软骨细胞培养液诱导肌源性干细胞转化为软骨样细胞

目的:体外定向诱导大鼠肌源性干细胞(MDSCs)向软骨细胞转化,并对诱导细胞进行鉴定.方法:用差速贴壁的方法对SD大鼠MDSCs进行分离和培养.同时将软骨细胞进行体外培养,收集软骨细胞培养液作为MDSCs诱导液.将MDSCs进行诱导分化,9d后取出标本,行甲苯胺蓝染色检测软骨基质的分泌,免疫组织化学检测软骨特异性Ⅱ型胶原表达.RT-PCR检测Ⅱ型胶原和aggrecan mRNA表达.结果:5d后镜下见细胞形态由梭形向多边多角形转化.9d后诱导组甲苯胺蓝染色阳性,Ⅱ型胶原免疫组织化学检测阳性,RT-PCR检测Ⅱ型胶原和aggrecan mRNA呈阳性表达.结论:软骨细胞培养液可诱导MDSC向软骨细胞转化.     

损伤脊髓组织提取液对大鼠肌源性干细胞向神经细胞诱导分化的实验研究

目的:探讨大鼠肌源性干细胞在损伤脊髓组织提取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:从大鼠乳鼠骨骼肌中分离培养肌源性干细胞,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,3d后大部分细胞不仅在形态上表现为神经元样特征,而且NSE等特异性抗体呈阳性表达。结论:损伤脊髓组织液能将肌源性干细胞诱导成神经元样细胞。     

胚胎干细胞源表皮样干细胞分化潜能的初步研究

目的 探讨胚胎干细胞(ES)源表皮样干细胞的分化潜能,为研究其分化的调控及寻找新的皮肤组织工程种子细胞奠定基础。方法 将Hoechst33342标记或未标记的小鼠ES细胞,与人羊膜共培养4d,诱导其定向分化为表皮样干细胞克隆,胰酶消化后移植于裸鼠皮下,10、20、30和45d,对移植后细胞的分化进行形态学和免疫组织化学观察分析。结果 10～20d后,标记的细胞可分化为由单层或复层上皮样细胞构成的管状或泡状结构,它们分别呈β1整合素、CK19、CK15、PK、套膜蛋白(invo1ucrin)和CEA阳性;移植45d后,可见角化复层扁平上皮、皮脂腺样、汗腺样和毛囊样等组织结构。结论 小鼠ES源表皮样干细胞具有分化为角化复层扁平上皮和毛囊样、汗腺样和皮脂腺样等结构的潜能。     

人脐带间充质干细胞诱导分化心肌样细胞的研究进展

人脐带间充质干细胞是来源于间充质的多潜能干细胞,易分离,无特异分子标记,在体内、外可诱导分化为心肌样细胞。诱导后,人脐带间充质干细胞内ERK的磷酸化和MEF-2蛋白的表达水平明显升高,进而引发STAT3磷酸化的增加以及MEF-2C和MyoD基因表达的上调,从而激活肌源性以及心肌特异基因的转录,促使人脐带间充质干细胞向心肌方向分化。但其分化机制还有待深人研究。     

多因子联合诱导脂肪组织源性干细胞分化为神经元样细胞

背景:国内均可见有探讨脂肪干细胞向神经元诱导分化的相关研究报道,但运用差速贴壁法纯化脂肪组织源性干细胞,多因子联合诱导脂肪组织源性干细胞分化为神经元样细胞的研究鲜有报道.目的:观察多因子联合诱导和分步诱导方案诱导大鼠脂肪组织源性干细胞体外分化为神经元样细胞的可行性.方法:取SD 雄性大鼠腹股沟和附睾脂肪垫脂肪组织,酶消...     

尿源性干细胞在体外向尿路上皮细胞和平滑肌细胞的分化

文题释义：干细胞分化：干细胞通过体外诱导的方法,基因组在时间和空间上选择性表达,产生特异性蛋白质,定向成为特定的成熟细胞。 平滑肌：是由平滑肌细胞组成的非横纹肌肌肉组织,分布在动脉和静脉血管管壁、膀胱、子宫、男性和女性生殖道、消化道、呼吸道、眼睛的睫状肌和虹膜。 背景：成体干细胞是存在于已分化组织中的多能干细胞,尿源性干细胞为新发现的成体干细胞,具有取材方便、高度增殖能力、多向分化潜能等优点,在组织工程学领域受到重视。 目的：研究人尿源性干细胞体外分离获取的方法,以及体外向尿路上皮细胞和平滑肌细胞分化的可行性。 方法：收集健康成人尿液标本,通过分离、培养获取尿源性干细胞;应用CCK-8实验检测细胞增殖能力,并绘制细胞生长曲线;应用流式细胞仪检测细胞表型;体外应用专用培养基诱导尿源性干细胞向尿路上皮细胞和平滑肌细胞分化;应用荧光定量PCR、免疫组织化学染色、免疫荧光细胞染色和Western blot鉴定尿源性干细胞的分化能力。 结果与结论：①从健康成人尿液中成功分离提取出尿源性干细胞,细胞具有高度增殖能力,生长曲线呈现S型;②尿源性干细胞高表达间充质干细胞表面标记物,CD29表达率为98.11%,CD90表达率为95.74%;③尿源性干细胞经体外诱导分化14 d后,可以表达尿路上皮细胞特异性基因Cytokeratin 7、Cytokeratin 20、Uroplakin Ⅲ和平滑肌细胞特异性基因α-SMA和SM22;④结果表明,尿源性干细胞经过体外诱导可以向尿路上皮细胞和平滑肌细胞分化,能够为尿路组织修复重建提供理想的种子细胞来源。 ORCID: 0000-0002-6460-3332(赵战魁) 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     

大鼠脂肪源性干细胞诱导分化为成骨细胞的免疫原性改变

目的观察脂肪源性干细胞(adipose-derived stem cells,ADSC)体外成骨诱导后的免疫原性。方法体外原代培养ADSC,成骨诱导1、7、14、21 d后,采用流式细胞仪检测各组主要组织相容性复合体Ⅱ类(MHC-Ⅱ)的表达,单向混合淋巴细胞培养(mixed lymphocyte culture,MLC)测定刺激指数(stimulation index,SI)。结果 ADSC成骨诱导后1、7、14、21 d均未检测到MHC-Ⅱ表达;MLC未测到细胞明显增殖(1.15±0.12～1.16±0.18,P>0.05)。结论 ADSC体外成骨诱导后免疫原性低表达,适合作为异体移植细胞。     

致敏小鼠骨髓间充质干细胞体外培养及多向分化功能的测定

目的：评价异基因脾细胞输注致敏的小鼠骨髓源性间充质干细胞(MSCs)的体外培养生长能力及其多向分化功能。方法：应用贴壁培养法体外培养间充质干细胞,流式检测其表面标志以及检测其成骨、成脂和成肌多向分化状况;结果：致敏小鼠骨髓源性MSCs与非致敏小鼠骨髓源性MSCs比较,形态学无差异且均表达CD29+、CD105+、CD44+和Sca-1+ ;CD34-、CD11b-;同时在相应的诱导条件下具有向成骨、成脂、成肌多向分化的能力。结论：异基因脾细胞输注致敏的小鼠,其骨髓源性MSCs的形态学和功能与正常小鼠的MSCs比较评估未见异常。     

促红细胞生成素对小鼠诱导多能干细胞源性神经干细胞向功能性神经元样细胞分化的影响

目的:探讨促红细胞生成素体外对小鼠诱导多能干细胞(iPSCs)来源的神经干细胞神经分化的影响。方法:神经干细胞培养基培养诱导iPSCs分化为神经干细胞,设4个浓度加入含促红细胞生成素的培养基,免疫细胞化学荧光鉴定神经元标志物微管相关蛋白2(MAP-2)、神经干细胞标志物巢蛋白的表达。FM 1-43染色技术观察FM 1-43染色颗粒消失的情况。结果:iPSCs在条件培养液的诱导下形成神经干细胞克隆,15 U/ml促红细胞生成素处理后神经干细胞克隆球向神经元方向分化,呈MAP-2阳性细胞。新分化的神经元有大量FM 1-43绿色阳性颗粒。结论:iPSCs体外诱导可获得神经干细胞,促红细胞生成素浓度为15 U/ml时可促进iPSCs源性神经干细胞向功能性的神经元方向分化。     

凹凸界面对小鼠胚胎干细胞多能性的影响

目的探究凹凸界面对体外培养的小鼠胚胎干细胞多能性维持的影响。方法制作凹凸不同的细胞外基质培养小鼠胚胎干细胞,观察细胞的克隆形态,并通过免疫荧光和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色,检测胚胎干细胞的多能性。结果在凹面和凸面基底上,胚胎干细胞的立体度和圆度均比平面基底高,但凹面基底更明显。凹面和凸面基底上干细胞的Oct4-GFP表达含量和ALP染色强度均明显高于平面基底,其中凹面基底更为显著。结论与平面基底相比,凹面基底和凸面基底均对胚胎干细胞的多能性维持有积极影响,能够有助于维持全能性,但凹面基底效果更好。通过改变细胞外基质曲率,可以帮助胚胎干细胞体外培养维持多能性。研究结果对胚胎干细胞的研究和临床应用有重要意义。     

Enhancement of tenogenic differentiation of human adipose stem cells by tendon-derived extracellular matrix

Mesenchymal stem cells (MSCs) have gained increasing research interest for their potential in improving healing and regeneration of injured tendon tissues. Developing functional three-dimensional (3D) scaffolds to promote MSC proliferation and differentiation is a critical requirement in tendon tissue engineering. Tendon extracellular matrix has been shown to maintain the tenogenic potential of tendon stem cells and stimulate tenogenesis of human adipose stem cells (hASCs) in 2D culture. This study aims at characterizing the biological composition of urea-extracted fraction of tendon ECM (tECM) and its tenogenic effect on hASCs cultured in a 3D collagen scaffold under uniaxial tension. The tECM obtained was cell-free and rich in ECM proteins. hASCs seeded in tECM-supplemented scaffold exhibited significantly increased proliferation and tenogenic differentiation. The presence of tECM also greatly suppressed the osteogenic differentiation of hASCs triggered by uniaxial tension. In addition, tECM-supplemented constructs displayed enhanced mechanical strength, accompanied by reduced expression and activity of MMPs in the seeded hASCs, indicating a regulatory activity of tECM in cell-mediated scaffold remodeling. These findings support the utility of tECM in creating bio-functional scaffolds for tendon tissue engineering.     

The utilization of decellularized tendon slices to provide an inductive microenvironment for the proliferation and tenogenic differentiation of stem cells

The extracellular matrix (ECM) microenvironment for the stem cell niches, including but not limited to the biochemical composition, matrix topography, and stiffness, is crucial to stem cell proliferation and differentiation. The purpose of this study was to explore the capacity of the decellularized tendon slices (DTSs) to induce stem cell proliferation and tenogenic differentiation. Rat adult stem cells, including tendon-derived stem cells (TDSCs) and bone marrow-derived stem cells (BMSCs), were identified to have universal stem cell characteristics. The DTSs were found to retain the native tendon ECM microenvironment cues, including the inherent surface topography, well-preserved tendon ECM biochemical composition and similar stiffness to native tendon. When the TDSCs and BMSCs were cultured on the DTSs respectively, the LIVE/DEAD assay, alamarBlue^® assay, scanning electron microscopy examination and qRT-PCR analysis demonstrated that the DTSs have the capacity to support these stem cells homogeneous distribution, alignment, significant proliferation and tenogenic differentiation. Taken together, the findings of this study indicate that the DTSs can provide a naturally inductive microenvironment for the proliferation and tenogenic differentiation of TDSCs and BMSCs, supporting the use of decellularized tendon ECM as a promising and valuable approach for tendon repair/reconstruction.     

力学刺激和成骨化学诱导剂对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化能力的影响

目的 探讨力学刺激与成骨化学诱导剂对大鼠骨髓间充质干细胞（rat bone mesenchymal stem cells,rBMSCs）碱性磷酸酶（alkaline phosphatase, ALP）、I 型胶原(collagen type I, COL I）和骨钙素 (osteocalcin, OCN) 基因表达与钙化结节形成的影响。方法 体外分离培养rBMSCs,分别在成骨诱导和非成骨诱导条件下应用双轴力学应变加载系统对rBMSCs施加周期性的机械张应变（应变2%,频率1 Hz,每次2 h,间隔2 h,每天加载3 次）。力学刺激作用3 d和6 d,采用实时荧光定量RT-PCR检测ALP、COL I和OCN的mRNA表达,同时采用茜素红染色法观察钙化结节的形成情况。结果 力学刺激作用后,成骨诱导6 d组出现明显的钙化结节,其余各组均无明显钙化结节形成。与相应非诱导组比较,成骨诱导3 d组ALP、COL I和OCN的mRNA表达量分别增加0.6、3和11.8倍;成骨诱导6 d组ALP、COL I和OCN的mRNA表达量分别增加2.7、3.2和10倍。结论 成骨化学诱导剂和力学刺激均能促进rBMSCs的骨向分化,且二者之间具有协同作用。     

小鼠胎肝间质干细胞的纯化与分化多能性研究

目的： 分离纯化小鼠胎肝间质干细胞（flMSCs）并探讨其分化潜能。方法： 通过改良贴壁法分离BABL/c小鼠胎肝间质干细胞；流式细胞术测定细胞周期和表型；体外诱导贴壁细胞向脂肪、软骨、骨组织以及神经细胞分化；化学染色、RT-PCR和免疫细胞化学染色鉴定分化。结果： 改进贴壁法分离的flMSCs呈均一梭形，(83.76±2.88)%处于G₀/G₁期,表达CD44、CD29,不表达造血细胞表面标志CD45、CD11b,诱导后能向脂肪、软骨、骨以及神经方向分化。结论： 贴壁法可以分离纯化小鼠flMSCs，小鼠flMSCs具有较强的分化潜能和“可塑性”，可用于干细胞治疗疾病的进一步研究。     

含人AGM区基质细胞培养体系定向诱导胚胎干细胞为造血干细胞的实验研究

目的： 体外模拟胚胎早期AGM区造血微环境，诱导胚胎干细胞（ESCs）分化为造血干细胞（HSCs）。方法：将小鼠E14 ESCs在含BMP-4及VEGF的半固体培养基中诱导为拟胚体（EB），分别于3、6、9、12、15 d时收获EB，流式细胞术检测Flk-1+细胞含量。取Flk-1+ 细胞处于高峰期的EB细胞，在人AGM区基质细胞饲养层上进一步诱导分化，并设无饲养层对照，分别于3、6、9、12 d时收获细胞计数、流式细胞术检测Sca-1+c-kit+ 细胞含量，并分析造血细胞集落形成能力。结果：诱导E14细胞形成EB过程中添加BMP4+VEGF的因子组Flk-1+细胞在第9 d达峰值（27.53%± 2.84％），与未添加因子组（8.77%± 1.12％）比较差异显著(P<0.05)。将培养9 d的EB细胞在hAGMS3、hAGMS4饲养层上进一步诱导分化，第6 d时Sca-1+c-kit+细胞达峰值，分别为7.31%±1.21％、7.62%±1.52％，其绝对数分别扩增(2.57±0.48)倍、(2.35±0.36)倍，与无饲养层组比较显著差异（P<0.05）。该分化阶段的Sca-1+c-kit+细胞具有形成各系造血细胞集落的能力。结论：人胚早期AGM区基质细胞能促进小鼠ESCs定向分化为HSCs，为研究ESCs分化为HSCs的分子机制提供了实验模型。     

动静态不同牵张条件下大鼠骨髓间充质干细胞的增殖与分化

背景：在体外和体内关于细胞对于不同的机械牵张反应的大量研究表明,牵张能够刺激成骨。然而鲜有文献报道不同的牵张方式对于同种细胞的影响有何不同。 目的：比较不同机械牵张方式对大鼠骨髓间充质干细胞的影响。 方法：分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,应用自行研制的牵张装置对骨髓间充质干细胞分别施加动态、静态和模拟临床的混合牵张牵张刺激,分别检测3种刺激方式下骨髓间充质干细胞的增殖能力、碱性磷酸酶活性及Runx2基因的mRNA表达,并测量细胞骨钙素的分泌情况。 结果与结论：静态牵张组与对照组相比,细胞增殖能力提高18.67%,碱性磷酸酶活性、Runx2表达及骨钙素分泌无明显差异;动态牵张组相对于对照组,细胞碱性磷酸酶活性提高60.33%, Runx2表达上升49.67%,细胞外骨钙素的分泌提高了48%,然而细胞增殖则受到了抑制;混合牵张组相对于对照组,细胞增殖能力稍有上升但无统计学差异,其对碱性磷酸酶活性、Runx2表达以及骨钙素的分泌有一定的促进作用,但没有动态牵张组明显。结果提示,静态牵张能够显著刺激骨髓间充质干细胞的增殖,而动态牵张对于刺激骨髓间充质干细胞成骨向分化作用更为明显,混合牵张方式对于细胞增殖及成骨分化均有一定的促进作用。     

微重力对干细胞增殖分化影响的研究进展

微重力环境会影响干细胞的生长、增殖和分化。既往的部分研究表明,微重力环境下培养的间充质干细胞的生长速度较正常重力条件下培养更快,其原因可能是细胞团体积的增大。但是有研究指出微重力能够通过影响细胞周期抑制间充质干细胞增殖。在分化方面,微重力能够抑制间充质干细胞的成骨分化,促进其成脂肪分化,但是对其成软骨分化影响仍存争议。有研究者对微重力培养的间充质干细胞进行基因测序提示其成骨分化相关基因表达降低,同时伴有成脂肪分化的基因表达增高。微重力可能通过整合素/丝裂原活化蛋白激酶和PPAR-这两条信号通路抑制干细胞成骨分化作用,而微重力如何影响成软骨分化以及成脂分化的机制仍缺乏相关研究。同时,微重力能够有效地维持间充质干细胞的多能性和自我更新能力。微重力对于间充质干细胞的影响为组织工程的进一步发展提供了探索依据。     

不同培养体系对鼠表皮干细胞增殖和分化的影响

目的 探讨不同培养体系对表皮干细胞增殖、分化的影响,建立理想的调控表皮干细胞增殖、分化的培养体系.方法 酶消化和Ⅳ型胶原快速黏附法获取鼠表皮干细胞.分别在普通培养皿培养、与几丁质膜生物支架材料共培养及以几丁质膜生物支架材料作为载体植入裸鼠体内培养等不同培养体系下观察表皮干细胞生长情况.普通培养和与几丁质膜生物支架材料共培养4周后,对比表皮干细胞克隆形成率的差异.免疫组织化学染色观察表皮干细胞以几丁质膜为载体植入裸鼠体内后4周表皮干细胞的增殖、分化情况.结果 表皮干细胞在普通培养皿培养3d左右,细胞开始克隆增殖;12 d左右融合成片;传代培养后增殖能力逐渐减低,融合成片时间逐渐延长,传代培养3～4代后细胞终末分化,失去增殖能力.几丁质膜生物支架材料培养表皮干细胞,2周后呈棋盘式集落生长,几丁质膜生物支架材料上有大量的表皮干细胞小集落,集落上有大量的增殖细胞附着生长,扫描电镜下见几丁质膜生物支架材料纤维直径约10 μm,以纤维为主,上下两层呈纵横排列成十字孔,孔间有大量表皮干细胞集落.几丁质膜生物支架材料培养表皮干细胞4周后,其克隆形成率明显高于普通培养皿培养[(12.6±2.7)％比(5.7±1.1)％,P＜0.05].表皮干细胞几丁质膜生物支架材料植入裸鼠体内培养4周后,细胞大量增殖形成巢状排列,在表皮干细胞巢周围,可见有类似皮肤附件结构.结论 表皮干细胞在体外普通培养皿培养可增殖生长,但维持增殖时间较短;与几丁质膜生物支架材料共培养,可较长时间地维持表皮干细胞的增殖特性;植入体内后表皮干细胞大量增殖.