骨髓间充质干细胞向血管内皮样细胞分化的研究进展

骨髓间充质干细胞是一类多潜能干细胞，具有自我增殖、多向分化潜能，可向中、外胚层细胞转化。作为组织工程种子细胞的新来源，具有广阔的应用前景。就骨髓间充质干细胞表型特征、分离鉴定和定向分化为内皮样细胞的理论基础及分化机制的研究进展作一综述。     

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1 mmol/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-time PCR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)。Western blot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Western blot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。     

大鼠骨髓间充质干细胞分化为神经干细胞

为了观察骨髓间充质干细胞(BMSCs)分化为神经干细胞(NSCs)的能力,本研究通过贴壁法培养大鼠BMSCs,体外培养扩增纯化后,在细胞传代时用含有表皮生长因子(EGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、N2、B27的DMEM/F12的培养液制成细胞悬液,并进行诱导,观察诱导后细胞的形态及生长情况,用免疫荧光检测形成的细胞球的巢蛋白(nestin)的表达情况;形成的细胞球在含10%血清的培养液中进一步分化。结果显示:BMSCs在含EGF、bFGF、N2、B27的培养液中,逐渐形成nestin表达阳性的细胞球,在含血清的培养液中能分化为神经元样细胞、星形胶质样细胞及少突胶质样细胞。本研究结果提示经纯化的BMSCs能分化为NSCs,并具有进一步分化的能力。     

microRNA-1诱导大鼠骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化

目的研究microRNA-1(miRNA-1)能否诱导骨髓间充质干细胞(MSCs)向心肌样细胞分化。方法构建大鼠miRNA-1表达载体,分离扩增培养及鉴定大鼠MSCs。脂质体法转染大鼠第4代MSCs,实时定量RT-PCR(qRT-PCR)检测转染miRNA-1质粒后MSCs的miRNA-1表达水平。分别于转染2、4和6 d后用RT-PCR检测心肌重要转录因子GATA4、NKx2.5和MEF2C的mRNA表达,免疫荧光检测心肌特异蛋白I(cTnI)的表达。结果 90%以上的MSCs表达MSCs重要标志物CD29、CD44;未检测到造血前体细胞标志抗原CD34、白细胞标志抗原CD45的表达。转染miRNA-1质粒后,miRNA-1表达水平明显上调。转染miRNA-1质粒2、4和6 d后,GATA4、NKx2.5和MEF2C的mRNA表达逐渐增强。第4和6天后可见cTnI阳性表达细胞。结论 miRNA-1能诱导大鼠MSCs向心肌样细胞分化。     

体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞向神经元样细胞的分化

背景：研究表明,移植后的骨髓间充质干细胞在新的环境中能够被诱导分化为神经元样细胞,从而替代损伤细胞重建神经环路。 目的：建立大鼠骨髓间充质干细胞和神经细胞的体外共培养系统,观察共培养条件下神经细胞对骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化的影响。 方法：体外培养Wistar大鼠脑组织神经细胞和股骨骨髓间充质干细胞,采用Transwell小室共培养分化诱导,观察骨髓间充质干细胞的组织形态变化,在共培养第5天免疫荧光染色检测骨髓间充质干细胞中神经细胞的特异标志物;与对照组单纯骨髓间充质干细胞培养结果相比较。 结果与结论：神经细胞共培养系统中的骨髓间充质干细胞生长伸展,呈放射状,互相形成连接,特异性烯醇化酶显示阳性结果,具有神经元样细胞的特性,表达特异性烯醇化酶阳性的神经元比例可达(33.0±10.5)%。而对照组骨髓间充质干细胞未形成神经元样细胞的形态结构,免疫荧光显示特异性烯醇化酶阴性。提示神经细胞提供的微环境对骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞具有诱导分化作用。      

甲钴胺体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化

背景：目前骨髓间充质干细胞移植到脊髓损伤动物体内后对脊髓损伤的恢复效果非常有限。甲钴胺是治疗神经系统疾病及损伤的常见药物,其对骨髓间充质干细胞的影响尚不清楚。 目的：探讨甲钴胺体外定向诱导骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化的可行性,观察分化后的细胞增殖和生长情况。 方法：取大鼠胫腓骨骨髓,采用密度梯度离心贴壁细胞培养法分离、培养骨髓间充质干细胞,取第四五代骨髓间充质干细胞,分别以25,50,100 mg/L的甲钴胺进行诱导分化24,48和72 h。倒置相差显微镜下连续观察细胞形态学变化,MTT法检测细胞活性,RT-PCR和Western blot法检测特异性标志物Nestin和NSE的表达。 结果与结论：甲钴胺诱导骨髓间充质干细胞后大部分细胞变成神经元样细胞。与对照组比较,甲钴胺诱导后细胞活性无明显变化。不同剂量甲钴胺诱导48 h后,Nestin和NSE在mRNA和蛋白水平表达均上调,其中100 mg/L组表达上调最明显;100 mg/L 甲钴胺诱导24,48和72 h后,Nestin和NSE在mRNA和蛋白水平表达均上调,其中72 h表达上调最明显。说明甲钴胺可定向诱导骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化,100 mg/L为甲钴胺的较佳诱导浓度。     

诱导脐血间充质干细胞向神经元样细胞分化

背景：脐血来源的间充质干细胞具有与造血干细胞和骨髓间充质干细胞相似的多向分化潜能,并且可以诱导分化为神经元样细胞,但分离培养后的成功率比较低,需要寻求一种成功率较高的培养方法。 目的：探讨脐血间充质干细胞的生物学特性及向神经元样细胞诱导分化的方法。 方法：由作者检索CNKI数据库2002/2011收录的有关脐血间充质干细胞诱导分化为神经元样细胞的相关研究文献,中文检索词为“脐血间充质干细胞,神经细胞,诱导分化,细胞因子”。 结果与结论：脐血间充质干细胞具有与造血干细胞和骨髓间充质干细胞相似的多向分化潜能,可以在体外诱导分化为神经样细胞,对CD34表达阴性,是区别于脐血造血干细胞的主要标志物。脐血间充质干细胞在体外诱导分化的方法主要有细胞生长因子法、化学诱导剂法、生长因子与诱导剂联合法,通过各种神经诱导剂的作用,使培养出的神经元样细胞数量有所增加,国内外基础研究结果显示移植脐血间充质干细胞诱导分化的神经元样细胞可以修复中枢神经系统损伤性疾病,脐血间充质干细胞是神经损伤修复的一种理想种子细胞。     

心肌细胞共培养诱导骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化

目的在体外以新生大鼠心肌细胞（CM）与骨髓间充质干细胞（MSCs）共同培养的方式模拟心肌微环境,研究MSCs分化为心肌细胞的机制。方法分离大鼠MSCs在体外培养纯化后进行细胞标记,将已标记的MSCs分别与搏动的CM、停止搏动的CM以及心肌细胞条件培养液混合培养。分别在共培养后第4、5天用免疫荧光染色检测MSCs细胞中的心肌特异性肌钙蛋白T（Troponin T）。结果与搏动的CM共培养后第4天MSCs出现自发收缩,与CM同步搏动并表达Troponin T,而在抑制心肌细胞搏动或缺乏与心肌直接接触的情况下MSCs未出现上述变化。结论说明在与CM直接接触的前提下,CM对MSCs的机械牵拉刺激为诱导MSCs分化为心肌细胞的必须条件。单纯的心肌细胞条件培养液则非关键因素。了解MSCs分化为心肌细胞的机制对于寻找适宜的细胞移植条件有重要指导意义。     

大鼠骨髓间充质干细胞向多巴胺样神经细胞分化

目的探索大鼠骨髓间充质干细胞向多巴胺能样细胞分化。方法全骨髓培养法分离大鼠骨髓间充质干细胞;体外培养至第3代,用碱性成纤维细胞生长因子,抗坏血酸和表皮生长因子诱导分化;免疫荧光法鉴定胞质中的多巴胺神经元相关蛋白的表达;RT-PCR鉴定多巴胺神经元相关基因的表达;ELISA法检测上清及胞质中的多巴胺。结果诱导后,免疫荧光法检测到诱导后的细胞表达多巴胺神经元相关蛋白:酪氨酸羟化酶、多巴胺转运蛋白和神经核蛋白;RT-PCR检测到诱导后的细胞表达多巴胺神经细胞相关基因TH、AADC;ELISA法检测到诱导后的上清及胞质中有多巴胺分泌。结论间充质干细胞具有向多巴胺能样细胞分化的能力。     

四种诱导剂诱导骨髓间充质干细胞向心肌样细胞的分化

背景：不同诱导剂诱导骨髓间充质干细胞分化形成心肌样细胞功能学方面的研究未见报道。 目的：观察5-氮杂胞苷、血管紧张素Ⅱ、骨形态发生蛋白2和P53特异性抑制剂对骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化的影响。 方法：分离大鼠骨髓间充质干细胞,取第3代细胞分为5组,即正常对照组,5-氮杂胞苷组、血管紧张素Ⅱ组、骨形态发生蛋白2组和P53特异性抑制剂组。采用流式细胞仪技术鉴定骨髓间充质干细胞表面特定抗原表达情况,Western blot法检测诱导4周后Cx43、肌钙蛋白Ⅰ表达情况,fluo3/AM钙离子探针激光共聚焦检测诱导4周后钙瞬变能力。 结果与结论：骨髓间充质干细胞表面抗原CD29、CD44、CD45的阳性表达率分别为89.1%,90.4%和1.9%。Western blot结果显示,各诱导组均有肌钙蛋白Ⅰ的表达,P53特异性抑制剂组较其余各组表达多(P < 0.05),骨形态发生蛋白2组较其余各组表达少(P < 0.05)。Cx43蛋白在各组之间均有表达,正常对照组较各实验组明显较少(P < 0.05),P53特异性抑制剂组较其余各组表达多(P < 0.05),血管紧张素Ⅱ组较其余各组表达少(P < 0.05)。钙瞬变功能测定结果显示,荧光强度血管紧张素Ⅱ>P53特异性抑制剂>5氮杂胞苷>骨形态发生蛋白2>正常对照组(P < 0.01)。提示不同诱导剂诱导骨髓间充质干细胞之后,各实验组均能向心肌样细胞分化,表达心肌特异性蛋白。而不同诱导剂发挥作用的通路不同,从而对诱导骨髓间充质干细胞分化形成心肌样细胞的功能产生不同影响。     

初级纤毛在白藜芦醇诱导大鼠骨髓基质细胞分化为神经元样细胞中的作用

目的:研究初级纤毛在白藜芦醇诱导大鼠骨髓基质细胞(MSCs)分化为神经元样细胞中的作用.方法:全骨髓贴壁法分离、培养、纯化MSCs.含15 μmol/L白藜芦醇的无血清DMEM/F12诱导MSCs分化.倒置显微镜下观察细胞形态,免疫印迹检测神经元特异性烯醇化酶(NSE)、微管相关蛋白-2(MAP-2)的表达.免疫荧光法检测MSCs增殖情况.扫描电子显微镜检测MSCs表面初级纤毛,免疫荧光法检测初级纤毛蛋白(Ac-Tu)的表达.结果:白藜芦醇诱导后60％的细胞胞体收缩,立体感增强,类似神经元.免疫印迹显示MSCs及对照组细胞有NSE蛋白的轻度表达,诱导后NSE、MAP-2蛋白表达阳性,随着诱导时间延长,NSE、MAP-2的表达渐增强.经过24 h饥饿后,90％的MSCs处于生长静止状态.扫描电子显微镜及免疫荧光显示,处于生长静止期的MSCs具有初级纤毛,且白藜芦醇可诱导具有初级纤毛的MSCs分化为神经元样细胞.对照组则无明显变化.结论:白藜芦醇能诱导MSCs分化为神经元样细胞.在此过程中,初级纤毛可能发挥着重要作用.     

灯盏花素注射液对骨髓间充质干细胞的诱导分化

目的探索灯盏花素注射液体外诱导大鼠骨髓间充质细胞(BMSCs)分化为神经元和胶质细胞的可行性。方法贴壁法分离纯化SD大鼠骨髓间充质细胞。第4代细胞行表型鉴定后,用灯盏花素注射液诱导,每6h倒置相差显微镜观察形态变化,免疫细胞化学染色鉴定诱导后细胞的神经元特异性稀醇化酶(NSE)、神经胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达情况,四甲基偶氮唑盐(MTT)检测不同浓度灯盏花素注射液诱导后细胞的活力,流式细胞术及RT-PCR检测诱导前后细胞中NSE、GFAP mRNA的表达变化。结果BMSCs表型鉴定为CD44+、CD54+、CD34-,诱导18h后BMSCs胞体开始收缩,有突起伸出,24h后突起增多形成网络结构。免疫细胞化学染色,NSE阳性表达率为(48.7±3.4)%,GFAP阳性表达为(56.8±4.2)%,流式细胞仪检测诱导24h后的细胞NSE及GFAP蛋白表达量均较未诱导组升高,RT-PCR检测诱导后细胞表达NSE、GFAP mRNA,未诱导的细胞则不表达。结论灯盏花素注射液可诱导大鼠骨髓间充质细胞在体外分化为神经元和神经胶质细胞。     

卵泡抑素诱导骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞

本实验观察了卵泡抑素(follistatin)对骨髓间充质干细胞(BMSCs)向神经细胞分化的影响。利用Percoll密度梯度离心法及贴壁筛选法分离培养和扩增成人的BMSCs,通过流式细胞术分析鉴定BMSCs的纯度,用follistatin诱导第三代生长良好的MSCs向神经元转化,观察分化过程中细胞形态的变化,利用RT-PCR方法检测诱导前后BMSCs的神经元特异性烯醇化酶(NSE)和神经干细胞标记物巢蛋白(Nestin)的表达情况。结果显示:流式分析获得了纯度较高的BMSCs,细胞表达CD29、CD44、CD106和CD166,不表达CD34和CD45。诱导10d后,细胞呈现双极、多极和锥体形的典型神经元细胞形态,并且在mRNA水平证明诱导分化后的细胞与对照组比较NSE和Nestin的表达增加(P<0.05)。上述结果表明follistatin可以在体外诱导人的BMSCs分化为神经样细胞。     

Differentiation of bone marrow stromal stem cells into cardiomyocyte-like cells in different mammalian species

We describe the possibility of obtaining cardiomyocyte-like cell cultures from rat, guinea pig, and human bone marrow stromal stem cells. The content of troponin I-positive cells attains 35-45% of the total number of cells in the cultures and persists at this level for up to 4 months under differentiation conditions. Spontaneous contractions of cardiomyocyte-like cells were observed after the formation of cell monolayer under differentiation conditions.     

地黄多糖诱导骨髓间充质干细胞为神经样细胞后的突触功能

目的:探讨地黄多糖诱导大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)分化为神经元样细胞后是否具有神经突触功能.方法:贴壁筛选法分离纯化BMSCs,地黄多糖进行诱导,激光共聚焦显微镜检测细胞在高钾刺激下细胞膜电位的变化,细胞内钙流变化及细胞突触循环功能.结果:地黄多糖诱导24 h,连续培养7d后,光学显微镜下显示诱导后的细胞伸出突起交互成复杂网状;免疫荧光细胞化学显示诱导后的细胞神经元巢蛋白阳性表达率为97.9％±1.3％,神经元特异性烯醇化酶阳性率95.4％±1.9％,突触小泡蛋白阳性率为94.2％±2.2％;激光共聚焦显微镜显示诱导后细胞在高钾刺激下细胞膜电位迅速升高,细胞内钙离子流增加,细胞突触发生了胞吞胞吐现象.结论:地黄多糖可以诱导BMSCs分化为神经样细胞,此细胞具有神经细胞的神经生理功能.     

损伤脊髓组织液对大鼠骨髓基质细胞向神经细胞诱导分化的研究

目要：探讨成年大鼠骨髓基质细胞在损伤脊髓组织液中向神经细胞分化的可能性，为神经再生及脊髓损伤的治疗提供一种新方法。方法：从大鼠骨髓中分离培养骨髓基质细胞并传至第5代，将正常、伤后1d，伤后1周及伤后3周脊髓提取液加入细胞培养基中，观察细胞形态的变化，并采用免疫组织化学法检测诱导后的细胞表达NSE特异性标志物。结果：加入脊髓提取液诱导后24h，部分细胞的形态已发生改变，48h后大部分细胞不仅在形态上表现为神经元样特征，而目NSE等特异性抗体呈阳性表达。结论：损伤脊髓组织液能将骨髓基质细胞诱导成神经元样细胞。     

黄芪诱导骨髓间充质干细胞向神经干细胞分化

目的:观察黄芪注射液诱导大鼠骨髓间充质于细胞(BMSCs)分化的特点以及黄芪对BMSCs活性的影响。方法:分别使用浓度为20、50、100、200μl/ml的黄芪注射液诱导BMSCs,分别在1、5、24 h光镜观察细胞形态变化,免疫细胞化学方法观察巢蛋白、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、微管相关蛋白2(MAP-2)的表达,MTT方法检测黄芪对BMSCs活性的影响。结果:诱导后细胞体积增大,胞核固缩,核质比减小,有细长突起形成,部分细胞间可见网络状连接。巢蛋白阳性细胞在100μl/ml浓度诱导24 h组染色最强,而NSE和GFAP阳性细胞在200μl/ml浓度诱导24 h组阳性细胞数量最多,染色最强,MAP-2抗体染色只在100μl/ml浓度诱导24 h组和200μl/ml浓度诱导24 h组出现少量阳性细胞。不同浓度的黄芪注射液以及作用不同时间均对BMSCs的活性产生影响。结论:在黄芪作用下,BMSCs表达神经干细胞特异标志物,随着时间的延长,进一步表达神经元特异标志物和胶质细胞特异标志物。     

新生乳鼠视网膜细胞诱导骨髓间质干细胞向视网膜神经样细胞分化

目的：探讨体外培养的新生乳鼠视网膜细胞对骨髓间质干细胞的诱导分化作用。方法： 取成年Wistar大鼠股骨全骨髓细胞体外培养，经多次传代后获得高纯度的骨髓间质干细胞。以新生乳鼠视网膜细胞作诱导条件，采用分层共培养的方法诱导骨髓间质干细胞。倒置相差显微镜观察骨髓间质干细胞与新生乳鼠视网膜细胞共培养后形态的改变；免疫组织化学法检测诱导后的细胞巢蛋白(nestin)、神经丝蛋白(NF)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、微丝微管相关蛋白-2(Map-2)、Thy 1.1、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)等特异性标记物的表达；RT-PCR进一步分析诱导后细胞表达nestin、NF、NSE、Thy 1.1及Ran等mRNA的情况。结果：新生乳鼠视网膜细胞作诱导剂，诱导48 h后可见部分细胞长出突起并向视网膜神经元特性样的细胞分化，最长可维持10 d。结论： 骨髓间质干细胞在体外培养的新生乳鼠视网膜细胞的诱导作用下可以向视网膜神经元样细胞分化。     

右归丸诱导大鼠骨髓基质细胞分化为神经样细胞的研究

目的:探讨右归丸体外诱导大鼠骨髓基质细胞分化为神经样细胞。方法:密度梯度离心法结合贴壁培养法培养骨髓基质细胞,并利用右归丸诱导骨髓基质细胞分化为神经样细胞,设为空白对照组,右归丸组。结果:诱导7 d后,与空白对照组相比较,右归丸组细胞显示为典型的神经细胞样形态,细胞NSE、Nestin和GFAP阳性率明显增高(P<0.05)。结论:右归丸可以体外诱导大鼠骨髓基质细胞分化为神经样细胞。