转化生长因子β1对骨髓干细胞分化类髓核细胞的影响

背景：转化生长因子β1是骨髓间充质干细胞分化为类髓核细胞的首选生长因子,适当浓度能诱导骨髓间充质干细胞的增殖和分化。目的：观察不同质量浓度转化生长因子β1对大鼠骨髓间充质干细胞体外向类髓核细胞分化的影响,优化骨髓间充质干细胞体外培养条件。方法：取成年大鼠股骨骨髓,体外培养、纯化。取第3代成年大鼠骨髓间充质干细胞,实验组用加入不同质量浓度转化生长因子β1（0,1,10,20μg/L）的HG-DMEM无血清培养液诱导3,7,14,21d;对照组普通状态下用含体积分数为10%胎牛血清的HG-DMEM培养液自然分化。结果与结论：10μg/L转化生长因子β1诱导液诱导的骨髓间充质干细胞蛋白聚糖与Ⅱ型胶原蛋白水平明显高于其他实验组和对照组（P〈0.01）。各实验组14d时蛋白聚糖的表达均较3,7,21d时高（P〈0.01）。对照组各时间点蛋白聚糖Aggrecan及Ⅱ型胶原表达均呈阴性。提示10μg/L的转化生长因子β1能提高大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导分化类髓核的数量,从而使骨髓间充质干细胞发挥更高的治疗效率。     

转化生长因子β1/胰岛素样生长因子1与髓核细胞诱导脂肪间充质干细胞向髓核样软骨细胞分化的比较

背景:以往研究脂肪间充质干细胞培养方式多为单层培养,诱导方式主要集中于细胞因子的方法,而椎间盘体内微环境,除细胞因子对细胞影响外,在其三维环境中细胞间的相互作用还值得进一步研究.目的:在体外分别通过髓核细胞和转化生长因子β1/胰岛素样生长因子1两种条件诱导,观察脂肪间充质干细胞向髓核细胞分化的差异.方法:分别单层培养兔的脂肪间充质干细胞与髓核细胞细胞,脂肪间充质干细胞培养至3代经鉴定后,按5×106个细胞制成微球,置于Transwell培养板中培养,分别通过髓核细胞微球及转化生长因子β1/胰岛素样生长因子1诱导;于诱导前、诱导7,14 d,观察细胞形态变化,并通过RT-PCR对Ⅱ型胶原、蛋白多糖水平进行测定.结果与结论:在体外诱导7,14 d,两组脂肪间充质干细胞微团体积、形态无明显区别.RT-PCR检测结果显示7 d两组与髓核诱导组均有Ⅱ型胶原及蛋白多糖mRNA表达,但转化生长因子β1/胰岛素样生长因子1组表达更强;诱导14 d髓核诱导组Ⅱ型胶原及蛋白多糖mRNA表达明显增高,优于转化生长因子β1/胰岛素样生长因子1组.结果表明,在体外髓核细胞和转化生长因子β1/胰岛素样生长因子1对脂肪间充质干细胞进行诱导均有促进其向髓核细胞分化作用,而转化生长因子β1、胰岛素样生长因子1为正常髓核细胞分泌重要因子,说明髓核细胞对脂肪间充质干细胞的诱导之间除细胞因子作用外,尚存在相互促进增殖分化作用.     

转化生长因子β1诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化

背景:转化生长因子β1是关节软骨组织工程研究的首选生长因子,适当浓度能刺激关节软骨细胞增殖、分裂和分化.目的:建立含有转化生长因子β1的特殊诱导体系培养条件下骨髓间充质干细胞分化为软骨细胞的能力,观察诱导后的细胞形态及表型变化.方法:于兔胫骨结节内侧抽取骨髓,采用贴壁培养法分离纯化兔骨髓间充质干细胞,取第3代骨髓间充质干细胞行流式细胞仪检测鉴定其表面抗原,以含有转化生长因子β1的特殊软骨诱导体系的培养条件下对第3代骨髓间充质干细胞诱导培养21 d,诱导后与人鼻中隔软骨细胞进行比较.采用免疫组织化学法对Ⅱ型胶原进行定性检测.结果与结论:贴壁培养法可分离并纯化兔骨髓间充质干细胞,所得第3代骨髓间充质干细胞表面抗原CD44 阳性,CD34、CD45 阴性.经诱导培养21 d后细胞形态变为不规则,Ⅱ型胶原免疫组织化学染色显示可见阳性细胞.提示含有转化生长因子β1的特殊软骨诱导体系的培养条件下,骨髓间充质干细胞可以转化为软骨细胞,且与正常软骨细胞无明显差异.     

茶黄素和转化生长因子β1对兔骨髓间充质干细胞向软骨细胞增殖及诱导分化的影响

背景:已有大量的实验报道,转化生长因子β1能体外促进骨髓间充质干细胞向软骨细胞转化,而茶黄素在细胞转化过程中起重要作用.目的:拟验证在茶黄素和转化生长因子β1的协同作用下,骨髓间充质干细胞向软骨细胞转化是否优于单纯使用转化生长因子β1.设计、时间及地点:干细胞生物学实验,于2008-05/08在安徽省立医院中心实验室完成.材料:健康8剧龄新两兰人白兔,获取骨髓间充质干细胞进行分离和原代培养.方法:取第3代骨髓间充质干细胞,分为3组:对照组:完全培养基加地塞米松108mmol/L、维生素C10 mmol/L.转化生长因子组:完全培养基加地塞米松10-8mmol/L、转化生长因子β15 μg/L、维生素C10 mmol/L.茶黄素组:完全培养基加地塞米松108mmol/L、转化生长因子β1 5 ng/mL、维生素C10 mmol/L、茶黄素30 mg/L.主要观察指标;倒置显微镜下观察细胞生长状况及形态变化,甲苯胺蓝染色、阿利新蓝比色法测定各板每孔中葡萄糖氨基聚糖含量、免疫检测仪测定3组的吸光度值.结果:骨髓中分离获得的骨髓间充质干细胞在体外增殖旺盛,转化生长因子β1和茶黄素诱导后细胞生长明显减缓.加入诱导液后,转化生长因子组和茶黄素组,可见细胞小结形成,茶黄素组细胞小结明显增多并在局部形成多个呈放射状细胞集落,而对照组未见明显变化.免疫组化染色后转化生长因子组细胞呈阳性、茶黄素组细胞呈强阳性,对照组未见阳性细胞.与对照组比较,转化生长因子组、茶黄素组吸光度值明显增(P＜0.01),茶黄素高于转化生长因子组(P＜0.05),差异有统计学意义.结论:茶黄素在转化生长因子β1存在的条件下能有效促进骨髓间充质干细胞在体外向软骨细胞分化.     

茶黄素和转化生长因子β1对免骨髓间充质干细胞向软骨细胞增殖及诱导分化的影响

背景：已有大量的实验报道,转化生长因子β1能体外促进骨髓间充质干细胞向软骨细胞转化,而茶黄素在细胞转化过程中起重要作用。目的：拟验证在茶黄素和转化生长因子β1的协同作用下,骨髓间充质干细胞向软骨细胞转化是否优于单纯使用转化生长因β1。设计、时间及地点：干细胞生物学实验,于2008-05／08在安徽省立医院中心实验室完成。材料：健康8周龄新西兰大白兔,获取骨髓间充质干细胞进行分离和原代培养。方法：取第3代骨髓间充质干细胞,分为3组：对照组：完全培养基加地塞米松10μmmol／L、维生素C10mmol／L。转化生长因子组：完全培养基加地塞米松10μmmol／L、转化生长因子β1 5μg／L、维生素C10mmol／L。茶黄素组：完全培养基加地塞米松10^-8mmol／L、转化生长因子B15ng／mL、维生素C10mmol／L、茶黄素30mg／L。主要观察指标：倒胃显微镜下观察细胞生长状况及形态变化,甲苯胺蓝染色、阿利新蓝比色法测定各板每孔中葡萄糖氨基聚糖含量、免疫检测仪测定3组的吸光度值。结果：骨髓中分离获得的骨髓问充质干细胞侄体外增殖旺盛,转化生长因子β1和茶黄素诱导后细胞生长明显减缓。加入诱导液后,转化生长因子组和茶黄素组,可见细胞小结形成,茶黄素组细胞小结明显增多并在局部形成多个呈放射状细胞集落,而对照组未见明显变化。免疫组化染色后转化生长因子组细胞呈阳性、茶黄素组细胞呈强阳性,对照组未见阳性细胞。与对照组比较,转化生长剀子组、茶黄素组吸光度值明显增（P〈0．01）,茶黄索高于转化生长因子组（P〈005）,差异有统计学意义。结论：茶黄素在转化生长因子β1存在的条件下能有效促进骨髓间充质干细胞在体外向软骨细胞分化。     

转化生长因子β及周期性拉伸应变条件下骨髓间充质干细胞向软骨样细胞的分化

背景：研究表明转化生长因子β对骨髓间充质干细胞的软骨方向分化具有显著的诱导作用。周期性拉伸应变可以模拟软骨细胞在体内的力学环境,对细胞的增殖和分化起着重要的调节作用。目的：探讨转化生长因子β及周期性拉伸应变在诱导骨髓间充质干细胞向软骨样细胞分化过程中是否具有协同作用。方法：取2月龄新西兰大白兔10只,骨穿针穿入股骨髓腔内,抽取骨髓3.0-4.0 mL并分离培养骨髓间充质干细胞,传至3代后随机分为4组,分别为空白组、转化生长因子β组、周期性拉伸应变组以及周期性拉伸应变＋转化生长因子β组,作用1,3,6 d后取出相应细胞,番红O染色观察大体形态,阿尔新蓝染色检测糖胺聚糖水平,ELISA检测上清液基质金属蛋白酶13及基质金属蛋白酶组织抑制剂1水平,RT-PCR检测Ⅱ型胶原、基质金属蛋白酶13及基质金属蛋白酶组织抑制剂1 mRNA相对表达量。结果与结论：番红O染色可见细胞呈长梭形或不规则三角形样改变,各实验组较空白组细胞数量及基质分泌增多。作用第3天时转化生长因子β组、周期性拉伸应变＋转化生长因子β组上清液糖胺聚糖水平较空白组均升高（P＜0.05）,周期性拉伸应变＋转化生长因子β组Ⅱ型胶原mRNA相对表达量较空白组增高（P ＜0.05）。结果提示转化生长因子β及周期性拉伸应变均可诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化,二者具有明显的协同作用。     

不同质量浓度时转化生长因子β1将如何诱导大鼠骨髓间充质干细胞向平滑肌样细胞的分化

背景:在内膜损伤后炎症反应的过程中,间充质干细胞可以从骨髓释放到病灶处,参与损伤修复.但目前尚缺乏在细胞水平对转化生长因子β1如何促进骨髓间充质干细胞转化为平滑肌样细胞的分子机制研究.目的:揭示体外实验条件下,血管急性损伤时不同质量浓度转化生长因子β1如何诱导骨髓间充质干细胞向平滑肌样细胞分化.设计、时间及地点:随机对照动物实验,体外诱导细胞观察,于2008-01/2009-05在上海交通大学医学院附属第九人民医院SPF级实验动物中心和上海交通大学医学院附属第九人民医院组织工程实验室完成.材料:雄性SD大鼠24只,随机分为正常对照组、模型组,12只/组.另取4周龄雄性SD大鼠6只,用于分离制备骨髓间充质干细胞.方法:①模型组大鼠建立颈总动脉急性损伤模型.取正常对照组及模型组大鼠损伤后1,3,7 d的血清,运用双抗体夹心ABC-ELISA法检测血清中转化生长因子β1的水平.②第1次传代后的大鼠骨髓间充质干细胞以(1.0～3.0)×10~5个/100 mm培养皿的密度接种,设立2组:常规培养组仅加入含体积分数为20%的胎牛血清高糖DMEM基础培养液;转化生长因子β1诱导组在常规培养组基础上,分别给予1,3,5,10 μg/L转化生长因子β1诱导1周.主要观察指标:损伤后血清中转化生长因子β1的表达;相差倒置显微镜观察诱导后细胞形态学变化:平滑肌细胞标志物α-肌动蛋白的表达.结果:①正常对照组大鼠血清中转化生长因子β1的质量浓度较低;模型组大鼠损伤后1 d血清中转化生长因子β1的质量浓度即已升高,损伤后3 d达高峰,损伤后7 d明显下降,但仍未完全恢复到基础水平.②骨髓间充质干细胞经转化生长因子β1诱导1周后,细胞融合成片,形成峰谷样外观.③免疫细胞化学检测结果显示,与常规培养组比较,1,3,5,10 μg/L转化生长因子β1诱导组平滑肌细胞分化率均明显增加,尤其是5,10μg/L转化生长因子β1诱导组差异有显著性意义(P＜0.01).实时定量PCR结果与免疫细胞化学检测结果相似.结论:急性血管损伤后大鼠血清中转化生长因子β1呈高表达,并在损伤后3 d达高峰.在体外,经类似此高峰浓度的转化生长因子β1诱导后,对骨髓间充质干细胞向平滑肌样细胞分化有较好的促进效应.     

骨髓间充质干细胞成骨分化中转化生长因子受体的表达

背景:机体受创后尤其是骨折发生后,骨髓间充质干细胞将启动成骨分化,其表面多种生长因子如碱性成纤维细胞生长因子、转化生长因子、骨形态发生蛋白的受体表达将发生变化.目的:观察骨折损伤后不同时相骨髓间充质干细胞表面转化生长因子受体的表达变化.设计、时间及地点:对照观察实验,于2002-02/2003-11在解放军第三军医大学预防医学院复合伤研究所创伤、烧伤与复合伤国家重点实验室完成.材料:选用健康成年兔,建立成兔桡骨骨折模型.方法:在造模当日及造模后1,5,10,15,20d抽取实验兔骨髓液,取骨髓有核细胞,纯化间充质干细胞,成骨分化培养基诱导培养.主要观察指标:通过Western-blot法检测转化生长因子β1,β2受体在间充质干细胞上的表达.结果:造模后1 d转化生长因子β1受体表达与造模当日比较无明显差异(P>0.05):造模后5d,其表达显著高于造模当日(P<0.05);造模后10d与5d比较无明显差异(P>0.05),但显著高于造模当日(P<0.05);造模后15,20d的转化生长因子β1受体表达显著高丁造模当日及造模后5,10d(P<0.01).造模后1,5d转化生长因子β2受体表达与造模当日无明显差异(P>0.05):造模后10,15d,其表达显著高于造模当日(P<0.05);造模后20d转化生长因子β2受体的表达显著高于造模当日及造模1,5,10,15d(P<0.01).结论:创伤后体内骨髓间充质干细胞成骨分化过程中转化生长因子β1,β2受体的表达呈现逐渐增高的趋势.     

骨髓间充质干细胞对肺损伤大鼠转化生长因子β及单核细胞趋化蛋白1的影响

背景:转化生长因子β及单核细胞趋化蛋白1是肺纤维化形成过程中的重要细胞因子,已证实骨髓间充质干细胞可降低损伤肺组织中的胶原含量,减轻肺纤维化.目的:观察骨髓间充质干细胞对肺损伤大鼠转化生长因子β及单核细胞趋化蛋白1的影响.设计、时间及地点:随机对照,细胞学体外实验,于2005-05/2006-02在解放军第四军医大学完成.材料:清洁级雌性SD大鼠20只,随机分为正常对照组、细胞对照组、肺损伤组、细胞移植组,5只/组.雄性SD大鼠5只用于骨髓间充质干细胞的采集.方法:肺损伤组、细胞移植组大鼠经气管注入5 mg/kg博来霉素0.2～0.3 mL诱发建立肺损伤模型.造模后12 h,细胞移植组、细胞对照组大鼠经尾静脉注入骨髓间充质干细胞悬液0.5 mL,约5×106个细胞;肺损伤组、正常对照组大鼠同法注入无血清DMEM-F12 0.5 mL.主要观察指标:苏木精-伊红染色观察肺组织形态学变化.酸解法测定肺组织羟脯氨酸含量.ELISA法检测血清及支气管肺泡灌洗液中转化生长因子β、单核细胞趋化蛋白1的表达.结果:细胞移植2周后,正常对照组及细胞对照组的肺泡腔均匀完整;肺损伤组的肺泡结构破坏,肺泡间隔增厚,间质增生;细胞移植组肺损伤程度明显减轻.与正常对照组比较,肺损伤组、细胞移植组的肺组织羟脯氨酸含量均显著升高(P<0.01或0.05),细胞移植组升高幅度明显低于肺损伤组(P<0.01).各组大鼠血清及支气管肺泡灌洗液中转化生长因子β、单核细胞趋化蛋白1的表达水平与肺组织羟脯氨酸含鼍基本相似.结论:骨髓间充质干细胞可减少肺损伤大鼠肺组织羟脯氨酸含量,减轻大鼠肺损伤及纤维化程度,可能与降低转化生长因子β、单核细胞趋化蛋白1的表达有关.     

重组人转化生长因子-β1对间充质干细胞分化为成骨细胞的影响

目的 探讨重组人转化生长因子-β1(rhTGF-β1)对成人骨髓间充质干细胞(MSCs)分化为成骨细胞的影响。方法 体外分离、扩增成人骨髓MSCs。采用不同浓度的rhTGF-β1诱导成人骨髓MSCs体外分化为成骨细胞。利用倒置光学显微镜、透射电镜、四甲基偶氮唑盐比色、碱性磷酸酶(ALP)染色、ALP活性测定等方法研究成人骨髓MSCs增殖和分化情况。结果 成人骨髓MSCs的增殖及分化与rhTGF-β1呈剂量依赖关系，低浓度时促进增殖，高浓度抑制增殖，5μg／L浓度时增殖达到高峰。其浓度升高促进MSCs分化。结论 成人骨髓MSCs分化为成骨细胞，rhTGF-β1浓度为5μg／L时较合适。     

碱性成纤维细胞生长因子和转化生长因子β1诱导大鼠骨髓间质干细胞分化为心肌细胞的作用比较

目的:对比观察碱性成纤维细胞生长因子和转化生长因子β1促进大鼠骨髓间质干细胞分化为心肌细胞的作用。方法:实验于2005-12/2006-07在中山大学干细胞与组织工程中心实验室进行。实验材料:清洁级大鼠由中山大学实验动物中心提供(SCXR(粤)2004-0011,粤监证字2004A089),三四周,大约50g。实验方法:①分离培养大鼠骨髓间质干细胞,并采用流式细胞仪鉴定。②取第3代骨髓间质干细胞,以1×107L-1接种于24孔培养板和六孔板中,24h后换液并分组:对照组:仅仅更换培养液;5-氮胞苷诱导组:10μmol/L5-氮胞苷孵育24h后更换新鲜培养液;5-氮胞苷 碱性成纤维生长因子诱导组:10μmol/L5-氮胞苷孵育24h后更换含10μg/L碱性成纤维生长因子的新鲜培养液;5-氮胞苷 转化生长因子β1诱导组:10μmol/L5-氮胞苷孵育24h后更换含10μg/L转化生长因子β1的新鲜培养液。以后每3d换液1次,前2组换完全培养基,后2组分别换含10μg/L碱性成纤维生长因子和10μg/L转化生长因子β1的完全培养基。③30d后应用RT-PCR法检测心肌细胞转录因子GATA-4、结蛋白表达,免疫细胞化学染色法检测细胞心肌肌钙蛋白,并在倒置显微镜下观察细胞跳动情况。结果:①骨髓间质干细胞的生长特性及鉴定:原代培养大鼠骨髓质干细胞3d后镜下可见有细胞贴壁,形成克隆,七八天长满,随着换液和传代,细胞逐渐纯化,第3代细胞形成均一的长梭形,流式细胞仪检测发现CD44、CD29表达阳性,CD45、CD11b表达阴性。②骨髓间质干细胞向心肌细胞的分化:大鼠骨髓间质干细胞经5-氮胞苷、5-氮胞苷 碱性成纤维生长因子或5-氮胞苷 转化生长因子β1诱导30d后,有部分细胞心肌肌钙蛋白表达阳性,GATA-4和结蛋白表达明显增强。镜下观察5-氮胞苷 碱性成纤维生长因子诱导组所诱导细胞变细、胞体伸长,呈心肌样细胞跳动,并较其他两组明显,心肌肌钙蛋白阳性细胞的比率较高(P<0.05)。结论:碱性成纤维生长因子在体外有协同5-氮胞苷促进大鼠骨髓间质干细胞分化为心肌细胞的作用,而转化生长因子β1无此作用。     

转化生长因子β3诱导骨髓间充质干细胞分化为软骨细胞

背景: 转化生长因子β是一族多肽类生长因子,胚胎形成期可诱导原始的间充质干细胞分化形成软骨组织,有研究报道转化生长因子β3和碱性成纤维细胞生长因子可促进软骨细胞的代谢和增殖.目的: 验证转化生长因子β3体外诱导骨髓间充质干细胞分化为软骨细胞的可行性.方法: 骨髓来源于髋关节手术时的松质骨碎片或于下肢骨开放性手术时收集,分离培养骨髓间充质干细胞,鉴定其表面抗原,用含体积分数10%胎牛血清以及10μg/L转化生长因子β3的条件培养基诱导,诱导后细胞通过软骨细胞特征性染色,即甲苯氨蓝染色以及Ⅱ型胶原免疫组织化学染色鉴定.结果与结论: 骨髓间充质干细胞表面抗原CD73,CD90,CD105阳性,CD14,CD34,CD45,CD106以及HLA-DR阴性.诱导后细胞形态明显改变,甲苯氨蓝以及Ⅱ型胶原染色结果阳性.提示骨髓间充质干细胞在转化生长因子β3作用下,体外可分化为软骨细胞,可以作为组织工程种子细胞的一种有效来源.     

富血小板纤维蛋白释放转化生长因子β1对骨髓间充质干细胞体外增殖的影响

背景：骨髓间充质干细胞是组织修复的理想细胞,能否提高其体外增殖的能力是促进组织修复的关键因素。目的：观察转化生长因子β1对骨髓间充质干细胞体外增殖的影响。 方法：兔耳中央动脉抽血,离心制备富血小板纤维蛋白,置于新鲜的DMEM培养液中,分别于37℃下静置7,14,21,28 d,收集富血小板纤维蛋白析出液,检测析出液中转化生长因子β1质量浓度。抽取兔骨髓进行体外培养骨髓间充质干细胞,将收集的富血小板纤维蛋白析出液配制成条件培养液作用于骨髓间充质干细胞,观察其对骨髓间充质干细胞增殖的影响。 结果与结论：转化生长因子β1质量浓度随着时间的递增而增高,21-28 d是质量浓度增长最快阶段,在28 d时达到高峰;同一刺激浓度下,骨髓间充质干细胞增殖在0至1 d降低,1至2 d明显升高,2至3 d为平缓期,骨髓间充质干细胞增殖速度最快的是150 ng/L组。实验证实了富血小板纤维蛋白析出液中转化生长因子β1的质量浓度随着时间的增加而增高,含有不同质量浓度转化生长因子β1的条件培养基对骨髓间充质干细胞增殖起到不同的促进作用,骨髓间充质干细胞在含有质量浓度为150 ng/L转化生长因子β1的条件培养基中培养两三天时,增殖速度为最快。     

骨髓间充质干细胞和关节软骨细胞共培养与转化生长因子β1诱导的比较

背景:应用生长因子可诱导骨髓间充质干细胞向软骨样细胞分化,但诱导后的细胞在生物体内很难形成成熟的软骨细胞且仍具有分泌软骨基质及抗压,抗摩擦的能力.目的:对比分析骨髓间充质干细胞与关节软骨细胞共培养诱导、转化生长因子β1诱导骨髓间充质干细胞的效果.方法:提取SD大鼠关节软骨细胞与第3代骨髓间充质干细胞,按1:2,1:1,2:1浓度比种植于Transwell共培养系统中.同时设置转化生长因子β1诱导组为对照.相差显微镜下观察细胞的增殖和基质合成情况,并诱导结果行MTT比色法检查、氨基聚糖水平检测及Western Blot检测II型胶原基因的表达情况.结果与结论:关节软骨细胞与骨髓间充质干细胞1:2比例诱导的结果与10 μg/L转化生长因子β1诱导结果相当,但随着关节软骨细胞在诱导中体系中比例的增加,诱导结果明显优于转化生长因子β1诱导,当诱导细胞达到一定比例时,诱导结果不会随之变化.说明软骨细胞与骨髓间充质干细胞共培养可以诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞转化,在开始时,诱导结果与软骨细胞所占的比例成正相关,当软骨细胞达到一定比例时, 骨髓间充质干细胞的诱导结果并未发生明显变化,提示骨髓间充质干细胞对软骨细胞的诱导存在饱和现象.