GAP-43在骨髓间充质干细胞向神经样细胞分化过程中表达的实验研究

目的 观察生长相关蛋白-43(GAP-43)在体外培养的骨髓间充质干细胞(BMSCs)向神经样细胞分化中的表达情况以探讨其在骨髓间充质干细胞定向分化过程中的作用.方法 体外培养大鼠骨髓间充质干细胞,选取第3代细胞,经流式细胞仪检测细胞表面标志物进行鉴定,并分别应用化学诱导剂β巯基乙醇(BME)和脑源性神经生长因子(BDNF)诱导BMSCs分化,观察诱导后细胞的形态学变化,并应用免疫细胞化学方法对诱导后的细胞进行鉴定、分析生长相关蛋白43、神经巢蛋白(nestin)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、神经丝蛋白(NF) 的表达情况.应用统计学方法比较两组细胞经诱导后2、4、6、8 h GAP-43免疫细胞化学染色阳性率.结果 第三代BMSCs经流式细胞仪检测CD90( )、CD71( )、CD29( ),CD45(-),经两种方法诱导BMSCs均可分化为神经样细胞,分化后细胞均表达GAP-43、nestin、NSE、NF.诱导后2,4,6,8 h GAP-43表达阳性率BME组为77.1%,83.4%,87.0%,82.5%,BDNF组:69.3%,78.1%,82.2%,86.8%.GAP-43随诱导分化时间增加而持续表达,两组间表达阳性率无统计学差异.结论 GAP-43在化学诱导剂及生长因子诱导BMSCs分化为神经样细胞过程中持续表达,对于骨髓间充质干细胞向神经样细胞的分化具有重要意义.     

骨髓间充质干细胞向早期神经元样细胞诱导分化的研究

背景：骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells，MSCs)不仅能分化成间质细胞，而且能向实质细胞(如心肌细胞)转化。在体外定向诱导MSCs分化成神经细胞，是目前国内外研究热点，具有重大理论意义。目的：探讨大鼠MSCs体外诱导分化成神经元的能力。设计：随机空白对照实验的研究。地点、材料和干预：实验在吉林大学公共卫生学院毒理教研室完成。实验动物采用Wistar大鼠(吉林大学实验动物中心)，6周龄，雌雄不限。将2～4代的rMSCs接种在铺有盖玻片的24孔板中。分为3个实验组，一个对照组。实验组分别加入终浓度为0．25，0．50和1．00mmol／L异丁基甲基黄嘌呤(isobutylmethylxanthine，IBMX)诱导传代的rMSCs，待细胞分化后进行形态学观察，对照组中不加诱导剂，并用免疫细胞化学方法进行细胞鉴定。主要观察指标：培养MSCs的生长情况，诱导后细胞的形态学变化及nestin(小鼠抗大鼠，单克隆)，神经元特异性烯醇化酶(neuron-specffic enolase，NSE)抗体(兔抗鼠，多抗)、微管相关蛋白-2a，b(microtubule-associated protein-2a，b，MAP-2a，b)的免疫细胞化学检测。结果：加入IBMX后，0．25mmol/L组分化成神经元样细胞较少。1．0mmol／L组细胞加入IBMX第2天开始可见细胞陆续死亡。0．5mmol／L组2d即可见有神经元样细胞出现，细胞具有典型的神经元形态特征，0．5mmol/L IBMX诱导细胞效果最好，2d即可见有神经元样细胞出现，6d神经元样细胞占细胞总数的(23．2&;#177;2．3)％，NSE染色阳性。对照组中未诱导细胞表达nestin，诱导后3d阳性细胞增多，6d减少。实验组和对照组均不表达MAP-2a．b。结论：体外rMSC能扩增、传代，并被诱导分化成早期神经元样细胞。     

大鼠骨髓间充质干细胞分离培养及向神经元样细胞分化的实验研究

目的:探讨大鼠骨髓间充质干细胞(marrowstromalstemcell,MSC)的分离培养和体外扩增方法及生物学特性,研究其在诱导因子诱导下向神经元细胞分化的能力。方法:取大鼠骨髓,采用贴壁培养筛选法分离MSC,进行培养扩增,观察其生物学特性;用β-巯基乙醇(β-mereaptoethanol,β-ME)和丹参注射液诱导MSC向神经元样细胞分化,并通过细胞免疫化学法鉴定分化细胞。结果:大鼠MSC可通过贴壁法成功分离并可在体外大量扩增,经丹参注射液和β-ME诱导,MSC可向神经元样细胞分化,出现胞体和突起,细胞免疫化学染色神经元特异性烯醇化酶(NSE)和巢蛋白(Nestin)呈阳性。结论:MSC易分离和培养,体外培养条件下生长良好,可连续传代,诱导剂作用下可分化为神经元样细胞。     

人骨髓间充质干细胞向神经元样细胞诱导分化

骨髓间充质干细胞具备取材方便、对组织损伤小等优点,其低免疫原性及易于诱导机体的免疫耐受性,使得在不需要HLA配型的前提下也可以进行异体移植,从而减少免疫抑制剂的副作用.目前常采用密度梯度离心法体外分离培养人骨髓间充质干细胞,可根据生物学特性、细胞表面标记、多分化潜能、低免疫原性和免疫调节功能对其进行鉴定.骨髓间充质干细胞虽来源于中胚层,但在相应的诱导下可以向内胚层或外胚层的方向分化,一般选取传至第5代的骨髓间充质干细胞,除在培养液中加入传统的诱导剂如神经生长因子、维甲酸、脑源性生长因子、碱性成纤维生长因子、表皮生长因子外,向培养液中加入二十二碳六烯酸和花生四烯酸可诱导加速骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化,并促进神经元轴突的生长.但是骨髓间充质干细胞移植的安全性,尤其是致瘤性的问题仍有待进一步研究.     

骨髓间充质干细胞诱导分化为神经干细胞过程中端粒酶的表达

背景:端粒酶在细胞分化及活化过程起重要作用。目的:检测骨髓间充质干细胞诱导分化为神经干细胞过程中端粒酶的表达。方法:采用PCR-ELISA端粒酶检测方法检测SD大鼠骨髓间充质干细胞传代培养前6代细胞中端粒酶的表达;将传代培养的第3代SD大鼠骨髓间充质干细胞诱导分化为神经干细胞,传代培养至第6代,检测各代细胞中端粒酶的表达。以人胚肾细胞系293细胞蛋白提取物作为阳性对照,以灭活细胞蛋白提取物为阴性对照。结果与结论:端粒酶在传代培养的前6代骨髓间充质干细胞中呈阳性表达,为阳性对照组的9.4%～30.9%,第3代表达最高;在诱导分化为神经干细胞传代培养的前5代呈阳性表达,为阳性对照组的5.4%～33.1%,第3代和第4代表达最高。说明端粒酶是细胞分化、增殖的一个重要因素。     

Wnt信号分子诱导骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化

背景:间充质干细胞可向神经方向转化,但分子机制目前不清楚.目的:观察Wnt3a和Wnt5a在骨髓间充质干细胞向神经细胞分化过程中的作用.方法:体外分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,传代后通过形态学和流式细胞仪检测细胞表面标志物CD14,CD44,CD9,CD34,CD45表达.采用碱性成纤维细胞生长因子分别联合Wnt3a和Wnt5a的诱导方案,免疫组织化学法和RT-PCR检测Wnt3a、Wnt5a在骨髓间充质干细胞向神经样细胞分化过程中的作用.结果与结论:骨髓间充质干细胞为长梭形,表面标志物CD9,CD44高表达,CD34,CD45低表达.诱导后细胞Wnt3a诱导组巢蛋白,神经元特异性烯醇化酶呈阳性,而胶质纤维酸性蛋白无明显表达,细胞活力良好.Wnt5a诱导组巢蛋白呈弱阳性表达,而神经元特异性烯醇化酶及胶质纤维酸性蛋白阴性.RT-PCR结果显示Wnt3a诱导组巢蛋白在诱导前后均有表达,神经元特异性烯醇化酶在诱导后5 d可见明显的扩增条带,10 d后更加明显.胶质纤维酸性蛋白在诱导10 d后出现较弱的扩增条带.提示Wnt3a分子能够促进体外培养的间充质干细胞向神经元样细胞分化.     

骨髓间充质干细胞在神经修复中的研究进展

近年来,干细胞移植技术治疗神经损伤已成为神经修复研究的热点。骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)以其扩增快、多向分化潜能、再生能力强、排斥反应小、可诱导分化为类雪旺细胞等特点被用于治疗临床神经损伤的研究。本文就BM-MSCs的生物学特点、诱导分化为神经细胞的方法及其在神经修复中的应用作一综述。     

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1mmol/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-timePCR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)。Westernblot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Westernblot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。     

骨髓间充质干细胞联合超短波对大鼠脊髓损伤后早期AQP-4和GAP-43的影响

目的:探讨骨髓间充质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)联合超短波(ultrashort wave,USW)治疗对大鼠脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)后功能恢复、水通道蛋白4(aquaporin-4,AQP-4)和生长相关蛋白43(growth associated protein 43,GAP-43)表达的影响。方法:30只雌性SD大鼠,随机分为5组:sham组、control组、USW组、BMSCs组、USW+BMSCs联合治疗组,采用改良Allen's法制作大鼠SCI模型,术后1d、1周、2周、3周、4周用BBB评分法评价后肢运动功能的恢复情况。术后4周取材行AQP-4和GAP-43的免疫组化染色,并行阳性细胞计数,进行比较分析。结果:术后4周BBB评分各组比较有显著性意义,USW组、BMSCs组、USW+BMSCs组与control组比较P0.001、P0.05、P0.001。USW组、BMSCs组、USW+BMSCs组AQP-4表达水平明显低于control组,有显著性意义(P0.001、P0.05、P0.001)。GAP-43的表达上,BMSCs组、USW+BMSCs组明显多于control组及USW组,分别比较均有显著性意义(P0.001)。结论:单纯USW治疗即可明显改善SCI后神经功能;单纯USW治疗及BMSCs移植治疗均可减轻水肿,以USW作用最为显著;而在促进轴突再生方面,BMSCs组意义更为明显。二者联合治疗在促进功能恢复上并未显现出协同作用,但是在减轻水肿和促进轴突生长方面有协同作用。     

骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化的研究进展

近年来,人们在动物试验中发现移植心肌梗死区的骨髓干细胞可以定向分化为具有正常生理功能的心肌细胞并可促进新生血管形成,最终达到修复坏死心肌,改善受损的心脏功能[1].因此干细胞体外扩增及向心肌化条件分化后植入受损心肌处,可能更有利于缺血心脏病的心功能改善.最近NicolaSmart等[2]使用一种名为Tβ4的蛋白质注入人为心肌受损鼠心脏内,可以增强祖细胞的活力,帮助心脏自我修复,但由于心肌祖细胞在心肌细胞所占比例极低,并不能满足短时间内大量心肌细胞的缺失.现将骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)向心肌样细胞诱导分化的研究进展作如下综述.     

Wnt信号通路对骨髓间充质干细胞向神经样细胞分化的作用研究进展

正骨髓间充质干细胞为源于胚胎中胚层的早期细胞[1],其来源丰富,易于分离纯化,且具有多向分化潜能、低免疫排斥反应等特点。近年来,在组织工程、细胞移植治疗脑、脊髓损伤领域取得令人鼓舞的成就。研究发现,BMSCs于移植区域分化为神经样细胞是治疗脑、脊髓损伤的重要因素,但目前对该细胞神经分化机制尚无统一认识。另有研究[2]报道Wnt信号通路为细胞增殖分化的关键调控环节,可促进神经干细胞的增殖,有助于各     

骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化的实验研究

目的研究5-氮胞苷（5-Aza）对培养人骨髓间充质干细胞（MSCs）的作用,并对分化后的心肌样细胞进行鉴定。方法采用密度梯度离心法分离到骨髓单个核细胞（MB-MNC）,用含200ml／L胎牛血清的低糖型DMEM培养液进行培养。采用差速贴壁法纯化MSCs,用流式细胞仪检测细胞表面抗原。以5-Aza诱导第3代MSCs 24h后,继续培养。于培养的第4周,采用免疫细胞化学方法检测肌系特异性标记抗原结合蛋白（nesmin）,RT-PCR检测心肌早期转录因子GATA-4和心肌特异性蛋白肌钙蛋白T（cTnT）。结果MSCs经5-Aza诱导分化后表达Desmin、GATA-4和cTnT,未经诱导的同培养天数的MSCs中均呈未见表达。结论MSCs经5-Aza诱导后可以表现心肌样细胞特征。     

体外诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞的分化

背景：常规诱导方法诱导的细胞生长缓慢，数量少，使用生长因子可加快诱导速度，但生长因子价格昂贵限制了它的使用。目的：验证未加生长因子的诱导液体外诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的效率。设计、时间及地点：对比细胞学观察，于2007-07／2008-02在青岛大学医学院附属医院中心实验室完成。材料：骨髓来源自体干细胞移植治疗糖尿病患者，均征得患者同意。方法：采用密度梯度法分离培养骨髓间充质干细胞，应用0．1μmol／L地塞米松、10mmol／L β-甘油磷酸钠、50μmol／L维生素C对第3代骨髓间充质于细胞进行诱导，同时设立对照组，不加入诱导剂。主要观察指标：相差强微镜观察骨髓间充质干细胞的形态变化，诱导后经碱性磷酸酶染色和钙结节染色观察细胞形态变化。结果：第3代骨髓间充质干细胞在相差显做镜下呈均匀分布生长，形态为长梭形。经成骨诱导7d后培养细胞逐渐汇合呈铺路石状，随着诱导时间的延艮，局部细胞呈重叠牛长，间充质逐渐堆积、间充质中矿盐沉积，形成多个结节，并逐渐融合。培养14d可形成倒置显做镜下可见的褐色点状矿化结节中心；培养21d形成小片状矿化结节，von Kossa法测定可见钙结节争黑色，碱性磷酸酶活性测定为阳性。结论：骨髓间充质干细胞易诱导分化为成骨细胞，且增殖快，成骨能力强。     

骨髓间充质干细胞的研究

骨髓间充质干细胞(MSCs)是骨髓中的非造血细胞,构成造血微环境,支持造血,具有向成骨细胞、软骨细胞、成肌/心肌细胞、脂肪细胞、神经元等分化的潜能,表达多种表面标记物,但不具特异性.骨髓、外周血的MSCs是一循环的整体,具有其自身代谢、更新的循环,终末分化可能跨越胚层界限.MSCs应用前景广阔.     

兔骨髓间充质干细胞体外向心肌样细胞诱导分化:缝隙连接蛋白43的表达变化

背景:骨髓间充质干细胞经过诱导因素刺激后,能够分化为心肌细胞,同时表达缝隙连接蛋白43,移植后可改善心功能或修复受损的心脏起搏传导系统.而缝隙国连接蛋白43在维持心脏正常功能中发挥着重要作用.目的:观察兔骨髓间充质干细胞体外诱导分化为心肌样细胞过程中缝隙连接蛋白43的表达变化,及诱导后骨髓间充质干细胞间隙连接通讯功能的改变.方法:采用Percoll非密度梯度离心法与贴瞳法分离培养兔骨髓问充质干细胞,正常组不进行任何干预,诱导组加入5-氮胞苷向心肌样细胞诱导,免疫荧光及流式细胞仪检验细胞诱导前后缝隙连接蛋白43的表达.将原代培养1 d的乳鼠心肌细胞分别接种于上述两组细胞爬片上,免疫荧光观察兔骨髓间充质干细胞与心肌细胞形成间隙连接的情况.划痕试验设立正常组、诱导组以及添加甘草次酸的阻滞剂组,观察兔骨髓间充质干二细胞诱导前后细胞间隙连接的功能变化.结果与结论:正常组骨髓间充质干细胞缝隙连接蛋白43呈弱表达,5-氮胞营诱导2,4周后缝隙连接蛋白43的表达均显著增加(P<0.01),细胞间隙连接通讯功能明显增强(P<0.001),且随诱导时间的延长呈依赖性增强(P<0.05).骨髓间充质干细胞与心肌细胞共培养后,诱导组缝隙连接蛋白43明显呈线状表达在两个相邻细胞的接触面.与诱导4周时比较,阻滞剂组细胞问隙连接通讯功能明显受到抑制(P<0.001).提示骨髓间充质干细胞能够自发衷达缝隙连接蛋白43,在移植后早期能与心肌细胞形成间隙连接,从而有利于移植后心肌电传导,并发挥骨髓间充质干细胞的旁分泌效应.     

骨髓间充质干细胞移植及生长相关蛋白43表达在脑修复中的作用

背景: 研究证实骨髓间充质干细胞移植能够促进脑功能恢复,并对大鼠脑皮质及海马结构损伤具有修复作用,可能与细胞的自身代偿以及神经生长递质的参与有关,也可能是由于神经应激性损伤刺激靶组织细胞分泌各种神经因子的表达有关.目的: 从细胞生物学的角度,观察大鼠脑缺血损伤后骨髓间充质干细胞移植对神经再生及脑的修复作用.方法: 参考改良Nagasawa法建立大脑中动脉闭塞再灌注模型后,实施骨髓间充质干细胞移植,并分别进行跑台运动训练和水迷宫康复训练,进行神经功能评分及学习记忆评分.采用TUNEL法检测脑皮质区及海马区凋亡神经元的表达以及免疫组化技术检测生长相关蛋白43蛋白在两区的表达变化.结果与结论: 移植组16 h移植骨髓间充质干细胞在皮质区及海5 CA1区表达明显增加;7 d细胞表达达高峰,分化细胞明显增加.移植后运动训练7,19,21 d移植组mNSS评分低于模型组(P均<0.01);移植组大鼠水迷宫试验平台潜伏期的时间较模型组明显缩短(P<0.05);移植组大鼠穿越平台次数较模型组增多(P<0.05);缺血再灌注24 h凋亡细胞达高峰,3 d梗死体积测量为最大值;再灌注19 d生长相关蛋白43达高峰.提示大鼠脑缺血损伤介导了神经功能缺损,骨髓间充质干细胞移植促进了神经再生,生长相关蛋白43表达上调抑制神经元凋亡,进一步促进了脑梗死灶的修复.     

骨髓间充质干细胞向血管平滑肌样细胞的诱导

背景:已经证实应用维甲酸和双丁酰环磷酸腺苷作为诱导剂,可以在体外建立胚胎干细胞分化为平滑肌细胞的模型.目的:尝试应用维甲酸和双丁酰环磷酸腺苷诱导犬骨髓间充质干细胞向血管平滑肌样细胞分化,评价其作为血管壁种子细胞的可行性.设计、时间及地点:随机对照,体外诱导细胞学实验,于2006-05/2007-12在北京协和医院胸心外科实验室和桂林医学院附属医院中心实验室完成.材料:成年杂种犬10只,雌雄不拘,用于取骨髓.方法:骨髓穿刺法获取犬骨髓,密度梯度离心和贴壁生长的方式提取单个核细胞;取第2～4代细胞,用含维甲酸和双丁酰环磷酸腺苷的培养液诱导、分化为血管平滑肌样细胞.主要观察指标:相差倒置显微镜观察细胞形态学;免疫荧光显微镜观察β肌动蛋白的表达;电镜观察细胞超微结构的改变.结果:骨髓间充质干细胞经苷诱导2周后细胞融合成片形成峰谷样外观,β肌动蛋白呈阳性表达.透射电镜显示胞浆内可见肌丝形成,表现出比较原始的血管平滑肌细胞的特点.结论:维甲酸和双丁酰环磷酸腺营町诱导骨髓间充质干细胞在体外定向分化为具有平滑肌细胞特性的细胞,将其作为构建组织工程化血管的种子细胞是可行的.     

大鼠骨髓间充质干细胞向神经元样细胞定向诱导分化及免疫组化鉴定

目的建立体外分离、培养大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)的方法,体外诱导其向神经元样细胞方向分化。方法应用细胞培养技术从大鼠股骨、胫骨中分离、纯化骨髓间充质干细胞并在体外进行培养,以形态学方法鉴定间充质干细胞,在倒置显微镜下观察细胞的形态特征,利用含10 ng/ml bFGF的LG-DMEM及含200μmol/L BHA、2%DMSO的无血清DMEM诱导其向神经元样细胞分化,并通过免疫组化方法鉴定。结果经原代及传代培养的骨髓间充质干细胞呈梭形,类似于成纤维细胞;成神经元诱导24 h后,多数MSCs变为典型的神经元样细胞,胞体向胞核收缩并有较多的长突起,免疫组化显示神经元特异性标志NSE、神经巢蛋白Nestin染色阳性。结论体外成功的进行了MSCs原代及传代培养,细胞生长稳定、增殖迅速并可多次传代,经诱导后具有向神经元样细胞分化潜能。     

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。