来源软骨干细胞的Ⅰ、Ⅹ型胶原基因相对表达量明显高于BMSCs(P0.05),耳软骨来源干细胞与BMSCs比较差异无统计学意义(P0.05);成软骨诱导后,3种亚型软骨组织来源干细胞Aggrecan、Ⅱ型胶原基因相对表达量均高于BMSCs(P0.05);成脂诱导后,3种来源软骨干细胞Adiponectin及FAS基因相对表达量均低于BMSCs,但比较差异无统计学意义(P0.05)。结论不同亚型的猪软骨组织中均存在软骨干细胞,具有干细胞的典型特征。     

诱导人孤雌胚胎干细胞向类间充质干细胞分化的实验研究

目的探索人孤雌胚胎干细胞在体外向类间充质干细胞诱导分化的方法 ,并鉴定所得细胞的生物学特性。方法人孤雌胚胎干细胞在无血清条件下悬浮培养,形成拟胚体,10d后在含血清条件下使拟胚体贴壁生长,7d后胰酶消化,所得细胞在含血清的培养液中传代、扩增。观察传代、扩增后细胞的形态学变化;用免疫荧光染色和流式细胞技术进行细胞表型分析;取第9代细胞进行成脂、成骨和成软骨诱导,9～28d后行特殊染色及RT-PCR分析。结果人孤雌胚胎干细胞在诱导分化后,形态与骨髓间充质干细胞相似,多次扩增传代后仍保持细胞形态和扩增能力。免疫荧光染色发现,细胞表达中胚层标志波形蛋白(Vimentin)。流式细胞分析显示,细胞表达CD29、CD105、CD166、CD44等间充质干细胞表面标志。特殊染色及RT-PCR分析显示:成骨诱导后,细胞碱性磷酸酶和茜素红染色阳性,碱性磷酸酶和Cbfa-1表达增加;成软骨诱导后,细胞Ⅱ型胶原染色阳性,Ⅱ型胶原和软骨寡聚基质蛋白(COMP)表达增强;成脂诱导后,细胞油红染色阴性,脂蛋白酶和Leptin无表达。结论人孤雌胚胎干细胞可以诱导、分化为间充质干细胞,并具有成骨、成软骨分化潜能。     

膝关节滑膜间质干细胞分离、培养及其多向分化潜能特性的研究

目的 探讨晚期骨关节炎患者膝关节滑膜间质干细胞(synovium-derived mesenchymalstem cells,SMSCs)体外分离、培养的可行性及其在体外向脂肪细胞、成骨细胞和软骨细胞定向分化的特性.方法 取膝关节滑膜组织,胶原酶消化获得有核细胞.挑选单细胞克隆,筛选获得SMSCs.流式细胞技术检测细胞表面特异性抗原标志.培养至第三代,分别向脂肪细胞、成骨细胞和软骨细胞诱导分化.油红O染色鉴定向脂肪细胞分化;碱性磷酸酶染色、茜素红染色鉴定向成骨细胞分化;甲苯胺蓝染色鉴定向软骨细胞分化.RT-PCR检测脂肪细胞、成骨细胞标志基因.Ⅱ型胶原免疫组化染色检测软骨细胞Ⅱ型胶原的表达.结果 原代SMSCs体外培养呈葵花样细胞集落,传代后可见圆形巨噬样细胞和纺锤形成纤维样细胞,融合后呈成纤维细胞样生长.CD44、CD90呈阳性,CD34、CD71和CD45呈阴性.向脂肪细胞诱导21d,油红O染色阳性;RT-PCR检测有脂蛋白酶、乙二腈及PPARγ2表达;向成骨细胞诱导7、28 d,ALP,茜素红染色阳性,有ALP、Osteopontin及Osteocalcin表达;向软骨细胞诱导21d,甲苯胺蓝染色阳性,Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性.结论 晚期骨关节炎患者膝关节滑膜组织可以分离、培养获得SMSCs. SMSCs具有向脂肪细胞、成骨细胞和软骨细胞发生定向分化的潜能.     

大鼠椎间盘巢源性干细胞的体外分离、培养和特性鉴定

目的:对大鼠椎间盘干细胞巢来源的干细胞(ISN-SCs)进行体外分离、培养和特性鉴定。方法:以10周龄雄性SD大鼠作为研究对象,按照解剖区域分离椎间盘干细胞巢组织(骺板外周软骨膜部分),用Ⅱ型胶原酶消化获取细胞后进行体外培养,选用第四代细胞进行干细胞相关特性的鉴定:采用流式细胞技术测定细胞周期;MTT法测定增殖曲线;流式细胞技术检测干细胞相关表型;q PCR检测干细胞相关基因的表达水平;细胞三系诱导分化培养后采用茜素红染色及钙钴染色检测成骨分化能力,阿利新蓝染色检测成软骨分化能力,油红O染色检测成脂肪分化能力,q PCR检测多向分化相关基因的表达水平。结果:大鼠ISN-SCs呈成纤维样细胞,多触角,具有贴壁能力,是一种慢周期细胞,高表达干细胞相关阳性表面抗原分子CD29、CD90、CD44,低表达干细胞相关阴性表面抗原分子CD34、CD45、CD19、CD11b;成骨诱导分化后茜素红染色和钙钴染色均为阳性,成软骨分化后阿利新蓝染色阳性,成脂肪分化后油红O染色阳性,且各分化相关基因(成骨:Runx2、OPN、OCN;成软骨:SOX-9、COL2a1、ACAN;成脂肪:PPARγ、C/EBPα)表达水平较对照组显著增高,其与骨髓间充质干细胞(BMSCs)具有相似的干细胞相关基因(NANOG、SOX-2、OCT-4)表达水平。结论:ISN-SCs具备干细胞的生物学特性,在体外经诱导后可以向软骨细胞及脂肪细胞转化,可为椎间盘的自体生物学修复研究提供良好的细胞来源。     

人脂肪干细胞的体外培养鉴定及分化特性

目的：在体外从脂肪块中分离出脂肪干细胞（adipose derived stem/stromal cells,ASCs）,对其进行形态观察、干细胞鉴定、增殖和分化能力检测。方法：将腹部取皮术的皮下脂肪利用胶原酶消化法,进行体外分离培养,取第3代的细胞进行细胞爬片HE染色、流式鉴定、MTT、细胞周期检测等,利用成脂和成骨培养液诱导,油红O和茜素红染色鉴定诱导结果。结果：原代培养第1次换液时细胞多呈多角形和短梭形,第3代ASCs细胞爬片HE染色显示形态多为长梭形,呈漩涡状生长;流式鉴定显示：CD29＋,CD31-,CD34-,CD44＋,CD45-,CD49＋,CD106-,CD133-;MTT显示ASCs生长增殖活性强;细胞周期检测结果显示：G1=86.8%,G2=8.77%;成脂诱导后油红O染色阳性,对照组为阴性;成骨诱导后茜素红染色阳性,对照组为阴性。结论：人ASCs具有贴壁生长、多向分化以及干细胞表型等特征,且生长增殖活性强,是一种很有应用前景的间充质干细胞。     

人脂肪细胞的可塑性

目的 探索体外培养环境下人成熟脂肪细胞的去分化现象,旨在挖掘其作为种子细胞的潜能,为组织工程研究开辟新思路.方法 自成人吸脂术后抽吸物提取成熟脂肪细胞及脂肪组织来源干细胞(adipose-derived stromal cells,ASCs),天花板贴壁培养法诱导成熟脂肪细胞去分化,观察细胞形态变化,获得去分化脂肪细胞(dedifferentiated adipocytes,DA).相同的条件下,MTT比色法比较DA、ASCs活性并绘制细胞生长曲线;流式细胞仪鉴定DA、ASCs表面分子的表达;油红O染色、茜素红染色、阿尔辛蓝染色分别鉴定DA、ASCs成脂分化、成骨、成软骨分化能力.结果 人成熟脂肪细胞在体外培养环境下能去分化为成纤维细胞状DA;MTT比色法测细胞活性:DA、ASCs均有很强的增殖能力,两者差异无统计学意义;流式细胞仪测定:DA、ASCs中HLA-ABC、CD29、CD44均为阳性,CD45、CD34、CD106均为阴性;成脂分化2周,油红O染色可见DA、ASCs内出现红色脂滴;成骨分化2周,茜素红染色可见DA、ASCs内红色钙盐沉积;成软骨分化2周,阿尔辛蓝染色可见DA、ASCs内软骨基质沉积.结论 成熟的脂肪细胞在体外培养条件下可成为DA,DA具有很强的增殖活性,表达部分干细胞特征性表面蛋白,有成骨、成软骨及强大的成脂分化能力,有望成为组织工程优秀的种子细胞.

Abstract：

Objective To explore the dedifferentiation phenomenon of human mature adipocytes cultured in vitro and to discuss the possibility of using dedifferentiation adipocytes ( DA ) as seed cells.Methods Mature adipocytes and ASCs were harvested from human fat aspirates. Mature adipocytes were cultured and induced to DA by ceiling adherent culture method. Cell morphology were observed during the whole process. Viabilities of DA and ASCs were compared by MTT chromatometry and cell growth curves were drawn based on it. Cell surface markers of DA and ASCs were detected by flow cytometry. The adipogenic,osteogenic and chondrogenic ability of DA and ASCs were assessed by oil red O staining,alizarin bordeaux staining and alcian blue staining, respectively. Regults Human mature adipocytes can dedifferentiate into fibroblast-shaped DA. MTT chromatometry assay demonstrated that DA and ASCs both had strong reproductive activity, with no significant difference between them. Flow cytometry assay demonstrated that both DA and ASCs expressed HLA-ABC, CD29 and CD44, while didn't express CD45,CD34 and CD106. After two weeks of adipogenic differentiation, lipid droplets could be displayed by oil red O staining in both DA and ASCs. After two weeks of osteogenic differentiation, calcium salts mineralization in DA and ASCs could be detected by alizarin bordeaux staining. After two weeks of chondrogenic differentiation, matrix of cartilage cells in DA and ASCs could be detected by alcian blue staining. Conclusions Mature adipocytes can be dedifferentiated into DA in vitro. DA has strong reproductive activity, as well as osteogenic, chondrogenic ability and strong adipogenic ability. It expresses some of the stem cell-related cell surface proteins and is a promising seed cell for adipose tissue engineering.     

大鼠脂肪组织来源干细胞的分离、培养和生物学特性的研究

目的:建立一种分离和培养大鼠脂肪干细胞的方法,并探讨获得的脂肪干细胞的部分生物学特性。方法:取SD大鼠腹股沟处的皮下脂肪,I型胶原酶消化法获取原代脂肪干细胞,接种至含10%胎牛血清的DMEM培养液,培养并适时传代,每日在倒置显微镜下观察记录细胞形态和增殖特征,测定其生长曲线,进行冻存复苏实验。第3代细胞使用成骨诱导液诱导其向成骨细胞分化,进行VonKossa染色;使用成脂诱导液诱导其向成脂细胞分化,进行油红O染色。结果:从大鼠脂肪组织中分离出脂肪干细胞,其在体外生长增殖迅速,呈成纤维样细胞生长。生长曲线表明第3代脂肪干细胞增殖能力最强,可以在地塞米松、维生素C、β-甘油磷酸钠的诱导下,表现出成骨细胞特性,VonKossa染色出现矿化结节;在IBMX(3-异丁基-1-甲基黄嘌呤)、吲哚美辛、胰岛素的诱导下,表现出脂肪细胞特性,油红O染色后发现胞浆内有脂肪滴。脂肪干细胞在液氮中冻存1个月后,其生长增殖活性和多向分化能力没有明显降低。结论:成功建立了一种简单有效的分离和培养大鼠脂肪干细胞的方法,获得的脂肪干细胞生长增殖旺盛,具有多向分化能力,可以方便地保存,有望作为细胞治疗和组织工程的种子细胞。在分离大鼠的脂肪干细胞时,NH4Cl裂解红细胞这一步可以省略,地塞米松在成脂诱导过程中不是必需的。     

脐血间充质干细胞的分离培养鉴定及诱导分化研究

目的：分离培养人脐血间充质干细胞（human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells,hUCB-MSC）,体外观察其生长特性,并在特定条件下诱导分化,探讨其成脂成骨分化能力.方法：采用沉降法和密度梯度离心结合贴壁培养法自脐血中分离间充质干细胞,倒置显微镜下观察其形态及生长情况;流式细胞仪分析细胞周期并检测细胞表面标志物;用茜素红染色和油红0染色分别鉴定其成骨成脂分化能力.结果：纯化的hUCB-MSC贴壁生长,呈均一梭形,具有较强的增值能力,流式细胞仪分析P3代hUCB-MSC稳定表达间充质干细胞表面抗原标志CD73,CD105和CD90等,不表达造血标志CD34和CD45;成骨诱导后3周后细胞茜素红染色阳性;成脂诱导3周后细胞油红0染色阳性.结论：本实验分离的hUCB-MSC具有较强的增殖能力,表达间充质干细胞的表面标记,具有成骨成脂分化潜能.     

Adipose tissue is an ideal stem cell source for tissue reconstruction of bone，cartilage，and soft tissue defects

目的 验证人脂肪基质细胞是否具有向成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞分化的能力,从而为骨、软骨、软组织再建寻找一种理想的干细胞来源.方法 分别用成骨向分化培养基（DMEM＋10?S＋地塞米松＋维生素C＋β-甘油磷酸）、软骨向分化培养基（DMEM＋1?S＋胰岛素＋维生素C＋转化生长因子β1）及脂肪向分化培养基（DMEM＋10?S＋地塞米松＋胰岛素＋吲哚美辛＋异丁基甲基黄嘌呤）诱导人脂肪基质细胞向成骨细胞、软骨细胞及脂肪细胞分化.用von Kossa和碱性磷酸酶染色鉴定成骨细胞分化,而软骨细胞分化和脂肪细胞分化分别用Alcian blue染色和油红O染色显示.成骨细胞、软骨细胞以及脂肪细胞特异相关或标志基因的表达用RT-PCR检测.结果 体外实验表明,人脂肪基质细胞在定向分化诱导剂的作用下可分别向成骨细胞、软骨细胞及脂肪细胞分化.结论 人脂肪基质细胞中包含有多向分化能力的干细胞,可用于今后骨、软骨、软组织的组织工程再建.     

脂肪源性干细胞体外成骨特性的研究

目的探讨兔脂肪源性干细胞体外成骨分化能力。方法取3个月龄新西兰白兔颈背部皮下脂肪组织,型胶原酶消化获得细胞。绘制细胞生长曲线,采用免疫细胞荧光法检测细胞表面抗原CD44、CD45;分别加入条件培养液对所获得细胞进行成骨成脂诱导,并分别进行形态学、碱性磷酸酶、钙盐沉积和油红O染色相关检测;将脂肪源性干细胞分为成骨诱导组和非成骨诱导组,分别于诱导后1、2、3、4周检测两组的碱性磷酸酶和钙离子浓度并作统计分析。结果 a）所获细胞CD44阳性表达,CD45阴性表达;所绘制的生长曲线成典型的＂S＂型。b）在诱导条件下,碱性磷酸酶及钙盐沉积均呈阳性表达,油红O染色为阳性。c）碱性磷酸酶浓度在诱导组与非诱导组之间存在组间差别,在各个时间点诱导组碱性磷酸酶浓度均高于非诱导组（P〈0.05,n=5）;诱导组碱性磷酸酶浓度在不同诱导时相其浓度变化趋势不同（P〈0.05,n=5）;钙离子浓度在诱导组与非诱导组之间存在组间差别,在各个时间点诱导组钙离子浓度高于非诱导组（P〈0.05,n=5）。诱导组钙离子浓度在不同诱导时相其浓度变化的趋势不同（P〈0.05,n=5）。结论脂肪干细胞的易分离培养、增殖快和良好的成骨诱导活性完全符合对种子细胞的要求,是一种理想的骨组织工程种子细胞。     

牙槽突裂组织工程骨修复的脂肪间充质干细胞体外三维培养促成骨的研究

目的:探讨脂肪间充质干细胞在Matrigel凝胶中三维培养条件下成骨效果,为牙槽突裂组织工程骨修复提供理论依据。方法:2019年6月于广州市妇女儿童医疗中心实验室,取第4代脂肪间充质干细胞(adipose derived stem cells, ADSC),调整细胞密度为1×10 5/ml,分别用二维普通培...     

不同来源椎间盘髓核间质干细胞特性及其多向分化能力研究

 目的 比较来源于先天性脊柱侧凸与腰椎间盘退变髓核组织中髓核间质干细胞增殖特性及其多向分化能力差别。方法 收集2 例先天性脊柱侧凸与2 例腰椎间盘突出患者的椎间盘组织, 采用酶消化法分离细胞, 在含体积分数为10%胎牛血清的低糖DMEM 完全培养液中培养髓核间质干细胞, 用MTT法及台盼蓝染色检测脊柱侧凸与椎间盘退变来源的两组细胞的代谢活力与增殖能力。流式细胞仪鉴定两组髓核间质干细胞CD44、CD105、CD29、CD24 表达差异, 观察两组细胞成骨、成脂、成软骨分化能力。结果 侧凸组髓核间质干细胞以梭形为主, 退变组髓核间质干细胞以多边形及三角形为主, 传代后两组细胞大多以纺锤梭形为主。MTT及台盼蓝染色法提示侧凸组代谢活力及增殖能力强于退变组。侧凸组和退变组髓核间质干细胞CD44、CD105、CD29 表达比例分别为97%~100%和88.7%~97%, CD24 表达均为阴性, 两者均不表达造血细胞标志物CD45、CD34、CD14、HLA-DR。侧凸组与退变组髓核间质干细胞均可向成骨、成软骨分化, 但均未向成脂分化。结论 先天性脊柱侧凸与椎间盘退变髓 核组织中均存在髓核间质干细胞, 前者的髓核间质干细胞具有较强的细胞代谢活性及增殖能力, 两者成骨、成软骨分化能力无差别, 但均无成脂能力。     

Comparison of Multipotent Differentiation Potentials of Murine Primary Bone Marrow Stromal Cells and Mesenchymal Stem Cell Line C3H10T1/2

Murine C3H10T1/2 cells have many features of mesenchymal stem cells (MSCs). Whether or not the multipotent differentiation capability of C3H10T1/2 cells is comparable to that of primary bone marrow–derived MSCs (BM-MSCs) was investigated in this study. For in vitro osteogenic differentiation, both BM-MSCs and C3H10T1/2 cells differentiated to osteoblastic cell lineage and showed positive staining for alkaline phosphatase (ALP) and increased mRNA expression of Runx2, Col1αI, and osteocalcin. C3H10T1/2 cells and BM-MSCs induced similar amounts of bone formation in the biomaterials. Under chondrogenic induction in the presence of TGF-β1, cell pellets of both BM-MSCs and C3H10T1/2 cells formed cartilage-like tissues with cartilage matrix components including proteoglycan, type II collagen, and aggrecan. However, C3H10T1/2 cells presented lower adipogenic differentiation potential, with only about 10% C3H10T1/2 cells (but about 70% of BM-MSCs) being committed to adipogenesis. In this study we confirmed that C3H10T1/2 cells coimplanted with osteoconductive scaffolds can form bone spontaneously in vivo and that C3H10T1/2 cells have a basal level of osteocalcin expression, suggesting that they may be a good alternative source of primary BM-MSCs for investigating osteogenic and chondrogenic differentiation in bone or cartilage tissue engineering studies. Caution is needed when using C3H10T1/2 cells for adipogenic studies as they appear to have lower adipogenic potential than BM-MSCs.