大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化过程中Hedgehog信号分子的表达

背景：Hedgehog信号通路是一个在胚胎阶段调控多种组织器官发育的重要信号通路,在成骨发育方面具有重要的作用。但Hedgehog信号分子在大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导分化为成骨细胞过程中的作用尚未清楚。 目的：体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞向成骨分化,检测Hedgehog信号分子在成骨诱导分化过程中的变化。 方法：从大鼠骨髓中分离得到骨髓间充质干细胞,进行地塞米松成骨诱导,通过免疫组化方法鉴定成骨的情况,Western Blot方法检测 Hedgehog信号分子SHH和IHH在骨髓间充质干细胞成骨分化过程中的表达。 结果与结论：成功分离得到骨髓间充质干细胞,地塞米松诱导培养7,14,21 d 后,Ⅰ型胶原的表达量逐渐增加;在诱导成骨分化过程中,SHH蛋白表达升高,诱导组的表达明显高于未诱导组的表达(P < 0.05),而IHH蛋白的表达降低,诱导组的表达明显低于未诱导组的表达(P < 0.05)。结果提示,Hedgehog信号分子参与地塞米松诱导骨髓间充质干细胞分化为成骨细胞的过程,且SHH和IHH在间充质干细胞诱导成骨过程中的作用有差异。     

Notch信号系统调控骨髓间充质干细胞向心肌样细胞的分化

背景：Notch信号系统在调控骨髓间充质干细胞的定向分化中起关键作用,但尚无涉及干细胞分化为心肌细胞及其分化机制的报道。 目的：分析Notch信号系统在骨髓间充质干细胞分化为心肌细胞过程中的调控作用。 方法：将分离培养的骨髓间充质干细胞与心肌细胞共培养,Jagged1组加入Notch激活剂Jagged1,DAPT组加入Notch激活剂Jagged1和抑制剂DAPT,对照组加入PBS缓冲液。用反转录-聚合酶链反应、免疫组化等方法检测干细胞分化为心肌细胞的情况及Notch信号系统的表达。 结果与结论：骨髓间充质干细胞在体外可分化为心肌细胞,与DAPT组及对照组相比,Jagged1组的干细胞分化为心肌细胞的比率提高,心肌标志物表达增多,并且Notch1和Jagged1表达增强。证实Notch信号系统对骨髓间充质干细胞分化为心肌细胞起正向调控作用。     

心肌组织裂解液诱导骨髓间充质干细胞向心肌样细胞的分化

背景：干细胞具有“环境依赖性分化”特性,以心肌组织裂解液模拟心肌微环境诱导骨髓间充质干细胞向心肌细胞方向分化的研究甚少。 目的：观察心肌组织裂解液对大鼠骨髓间充质干细胞向心肌细胞方向分化的影响。 方法：选用生长良好的第2代骨髓间充质干细胞,加入诱导液连续培养5周,连续观察细胞形态学特征的变化规律,采用α-Actin进行免疫细胞化学染色观察干细胞是否向肌细胞方向分化,收集诱导后的细胞行苏木精-伊红染色观察是否存在闰盘,并通过电镜观察其超微结构。 结果与结论：加入诱导液后大部分细胞呈“竹节样”,α-Actin免疫细胞化学染色阳性,表明间充质干细胞向肌细胞方向分化;苏木精-伊红染色可见闰盘,透射电镜下见排列整齐明暗相间的肌丝,扫描电镜下可见胞浆内有纤维状结构,说明“竹节样”细胞具有心肌细胞的典型形态结构特点。连续诱导12 d多个区域出现成片的、具有自律性搏动的多核肌管结构。心肌组织裂解液可模拟心肌细胞的微环境,诱导骨髓间充质干细胞分化为具有典型形态结构特征和相应功能活动的心肌样细胞。     

骨髓间充质干细胞成脂和成骨分化过程中Wnt信号通路的调控效应

背景:骨髓间充质干细胞的成脂肪分化与成骨分化比例的失衡与许多骨疾病密切相关,而近些年发现Wnt信号通路在调控骨髓间充质干细胞的分化方向中起重要作用。目的:通过Wnt信号通路PCR基因芯片观察大鼠骨髓间充质干细胞分化为脂肪细胞和成骨细胞后相关基因表达的变化,寻找Wnt信号通路中调控骨髓间充质干细胞分化的靶基因。方法:采用大鼠第3代骨髓间充质干细胞分别进行成骨诱导和成脂诱导,7d后用Trizol萃取培养瓶中的细胞总RNA,倒置显微镜下观察骨髓间充质干细胞形态特征及成骨诱导后和成脂诱导后细胞形态特征。采用Wnt信号通路PCR芯片(大鼠)进行基因芯片检测,以未诱导组为对照,计算成脂肪诱导,成骨诱导后相关基因上调/下调的比值。结果与结论:①倒置显微镜下观察,传3代后可获得均一性较高的骨髓间充质干细胞,骨髓间充质干细胞经成骨诱导后向成骨细胞方向分化,经成脂诱导后向脂肪细胞方向分化。②与未诱导组相比,骨髓间充质干细胞成脂诱导后Wnt信号通路表达上调的基因(Dkk-1,kremen,FZD1,FZD7)等15个(ratio2),下调的基因(sFrp5,β-catenin,Dvl3,Tcf7)等16个(ratio0.5)。成骨诱导后,Wnt信号通路表达上调的基因(Dkk1,kremen,β-catenin,Wnt11)6个,表达下调的基因(sFrp5,sFRP4,Fzd1)等15个。提示Wnt信号通路在骨髓间充质干细胞成脂细胞分化和成骨细胞分化中发挥重要作用。     

骨形态发生蛋白2体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞向心肌样细胞的分化

背景：目前研究者尝试使用各种细胞因子、中药单体和组织裂解液等诱导剂作用于其分化过程,用以修复梗死的心肌组织。 目的：探索骨形态发生蛋白2在大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导分化为心肌样细胞过程中的作用。 方法：分离培养SD大鼠骨髓间充质干细胞。应用含有骨形态发生蛋白2的培养基定向诱导培养(对照组为普通培养基培养) 72 h,其后换用普通培养基继续培养4周。 结果与结论：初分离的细胞经纯化培养后,显示CD29阳性、CD34阴性,符合骨髓间充质干细胞的特征,生长曲线显示各代细胞生长规律相近。经骨形态发生蛋白2体外诱导培养后,细胞形态狭长,排列紧密、方向一致。分化后的细胞均阳性表达C-TnI、C-TnT 、desmin、α-sarcomeric actin和P38MAPK。空白对照组则基本不表达以上蛋白。提示骨形态发生蛋白2可以诱导大鼠骨髓间充质干细胞体外定向分化为心肌样细胞,是骨髓间充质干细胞体外心肌分化的一种新的有效诱导剂。     

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。     

人类心肌匀浆上清液对骨髓间充质干细胞诱导分化及相关基因时序表达的影响

背景:大量有关动物的体内外研究表明,骨髓间充质干细胞在心肌微环境或模拟心肌微环境的作用下可分化为心肌细胞。然而,类似的人类研究报道较少,同时相关的分化机制也不甚清楚。目的:探讨人类心肌匀浆上清液对骨髓间充质干细胞诱导分化的影响及相关基因的时序表达。方法:体外分离培养人类骨髓间充质干细胞,传至第4代加入自体心肌匀浆上清液诱导骨髓间充质干细胞,持续作用2周。相差显微镜下观察骨髓间充质干细胞形态变化,免疫荧光方法鉴定心肌特征性肌动蛋白α和肌钙蛋白的表达,应用半定量RT-PCR技术分析Nkx-2.5、GATA-4、MEF-2C、α-MHC、肌钙蛋白等相关基因在分化过程中的动态时序表达。结果与结论:经心肌匀浆上清液诱导后,骨髓间充质干细胞体积变大,立体感增强,形态近似棒状。诱导2周时肌动蛋白α及肌钙蛋白阳性细胞比例分别为25.53%和23.48%。Nkx-2.5、GATA-4、MEF-2C基因在诱导后3d表达开始增强,其中GATA-4、MEF-2C诱导后5d达高峰,以后维持在较高水平,Nkx-2.5则随诱导时间逐渐增强;α-MHC、肌钙蛋白基因诱导前无表达,于诱导第3天出现表达,以后维持在高水平。结果提示,心肌匀浆上清液对骨髓间充质干细胞具有定向诱导作用,在此过程中,伴随着Nkx-2.5、GATA-4、MEF-2C、α-MHC和肌钙蛋白基因的时序表达变化。     

心肌组织裂解液诱导骨髓间充质干细胞向心肌组织样结构的分化***

背景：体内实验提示骨髓间充质干细胞所处的微环境对其分化的方向有着重要的影响。 目的：体外诱导骨髓间充质干细胞分化形成心肌组织样结构。 方法：选用生长良好的第3代骨髓间充质干细胞,以心肌组织裂解液连续培养4周,倒置显微镜下连续观察细胞形态特征的变化规律,收集诱导后的组织行苏木精-伊红染色,电镜观察其超微结构。采用波形蛋白、Ⅷ因子相关抗原进行免疫组织化学染色。 结果与结论：以心肌组织裂解液连续诱导培养4周。第12天部分“竹节样”细胞融合形成多核肌管样结构,第14天肌管样结构出现有节律性的收缩,搏动频率为90~110次/min;透射电镜下细胞内可见肌节样结构,部分肌细胞具自律性搏动的功能特点;苏木精-伊红染色可见大量肌束样结构。提示心肌组织裂解液可模拟心肌组织微环境,有效促使骨髓间充质干细胞分化为具有典型形态结构特征和相应功能活动的心肌细胞,同时诱导部分骨髓间充质干细胞分化为结缔组织细胞、内皮样细胞,与心肌细胞共同形成心肌组织样结构。显示在特定微环境的适宜条件下,骨髓间充质干细胞具有多向分化、发育形成多种功能上密切相关的细胞,形成组织样结构的趋势。 关键词：心肌组织裂解液;组织样结构;体外诱导;分化;间充质干细胞;心肌 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.10.005     

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。     

缬沙坦诱导人脐带间充质干细胞向心肌样细胞分化

目的 探讨缬沙坦诱导人脐带间充质干细胞（hUCMSCs）向心肌样细胞分化的潜能。方法 hUCMSCs经缬沙坦诱导后培养1～3 周, 应用心肌肌钙蛋白T（cTnT）和GATA结合蛋白4重组蛋白（GATA4）抗体进行免疫细胞化学和免疫荧光染色,鉴定分化后的细胞。通过RT-PCR检测心肌肌钙蛋白I(cTnI)基因、心肌相关转录因子和心肌细胞发育相关基因的mRNA表达,进行hUCMSCs的心肌分化潜能和缬沙坦诱导能力的分析。结果 人脐带间充质干细胞形态为均一的纤维状细胞,呈漩涡状排列。缬沙坦诱导后明显变小呈短梭形且不规则排列。免疫细胞化学和免疫荧光结果显示,诱导组细胞有心肌特异蛋白cTnI和心肌相关转录因子GATA4蛋白表达,对照组较少。RT-PCR结果显示,人脐带间充质干细胞自发的、持续性表达心肌相关转录因子Tbx5、GATA4和Nkx2.5的mRNA,经缬沙坦诱导1周时其mRNA表达水平略有上升,随后逐渐下降。cTnI的mRNA在诱导第3周时出现,未见心肌发育相关基因心房利钠肽（ANP）和β-心肌肌球蛋白重链（β-MHC）的mRNA表达。 结论 人脐带间充质干细胞具有心肌分化潜能但无法自发分化;缬沙坦具有诱导人脐带间充质干细胞向心肌样细胞分化的能力。     

骨髓间充质干细胞体外增殖及分化过程中Notch信号的表达变化

目的研究Notch信号系统对骨髓间充质干细胞的增殖与分化的调控作用。方法用密度梯度离心法分离培养犬骨髓间充质干细胞,观察其增殖及传代情况,并进行成骨、成软骨及成心肌细胞诱导,Western blot检测细胞增殖及分化过程中Notch信号蛋白的表达。结果骨髓间充质干细胞呈梭形、旋涡样生长,增殖及传代能力强,可在体外形成钙结节,分化为软骨细胞,免疫组化示心肌细胞标志物的表达。Western blot显示在增殖过程中可见Notch信号蛋白的表达,为1.00±0.13,当分化为骨细胞及心肌细胞时,其表达上调,分别为1.20±0.14及1.70±0.17,与增殖的干细胞相比有明显差异(P<0.05)。结论 Notch信号系统对骨髓间充质干细胞的增殖及分化起重要的调控作用。     

骨髓间充质干细胞增殖及分化过程中Notch信号的表达变化

 目的　研究Notch信号系统对骨髓间充质干细胞的增殖与分化的调控作用。方法　用密度梯度离心法分离培养犬骨髓间充质干细胞,观察其增殖及传代情况,并进行成骨、成软骨及成心肌细胞诱导,Western blot检测细胞增殖及分化过程中Notch信号蛋白的表达。结果　骨髓间充质干细胞呈梭形、旋涡样生长,增殖及传代能力强,可在体外形成钙结节,分化为软骨细胞,免疫组化示心肌细胞标志物的表达。Western blot示在增殖过程中可见Notch信号蛋白的表达,为1.0±0.13,当分化为骨细胞及心肌细胞时,其表达上调,分别为1.2±0.14及 1.7±0.17,与增殖的干细胞相比,有明显差异(*P <0.05)。结论　Notch信号系统对骨髓间充质干细胞的增殖及分化起重要的调控作用。     

钠离子通道阻断剂抑制骨髓间充质干细胞向心肌样细胞的分化

背景：研究发现人和动物的多种间充质干细胞均存在河豚毒素敏感性钠离子通道,但钠离子通道是否会影响间充质干细胞向心肌细胞分化尚无共识。 目的：观察钠离子通道特异性阻断剂河豚毒素对骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化的影响。 方法：利用Percoll’s密度梯度离心法结合差速贴壁法分离大鼠骨髓间充质干细胞,用主动脉逆行生物酶灌流法分离大鼠成体心肌细胞。将DAPI标记的大鼠骨髓间充质干细胞与成体心肌细胞混合培养,应用0,10,100 μmol/L的河豚毒素进行干预,1周后观察骨髓间充质干细胞向心肌样细胞的分化情况。 结果与结论：免疫荧光细胞化学染色显示,大鼠骨髓间充质干细胞和成体心肌细胞混合培养1周后,骨髓间充质干细胞显著表达心肌特异性蛋白结蛋白和肌球蛋白,而10,100 μmol/L的河豚毒素均可完全抑制结蛋白和肌球蛋白在骨髓间充质干细胞中的表达。提示钠离子通道是骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化的必要条件。     

骨形态蛋白2体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为心肌样细胞

目的 应用骨形态蛋白2(BMP-2)体外诱导骨髓间充质干细胞(MSCs)向心肌样细胞分化,探索MSCs向心肌细胞分化的诱导方法.方法 取SD大鼠四肢骨骨髓,分离培养MSCs,应用BMP-2定向诱导,相差显微镜观察细胞形态学变化,应用免疫细胞化学、激光扫描共焦显微镜技术检测结蛋白(desmin)、α-横纹肌肌动蛋白(α-sareomeric actin)、心肌特异性肌钙蛋白(C-TnT)的表达,透射电镜鉴定.在诱导后7d、21d和28d 3个时间点以半定量RT-PCR方法检测细胞心肌早期转录因子(GATA4)和心肌特异性α-肌凝蛋白重链(α-MHC)的表达.结果 BMP-2诱导后的MSCs细胞伸出伪足,排列方向渐趋一致.MSCs体外经BMP-2诱导后分化的细胞结蛋白、α-横纹肌肌动蛋白、C-TnT均表达阳性,结蛋白、α-横级肌肌动蛋白阳性率较高,分别为37.28%和63.94%,而C-TnT阳性率较低为34.66%.透射电镜下可见到平行排列的肌丝,大量的粗面内质网和线粒体,富含糖原和核糖体.RT-PCR结果显示,GATA4于诱导后7d弱表达,21d表达增强,28d表达减弱.α-MHC在诱导后7d不表达,21d弱表达,28d表达明显.结论骨髓间充质干细胞在BMP-2诱导下可定向分化为心肌样细胞,是自体心肌细胞的一种良好供体来源.     

Notch信号分子在ICA诱导小鼠胚胎干细胞向心肌细胞分化的作用

目的观察Notch信号通路在淫羊藿苷(ICA)诱导胚胎干细胞(ESC)向心肌细胞分化过程中的作用。方法实验分为自然分化组、ICA诱导分化组及ICA+MW167(Notch信号抑制剂)组。相差显微镜下观察各组自发性节律收缩细胞出现情况的差别,免疫荧光染色观察各组细胞心肌特异性蛋白ANP的表达,RT-PCR检测各组细胞ANP mRNA的表达。结果 ICA+MW167组自发性节律收缩细胞数明显多于自然分化组与ICA诱导分化组,ICA+MW167组心肌细胞特异性蛋白ANPmRNA和蛋白的表达水平随培养时间延长逐渐增加,明显高于自然分化组与ICA诱导分化组。结论 Notch信号通路参与了ICA诱导ESC分化为心肌细胞的过程,抑制该信号通路可以明显提高心肌细胞特异性ANP基因及蛋白的表达,上调分化的心肌细胞比率。     

诱导间充质干细胞向心肌样细胞的分化*

背景：目前很多体内外实验都已表明间充质干细胞具有向心肌样细胞或心肌细胞分化的能力,这使间充质干细胞治疗心脏疾病成为可能。 目的：比较诱导间充质干细胞向心肌样细胞分化实验方法的异同及存在的问题。 方法：以“mesenchymal stem cells,cardiomyocyte, differentiation;间充质干细胞,心肌细胞,诱导;分化”为检索词,应用计算机检索2000-12/2010-12 PubMed 数据库与万方数据库,与间充质干细胞诱导分化为心肌细胞相关的文章。 结果与结论：间充质干细胞向心肌细胞分化的方法主要有：①心肌细胞条件培养液：间充质干细胞在体外经药物诱导或模拟体内心肌微环境能定向诱导分化为心肌样细胞。②与希望诱导成的目的细胞共同培养：间充质干细胞可经药物诱导诱导分化为心肌细胞,也可不经任何诱导在心肌微环境中分化为心肌细胞。虽然间充质干细胞在体外心脏病理条件下可分化为心肌细胞,使间充质干细胞治疗心脏疾病成为可能,但其研究有待进一步完善。关键词：诱导;分化;间充质干细胞;心肌样细胞;干细胞 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.19.035     

骨髓间充质干细胞Notch1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,骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化障碍参与其中,而Notch1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Notch1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-time PCR和Western blot检测成骨诱导分化前后Notch1和成骨基因Runx2的表达,以及Von Kossa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Notch1信号通路抑制剂DAPT和安慰剂,48 h后real-time PCR和western blot鉴定Notch1信号通路下游分子Hes1和成骨指标Runx2表达,2周后Von Kossa染色鉴定钙质沉积程度。 结果与结论：成骨诱导48 h后,间充质干细胞的Notch1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;48 h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,Von Kossa染色鉴定钙质沉积程度,骨髓瘤患者间充质干细胞明显弱于正常对照间充质干细胞;48 h后Hes1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间充质干细胞中,Notch1信号通路失活缺陷可能抑制其向成骨细胞分化。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

Smad信号通路在骨髓源性心肌干细胞向心肌分化中的作用

目的研究Smad信号通路在BMP-2诱导的骨髓源性心肌干细胞（MCSCs）向心肌分化中的作用,探讨MCSCs向心肌分化的信号转导机制。方法从SD大鼠骨髓中筛选MCSCs,用骨形态发生蛋白-2（BMP-2）诱导向心肌定向分化。Western blotting和免疫细胞化学法检测诱导后细胞内磷酸化的Smadl／5／8的表达及其随诱导时间在细胞内分布的变化。RT-PCR检测诱导前后细胞内GATA-4和心肌特异性肌钙蛋白T（cTnT）mRNA的表达。结果BMP-2诱导后15min,细胞内可检测到磷酸化的Smadl／5／8的表达,30min-1h表达明显增加,1h后开始降低,4h呈低表达。BMP-2诱导后15min,磷酸化的Smadl／5／8仅见于胞质中,30min胞质和胞核均见表达,1h主要在胞核内表达。BMP-2诱导后2周,细胞明显表达GATA-4和cTnT mRNA。诱导后4周细胞呈现成熟心肌细胞样形态。用SB203580抑制Smad信号后,GATA-4和cTnTmRNA的表达显著降低,细胞形态变化不明显。结论Smad信号通路在BMP-2诱导MCSCs向心肌分化中发挥重要的介导作用。     

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壁法分离培养兔骨髓间充质干细胞,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1d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-氮胞苷诱导2,4周后缝隙连接蛋白43的表达均显著增加(P0.01),细胞间隙连接通讯功能明显增强(P0.001),且随诱导时间的延长呈依赖性增强(P0.05)。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,阻滞剂组细胞间隙连接通讯功能明显受到抑制(P0.001)。提示骨髓间充质干细胞能够自发表达缝隙连接蛋白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。     

聚乳酸-聚乙醇酸共聚物复合心肌样细胞体外构建工程化心肌组织

背景:研究证实,在一定的诱导条件下,骨髓间充质干细胞可能向心肌细胞等多种中胚层来源的间质细胞分化。目的:探索以聚乳酸-聚乙醇酸共聚物为支架、骨髓间充质干细胞诱导分化的心肌样细胞为种子细胞,体外构建工程化心肌组织的可行性。方法:分离SD大鼠骨髓间充质干细胞,取第3代骨髓间充质干细胞加入含5-氮胞苷的培养液进行诱导分化,培养4周。将诱导成功后的细胞制成细胞悬液,缓慢滴注于预先制备好的聚乳酸-聚乙醇酸共聚物上,培养14d。以倒置相差显微镜观察诱导前后细胞的形态学变化,免疫荧光染色法鉴定诱导后骨髓间充质干细胞中心肌特异性肌钙蛋白Ⅰ的表达,大体观察工程化心肌组织在培养期间的形态,透射电镜观察工程化心肌组织的超微结构。结果与结论:原代培养的骨髓间充质干细胞14d形成集落,传代细胞体积变大,5-氮胞苷诱导后细胞呈长梭形,呈一致性生长。免疫荧光染色结果显示诱导后骨髓间充质干细胞表达心肌特异性肌钙蛋白Ⅰ。透射电镜可见肌丝、Z线样物质。结果证实,以聚乳酸-聚乙醇酸共聚物为支架、骨髓间充质干细胞诱导分化的心肌样细胞为种子细胞,可于体外构建出类似天然心肌的工程化心肌组织。