间充质干细胞的成骨细胞分化和免疫组织化学鉴定

目的 探讨脐带的间充质干细胞分化为成骨细胞的影响因素和免疫组织化学鉴定。 方法 收集306例冻存的健康胎儿脐带,采用华尔通胶组织块贴壁法从脐带组织中分离间充质干细胞,利用荧光显微镜观察原代细胞的细胞形态。脐带间充质干细胞的免疫表型和细胞周期采用免疫组织化学检测。复苏冻存的脐带间充质干细胞,并传代培养至10代。对第10代的脐带间充质干细胞进行成骨诱导,其成骨能力分别通过钙结节和骨涎蛋白的免疫荧光检测以及茜素红染色检测来确定。 结果 免疫组织化学结果显示,培养的细胞高表达间充质干细胞的表面标志物CD73、CD90和CD105,但是不表达造血细胞的表面标志物CD34和CD45。复苏后细胞的存活率是90%。细胞周期显示,第10代的细胞有80%处于G₀/G₁期,20%处于S+G₂/M期。成骨细胞刺激因子诱导干细胞的骨涎蛋白染色呈阳性,并形成矿化的钙结节。 结论 冻存的脐带间充质干细胞在成骨细胞刺激因子下能被诱导分化为成骨细胞,具有高度自我增殖和多向分化能力。     

人脐带间充质干细胞冻存复苏后细胞表面标志物分子学变化

背景：间充质干细胞是具有自我更新能力且能够多向分化的干细胞。脐带属于胚胎外组织,是胎儿分娩后的废弃物,来源广泛,无伦理学限制,因此有望作为间充质干细胞来源的第一选择。 目的：检测人脐带间充质干细胞冻存复苏前后细胞表面分子CD29、CD44、CD49e、CD73、CD90、CD34、CD45、CD271标志变化情况。 方法：通过从人的脐带中分离培养间充质干细胞,分别观察原代细胞、P4、P8代细胞和冻存复苏后P2、P4、P8代细胞形态;通过流式细胞仪检测原代细胞、P4、P8代细胞和冻存复苏后P2、P4、P8代细胞表面分子标志CD29、CD44、CD49e、CD73、CD90、CD34、CD45、CD271。 结果与结论：人脐带间充质干细胞冻存前与原代复苏后不同代数下细胞均表现出相同的表型,CD29、CD44、CD49e、CD73、CD90阳性,CD34、CD45、CD271阴性,提示人脐带间充质干细胞原代低温冻存复苏后细胞表面标志性分子无变化。     

人羊膜间充质干细胞体外大量扩增的方法

背景：一个胎盘羊膜的面积约600 cm2,羊膜来源间充质干细胞即取材于胎盘上的羊膜。 目的：建立一种简单的体外分离培养人羊膜来源间充质干细胞的方法,并分析其生物学特性。 方法：采用胰酶和直接贴壁相结合的方法分离获取人羊膜来源间充质干细胞并进行体外培养,观察细胞形态,分析传代第5代细胞生长曲线,检测第5 代细胞表面标志表达和检测细胞周期。取传代第4 代细胞行体外成骨细胞诱导和成脂诱导,冻存第4代细胞6个月后复苏,计数复苏后细胞存活率并绘制复苏细胞生长曲线。 结果与结论：原代接种后第9天有少许细胞爬出,15 d左右细胞达80%-90%融合,细胞以梭形为主。细胞传代后,细胞形态均一,螺旋状排列。传代细胞潜伏期48 h,对数增殖期4 d左右,对数增殖期后进入平台期。间充质干细胞表面CD34、CD14、CD19、CD45、HLA-DR 呈阴性表达,CD73、CD105、CD90 呈阳性表达。茜素红染色及油红O染色阳性,证实具有向脂肪细胞、成骨细胞分化的能力。流式细胞术细胞周期检测,S期占28%。冻存复苏后细胞存活率达 90% 以上,且与未冻存传代细胞具有相同的生长特性。结果证实实验成功地建立了一种简化的人羊膜来源间充质干细胞大量扩增的方法。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：     

人脂肪来源间充质干细胞成骨及成软骨的潜能

背景：人脂肪来源间充质干细胞是种具有较强的体外增殖和多系分化能力的成体干细胞,可以从美容吸脂手术中获得,取材方便,原料来源丰富,在生物治疗应用方面蕴藏着巨大的价值。 目的：体外分离、培养人脂肪来源间充质干细胞,探讨其基本生物学特性及成骨成软骨的潜能。 方法：取美容吸脂获得的脂肪组织,采用Ⅱ型胶原酶消化法分离人脂肪来源间充质干细胞并进行体外培养;观察细胞形态、测定细胞周期、流式细胞仪鉴定细胞表面标志;取第3代细胞,分别加入成骨诱导培养基及成软骨诱导培养基行体外成骨及成软骨诱导。 结果与结论：体外培养人脂肪来源间充质干细胞呈纤维样形态,原代细胞24 h内贴壁,培养5~7 d 后开始形成细胞集落;经细胞周期检测显示G₀/G₁,S和G₂/M所占比例分别为(88±2)%,(12±2)%和0.03%。经流式细胞仪检测CD29和CD105呈阳性表达,CD34和CD45呈阴性表达。RT-PCR检测显示,人脂肪间充质干细胞经成骨诱导分化后细胞中骨桥蛋白mRNA呈阳性表达,经软骨诱导分化后细胞中Ⅱ型胶原mRNA呈阳性表达。结果证实,实验成功体外分离、培养人脂肪来源间充质干细胞,其具有向成骨细胞和软骨细胞分化的潜能。     

地塞米松浓度与脐带间充质干细胞的成骨分化

背景：在地塞米松、维生素C和β-甘油磷酸钠的共同作用下,人脐带间充质干细胞可以向成骨细胞分化。作为糖皮质类激素的地塞米松,其浓度对人脐带间充质干细胞体外成骨分化存在着影响。 目的：探寻人脐带间充质干细胞向成骨细胞诱导分化过程中地塞米松的优选浓度。 方法：采用植块法从正常足月新生儿脐带中分离培养间充质干细胞。取第3代细胞进行日常细胞培养和诱导分化实验。流式细胞术检测所获细胞的表面标记表达情况,成脂、成骨诱导分化鉴定人脐带间充质干细胞。倒置相差显微镜观察成骨分化过程中细胞形态的变化。以含1×10^-8 mol/L,5×10^-8 mol/L,1×10^-7 mol/L 3种浓度地塞米松的成骨诱导液对人脐带间充质干细胞进行成骨诱导。盐酸四环素荧光及Von Kossa染色法对比观察钙结节形成。反转录-聚合酶链反应法对比检测细胞骨桥蛋白基因表达。 结果与结论：植块法分离的人脐带间充质干细胞形态均一,多为梭形,平行排列生长或旋涡状生长。流式细胞术检测CD29,CD73和CD90呈阳性表达,CD31,CD34和HLA-DR呈阴性表达。成脂诱导后可观察到细胞内有脂滴形成,油红O染色呈阳性。盐酸四环素荧光结果和Von Kossa染色结果显示,所形成的钙结节大小及数量,均随着地塞米松浓度的增加而增强、增多。反转录-聚合酶链反应检测结果显示,3种浓度地塞米松组的骨桥蛋白基因均有表达,且表达强度随着地塞米松浓度的增加而增强。提示成骨诱导液中地塞米松浓度为1×10^-7 mol/L时,能更有效地诱导人脐带间充质干细胞向成骨细胞分化。     

骨髓间充质干细胞成骨方向诱导过程中的基因表达

背景:目前骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化演变中的基因表达模式尚不明确。目的:观察骨髓间充质干细胞向成骨细胞诱导分化过程中碱性磷酸酶、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原、碱性成纤维细胞生长因子和骨钙素基因的表达情况,验证骨髓间充质干细胞是否向成骨细胞成熟分化。方法:抽取2月龄新西兰大白兔股骨骨髓,全骨髓贴壁法培养获得骨髓间充质干细胞,用矿化诱导培养基(DMEM/F12、地塞米松1×10-8mmol/L、β-磷酸甘油钠0.01mol/L、维生素C0.05g/L)进行成骨诱导培养,用反转录-聚合酶链反应方法检测诱导培养后第一二代骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原、碱性成纤维细胞生长因子和骨钙素基因的表达情况,并对该骨髓间充质干细胞表面抗原CD44进行鉴定。结果与结论:经矿化诱导培养基诱导培养后,第一二代骨髓间充质干细胞阶段性表达碱性磷酸酶、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原、碱性成纤维细胞生长因子和骨钙素基因;第1代骨髓间充质干细胞抗原CD44阳性率达44.4%。提示兔骨髓间充质干细胞在体外矿化诱导培养中逐渐向成骨细胞分化,分别于诱导后第一二代细胞中阶段性顺序表达成骨细胞特异性基因碱性磷酸酶、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原、碱性成纤维细胞生长因子和骨钙素,该细胞已具备成骨细胞特征,为揭示骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化过程中基因表达机制提供了实验依据。     

CM-Dil体外标记人脐带间充质干细胞传代示踪的可行性

背景:掌握人脐带间充质干细胞的移植示踪方法是研究其生物学特性的关键。目的:观察用CM-Dil标记人脐带间充质干细胞及在体外传代示踪的可行性。方法:采用酶消化法体外分离培养人脐带间充质干细胞,通过流式细胞仪检测细胞免疫表型和细胞周期、体外成脂成骨诱导鉴定该细胞。将第5代细胞用CM-Dil标记,并将细胞传代,荧光显微镜观察体外标记情况。结果与结论:第3代人脐带间充质干细胞强表达CD44,CD29,低表达CD106,不表达CD34、CD40;有80%以上的细胞处在G0/G1期,成脂成骨诱导后,油红O染色和碱性磷酸酶染色分别阳性。CM-Dil标记人脐带间充质干细胞细胞标记率达90%以上,体外传代后荧光强度逐渐减退,传8代后,荧光基本消失。说明人脐带间充质干细胞增殖、分化能力强,CM-Dil标记细胞示踪方法简单易行。     

人脂肪间充质干细胞的分离培养与生物学特性

背景：脂肪来源间充质干细胞取材于吸脂手术所获得的脂肪抽吸物,可反复取材,原料来源充足。 目的：建立一种体外分离培养人脂肪来源间充质干细胞的方法,并分析其生物学特性。 方法：采用胶原酶消化法分离获取人脂肪来源间充质干细胞并进行体外培养,倒置相差显微镜下观察细胞形态;观察分析传代第3,7,10 代细胞生长曲线;采用流式细胞仪检测传代第5 代细胞表面标志表达。取传代第4代细胞行体外成骨细胞诱导和成脂诱导,采用碱性磷酸酶染色及油红O染色鉴定。冻存传代细胞,分别于 2,6 个月后复苏,锥虫蓝染色计数复苏后细胞存活率。 结果与结论：原代细胞3 d 贴壁,6 d 后开始快速增长并形成集落,11 d左右达80%~90%融合,多呈纤维样;传代后细胞维持纤维样形态。传代细胞潜伏期24~48 h,对数增殖期三四天,对数增殖期后第五六天进入平台期。间充质干细胞表面CD34、CD14、HLA-DR 呈阴性表达,CD44、CD105、CD13呈阳性表达,HLA-ABC呈弱阳性表达。具有向脂肪细胞、成骨细胞分化的能力,冻存复苏后细胞存活率达 90% 以上,且与未冻存传代细胞具有相同的生长特性。     

人脐带间充质干细胞的分离鉴定及多向诱导分化

背景：脐带间充质干细胞取材方便、无创,不受伦理学限制,比一般干细胞原始,免疫原性小,其应用前景广阔,是一种理想的种子细胞。 目的：分离鉴定脐带间充质干细胞,并诱导其向成骨细胞和成脂细胞分化。 方法：组织块贴壁法分离纯化脐带间充质干细胞,取对数生长期的第3代细胞,观察细胞形态、生长方式;流式细胞仪检测干细胞表型CD90、CD105、CD34和CD45的表达情况,并在体外检测能否将其诱导分化为成脂细胞及成骨细胞。 结果与结论：用组织块法成功分离培养出脐带间充质干细胞,流式细胞学鉴定显示细胞强表达CD90和CD105,不表达CD34和CD45;能在体外将其成功诱导为脂肪细胞和成骨细胞。结果显示组织块贴壁法能够从人脐带中分离出间充质干细胞,该细胞可向成脂细胞及成骨细胞分化。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：     

血小板裂解液对人脐带间充质干细胞体外成骨分化的影响

背景：血小板裂解液是浓缩后血小板的裂解产物,含有多种活性成分。有研究表明这些活性成分可促进间充质干细胞的增殖和分化,但血小板裂解液作为一个整体,对间充质干细胞成骨分化的作用尚不明确。 目的：分析血小板裂解液对人脐带间充质干细胞成骨诱导分化的干预效应。 方法：采用胶原酶消化法分离人脐带间充质干细胞,体外培养扩增,流式细胞仪进行细胞表型鉴定。实验分为以下4组：普通矿化液组,血小板裂解液组,矿化液-血小板裂解液联合诱导组,对照组。加入相应诱导培养基诱导培养2周。 结果与结论：分离得到的人脐带间充质干细胞的细胞表型CD34(-)﹑CD45(-)、HLA-DR(-),CD44(+)﹑CD105(+)﹑CD146(+)。茜素红染色在3个诱导组中皆为阳性,染色效果未见明显差异,而对照组阴性。碱性磷酸酶活性测定显示3个诱导组的碱性磷酸酶活性都明显高于对照组(P < 0.05),矿化液-血小板裂解液联合诱导组碱性磷酸酶活性明显高于普通矿化液组和血小板裂解液组(P < 0.05)。 结果显示在体外条件下,单纯的5%血小板裂解液可以诱导人脐带间充质干细胞向成骨细胞定向分化,且联合应用矿化液时能更有效地诱导人脐带间充质干细胞分化为成骨细胞。     

The osteogenic differentiation potentials of umbilical cord blood hematopoietic stem cells

Under specific culture conditions, umbilical cord blood derived mesenchymal stem cells (MSCs) can differentiate into osteogenic, adipogenic, and chondrogenic lineages. The purpose of the current study was to assess the differentiation potential of osteogenic umbilical cord blood derived hematopoietic stem cells (HSCs) and to develop an appropriate osteogenic differentiation medium for in vitro differentiation of umbilical cord blood derived HSCs. The study was conducted on 20 cord blood samples. The cells were cultured in osteogenic differentiating medium for 3?weeks. The HSCs differentiated into osteoblasts, which expressed osteoblast-associated genes (osteocalcin and bone sialoprotein), which were detected by RT-PCR. They showed alkaline phosphatase activity and a positive Alizarin red-S (AR-S) stain (calcium phosphate deposition). Umbilical cord blood is a rich source of hematopoietic stem cells that can be differentiated into osteoblasts; thus, it can be used for therapeutic strategies in the context of regenerative therapy.     

胰岛素促进脐带间充质干细胞成骨分化的作用

BACKGROUND: How to effectively and rapidly induce the osteogenic differentiation of human umbilical cord mesenchymal stem cells is the focus of the current stem cell research. Increasing evidence has demonstrated some growth factors, such as bone morphogenetic protein-2, have important effects on the transdifferentiation of umbilical cord mesenchymal stem cells into osteoblasts in vitro. However, widespread use of growth factors is limited because of high cost. Insulin is widely used in the cell culture and induction, but there is no report about the effect of insulin on the osteogenic differentiation of human umbilical cord mesenchymal stem cells. OBJECTIVE: To observe the effect of insulin on osteogenic differentiation of human umbilical cord mesenchymal stem cells and to explore the feasibility of human umbilical cord mesenchymal stem cell transplantation in the treatment of diabetic delayed fracture healing. METHODS: The passage 3 human umbilical cord mesenchymal stem cells were inoculated in two flasks, denoted as experimental group and control group. The insulin (10-7 mmol/L) was added to the experimental group but not to the control group. The proliferative capacity of human umbilical cord mesenchymal stem cells was evaluated by cell count kit-8 and alkaline phosphatase activity. The osteogenic differentiation capacity of human umbilical cord mesenchymal stem cells was evaluated by measuring the protein and mRNA expressions of type I collagen as well as osteocalcin mRNA level. RESULTS AND CONCLUSION: After 1-2 weeks of induction, compared with the control group, insulin could significantly increase the number of human umbilical cord mesenchymal stem cells in the experimental group, the activity of alkaline phosphatase and expressions of type I collagen osteocalcin mRNA (P < 0.05). These data indicate that insulin can promote the proliferation and osteogenic differentiation of human umbilical cord mesenchymal stem cells.       

人脐带源间充质干细胞分离培养方法的改进

背景：脐带来源的间充质干细胞因其具有高度的自我更新和多向分化潜能,以及取材方便等优点而日益受到关注。 目的：建立一种改进的人脐带间充质干细胞分离、培养方法,并对其生物学特性进行分析。 方法：无菌条件下获取足月妊娠分娩胎儿脐带,利用改良的组织块贴壁法分离培养脐带间充质干细胞,即将传统组织贴壁法中本应丢弃的组织转移到新的培养瓶中进行二次贴壁培养,取第3代脐带间充质干细胞进行生物学特性分析。 结果与结论：组织贴壁后第5-7天可见有梭形细胞从组织块边缘爬出,第10天左右可形成明显的细胞克隆。将组织块转移到新培养瓶中继续培养,2 d后即可见有细胞爬出,细胞生长速度较快,5 d即可形成细胞克隆。传代后的细胞形态均一,呈成纤维细胞样的长梭形。流式细胞仪检测细胞高表达CD90、CD105,不表达CD34、CD45、HLA-DR。细胞增殖能力旺盛,平均倍增时间为50 h左右,41.24%的细胞处于G₂/S期。体外可诱导分化为成骨细胞和脂肪细胞。上述实验结果证明二次贴壁培养出的细胞也具有间充质干细胞的生物学特性,而且通过这种培养方法获得的原代间充质干细胞数是传统方式培养的2倍。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：     

Transwell共培养条件下诱导脂肪干细胞成骨能力的改变

BACKGROUND:Under co-culture conditions, mesenchymal stem cells could regulate osteogenic differentiation and osteogenesis of osteoblasts. OBJECTIVE:To observe the osteogenic efficiency of osteoblastic precursor cells co-cultured with undifferentiated bone marrow-derived mesenchymal stem cells, umbilical cord-derived mesenchymal stem cells, or placenta-derived mesenchymal stem cells in mineralization medium. METHODS:Adipose-derived stem cells were induced in osteogenic differentiation medium for 7 days before being indirectly co-cultured with undifferentiated mesenchymal stem cells isolated from different tissues (bone marrow group, umbilical cord group and placenta group) in Transwell plates. Induced adipose-derived stem cells cultured alone served as control group. At different experimental intervals, quantitative analysis of alkaline phosphatase activity and calcified matrix was preformed to observe the effects of mesenchymal stem cells from different sources on the osteogenic efficiency of induced adipose-derived stem cells. RESULTS AND CONCLUSION:Expression of alkaline phosphatase was significantly higher in different experimental groups than the control group (P < 0.05), and it was also higher in the bone marrow group than the umbilical cord and placenta groups (P < 0.05). Quantitative analysis of calcified matrix revealed that the experimental groups were significantly higher than the control group (P < 0.05); and in experimental groups, the umbilical cord group was higher than bone marrow group and placenta group(P < 0.05). These findings indicate that the osteogenic efficiency of induced adipose-derived stem cells is improved dramatically under co-culture conditions.     

人骨髓间充质干细胞的体外培养、鉴定及成骨分化

背景：国内外对骨髓间充质干细胞的体外成骨诱导分化研究手段、测定指标均不够全面。 目的：建立并完善一整套人骨髓间充质干细胞的分离培养及鉴定方法,探讨其体外成骨分化能力。 方法：采用密度梯度离心法分离培养人骨髓间充质干细胞,流式细胞仪鉴定细胞表面表型。传至第3代时更换成骨诱导培养基进行成骨分化诱导。 结果与结论：人骨髓间充质干细胞生长旺盛,传代后增殖旺盛,第3代骨髓间充质干细胞表面表型CD44、CD73、CD90表达阳性,CD34表达阴性。诱导后的成骨细胞碱性磷酸酶活性增加,Gomori、Von kossa、茜素红染色均阳性。RT-PCR检测诱导后细胞有Ⅰ型胶原、碱性磷酸酶、骨钙素、骨唾液酸蛋白、骨桥蛋白及骨连接蛋白基因的表达,证明了人骨髓间充质干细胞成功向成骨方向分化。表明实验建立了一整套稳定、成熟的骨髓间充质干细胞分离、培养、扩增方案。