骨髓间充质干细胞在诱导液条件下向软骨细胞的定向诱导分化

背景：骨髓间充质干细胞易于从骨髓中分离，来源取材方便，对供体损伤小，具有强大的增殖能力及多向分化潜能，便于自体移植，如能成功诱导为软骨细胞将是软骨组织工程理想的种子细胞。 目的：观察体外诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞的定向分化，并对分化后细胞进行鉴定。 设计、时间及地点：细胞形态学、蛋白质组学的比较观察于2005-05-03/2007-12-30在沈阳医学院临床中心实验室完成。 材料：骨髓间充质干细胞来源于二三个月龄新西兰健康大白兔，体质量2~2.5 kg。 方法：采用全骨髓法分离培养兔骨髓间充质干细胞。取生长良好的细胞第4代细胞消化传代，以1×105密度接种于24孔板中将生长状态良好的细胞在含有地塞米松、碱性成纤维细胞生长因子、维生素C及 转化生长因子β的培养液中诱导分化。 主要观察指标：采用免疫组化的方法进行细胞鉴定，RT-PCR法检测诱导分化细胞 II型胶原的表达。 结果：骨髓间充质干细胞经成骨诱导后,由长梭形变为椭圆形及肾形。免疫组织化学方法显示所培养间充质干细胞不表达CD34、CD45，但CD105显阳性。骨髓间充质干细胞在未经诱导时不表达Ⅱ型胶原蛋白，经诱导后在500~750 bp之间可见明显条带。 结论：骨髓间充质干细胞经含地塞米松、碱性成纤维细胞生长因子维生素C及 转化生长因子β等培养液诱导后，可以在体外向软骨细胞转化，高表达Ⅱ型胶原，并经细胞形态学及蛋白质组学RNA水平鉴定验证。     

羊水来源OCT-4阳性胎儿间充质干细胞向血管内皮细胞的体外诱导分化

背景：已证实将血管内皮细胞与具有良好组织相容性的生物材料复合,并移入体内后可增殖分化形成血管。但由于获取内皮细胞时创伤较大,所以细胞来源是一个急需解决的问题。 目的：探讨羊水来源OCT-4阳性胎儿间充质干细胞分化为内皮细胞的可行性。 设计、时间及地点：细胞学体外观察,于2008-06/2009-03在上海交通大学医学院附属新华医院科研中心完成。 材料：羊水标本来自孕16~22周行产前诊断的孕妇,在超声引导下行羊膜腔穿刺取得60 mL羊水。 方法：采用免疫磁珠细胞分选法去除人羊水细胞中CD44和SSEA-4阳性细胞,使OCT-4阳性胎儿间充质干细胞间接得到分离,并在体外进行培养扩增。取第3代羊水来源OCT-4阳性胎儿间充质干细胞,诱导组换用含体积分数为15%胎牛血清的内皮细胞生长培养液,对照组持续用原培养液培养细胞。 主要观察指标：倒置相差显微镜观察诱导过程中细胞形态变化,采用间接细胞免疫荧光法、内皮细胞吞噬DiI-acLDL法检测诱导效果。 结果：诱导30 d后,镜下观察细胞集落相互连接,呈典型的“鹅卵石”样外观,经诱导的羊水来源OCT-4阳性胎儿间充质干细胞可在体外保持良好的增殖活力。诱导后的贴壁细胞eNOS和vWF呈阳性表达,细胞胞浆内可见发出红色荧光的DiI阳性细胞;对照组细胞免疫荧光染色eNOS和vWF均呈阴性,且无红色荧光细胞出现。 结论：羊水来源的OCT-4阳性的胎儿间充质干细胞在适当的体外微环境下,可诱导分化为血管内皮细胞。     

体外诱导羊膜来源间充质干细胞分化为血管内皮细胞

背景：羊膜来源间充质干细胞植入机体不同类型组织后是否可以分化为相应组织靶细胞呢？ 目的：检测血管内皮细胞生长因子在体外诱导人羊膜间充质干细胞分化为血管内皮细胞的可行性。 方法：分离培养羊膜间充质干细胞,鉴定其表面抗原表达,用含体积分数2%胎牛血清以及50 μg/L血管内皮生长因子的条件培养基诱导,诱导后细胞通过内皮细胞标志物血管内皮生长因子受体2以及v-WF染色鉴定。 结果与结论：羊膜间充质干细胞表面抗原CD29、CD44、CD105阳性,CD34、CD45、CD106以及HLA-DR阴性。诱导后细胞形态明显改变,内皮细胞标志物血管内皮细胞生长因子受体2以及v-WF染色结果阳性。提示羊膜间充质干细胞在体外具有分化为血管内皮细胞的能力。     

体外培养人骨髓间充质干细胞向表皮细胞分化及表皮细胞角蛋白的表达

背景：动物实验已经证实骨髓间充质干细胞体外诱导可分化为表皮细胞。 目的：观察体外培养条件下人骨髓间充质干细胞向表皮细胞的分化及表皮细胞角蛋白表达。 方法：采用Ficoll-Paque密度梯度离心法提取人胚胎骨髓间充质干细胞,以免疫细胞化学及流式细胞仪测定细胞表面CD33、CD34标记物进行鉴定。取第3代骨髓间充质干细胞以30%条件培养基诱导其向表皮细胞分化,免疫细胞化学染色观察诱导后细胞形态与细胞角蛋白水平变化。 结果与结论：采用密度梯度离心法从人胚胎骨髓中分离培养得到细胞成分均一的骨髓间充质干细胞。骨髓间充质干细胞经体外诱导后,出现细胞角蛋白19表达阳性细胞,说明骨髓间充质干细胞在体外诱导后可能发生向表皮细胞分化。     

非接触共培养法诱导人骨髓间充质干细胞向内皮细胞的分化

背景：最近研究表明将乳鼠心肌细胞和骨髓间充质干细胞非接触共培养后，可成功将骨髓间充质干细胞诱导分化为心肌细胞。 目的：尝试通过非接触共培养方式，利用人脐静脉内皮细胞诱导人骨髓间充质干细胞向内皮细胞分化。 设计、时间及地点：细胞组织工程学体外实验，于2007-01/07在广东省人民医院医学研究中心完成。 材料：骨髓标本来源于11例无血液系统疾病的先天性心脏病患儿，征得家属同意后在心脏矫治手术中从胸骨柄穿刺获取少量骨髓用于实验。足月顺产健康新生儿脐带由中山大学附属一院产科协助取得。新鲜牛颈静脉由广东大沥菜牛屠宰厂提供。 方法：取骨髓标本，以密度梯度离心法分离纯化人骨髓间充质干细胞，并在体外扩增培养；以酶消化法自新生儿脐带获取人脐静脉内皮细胞。采用具有半透膜的细胞培养池结合6孔板的方式进行非接触共培养诱导，将人脐静脉内皮细胞铺于培养池内，第3代骨髓间充质干细胞以1×105/孔铺在培养池外的6孔板内，两种细胞的初始比例为1：5，加入含体积分数为0.1胎牛血清的低糖DMEM培养液，培养14 d。以骨髓间充质干细胞和骨髓间充质干细胞共培养作为对照组。诱导后的内皮样细胞扩增培养，种植在脱细胞牛颈静脉血管支架上。 主要观察指标：诱导后细胞形态变化，免疫细胞化学染色检测诱导后内皮样细胞表面相关抗原，扫描电镜观察内皮样细胞在血管支架上的生长黏附情况。 结果：诱导后的内皮样细胞形态均一，呈铺路石状排列，扩增迅速，表达内皮细胞特有的表面标志CD31和vWF，阳性率均> 99%，可以在脱细胞牛颈静脉血管支架表面形成连续的单细胞层。 结论：非接触共培养方式下，人脐静脉内皮细胞可成功诱导人骨髓间充质干细胞向内皮细胞分化，并能够在脱细胞牛静脉血管支架上黏附生长。     

人脐带血和骨髓来源间充质干细胞的体外分离、培养、分化及

背景：间充质干细胞由于具有自我更新能力且在适宜微环境下具有多向分化潜能,近年来已成为细胞领域的研究热点。 目的：对比观察脐带血与骨髓来源的间充质干细胞其体外分离、纯化及培养条件,并对其进行生物学特性比较。 设计：体外细胞学对比观察。 材料：新鲜脐带血在征得产妇同意后采集。骨髓由健康的成年志愿者捐赠。 方法：取脐带血和成人骨髓分离、培养并纯化间充质干细胞,对获得的间充质干细胞进行形态学观察。 主要观察指标：两种来源间充质干细胞的形态和生长特性;流式细胞仪检测脐带血间充质干细胞表面抗原的表达情况;对脐带血间充质干细胞多向分化的能力进行鉴定。 结果：两种来源的单个核细胞经体外培养贴壁后均出现间充质样细胞,原代骨髓间充质干细胞的贴壁时间和培养时间均短于脐带血间充质干细胞,两种细胞传代生长呈共同特性：传代培养潜伏期为24~36 h,传代培养对数增殖期为接种后3～7 d,接种后八九天,生长进入平台期;脐带血来源的间充质干细胞表达相关抗原CD29、CD44、CD105;但不表达造血细胞抗原CD34、CD45;脐带血间充质干细胞可诱导分化为脂肪细胞、成骨细胞。 结论：人脐带血和骨髓来源间充质干细胞均可在体外分离培养、扩增;脐带血的间充质干细胞原代贴壁时间、形成细胞克隆的时间、集落交错融合的时间均较骨髓间充质干细胞晚,传代培养的细胞形态,生长速度均无明显差异;两种来源的间充质干细胞具有相同的表面标志物;脐带血间充质干细胞有多项分化潜能,可诱导为脂肪细胞、成骨细胞。     

体外分离培养小鼠肺间充质干细胞的生物学特性及其对肺损伤干预效果

背景：肺脏含有多种内源性干细胞，分别为来源于内胚层或中胚层的前体细胞，阐明肺组织间充质干细胞的特性有助于了解其在肺损伤中的生物学作用。 目的：观察体外分离培养的小鼠肺组织间充质干细胞生长状态、表面标志、分化功能等生物学特性，探讨其对肺损伤鼠的干预效果。 设计、时间及地点：细胞学体外观察与随机对照动物体内实验，于2005-10/2007-08在解放军军事医学科学院基础医学研究所细胞生物学实验室完成。 材料：清洁级三四周龄C57BL/6雄鼠，用于分离培养肺组织间充质干细胞；清洁级6~8周龄C57BL/6雌鼠20只，分为细胞移植组、模型对照组，10只/组。 方法：分离雄鼠肺组织，Ⅱ型胶原酶消化后，Ficoll法离心，收集界面层细胞，贴壁法分离培养肺组织间充质干细胞，当细胞接近70%~80%汇合时消化传代。细胞移植组、模型对照组小鼠按20 mg/kg腔注射马利兰抑制骨髓干细胞的迁移后，均建立博莱霉素诱导的肺纤维化模型，造模后细胞移植组尾静脉注入5×105个肺间充质干细胞，模型对照组气管内注射100 μL PBS。14 d后取材，制备肺组织石蜡切片。 主要观察指标：体外培养的肺组织间充质干细胞的生长状态、免疫表型、基因表达、分化潜能、集落形成能力以及静脉移植减轻肺损伤效果。 结果：小鼠肺组织来源的间充质干细胞为成纤维样细胞，在体外能够长期培养和快速扩增；其细胞免疫表型为Sca-1+，CD44+，CD29+，CD105+，CD54+，CD34-，CD45-，CD11b-，c-kit-，CD31-；不表达肺泡上皮细胞标志表面活性蛋白C、水通道蛋白5、clara细胞分泌蛋白，胚胎干细胞标志Oct-4和Nanog基因在培养扩增的细胞中持续表达；能够被诱导分化为脂肪细胞、成骨细胞和表达表面活性蛋白C的肺泡2型上皮样细胞；集落形成率约3%；经静脉输注后，细胞移植组肺损伤和纤维化程度较模型对照组减轻，Masson染色显示只有少量血管周围呈阳性，且经骨髓抑制处理后已接近正常肺组织。 结论：体外培养的小鼠肺间充质干细胞能够快速扩增，可向脂肪细胞、成骨细胞和肺泡上皮细胞方向分化；静脉移植后有助于肺组织修复、减轻肺损伤和纤维化程度，且骨髓抑制不影响肺间充质干细胞的保护作用。     

人骨髓间充质干细胞体外培养增殖过程及分化为心肌样细胞后的致瘤性实验

背景：人骨髓间充质干细胞在长期体外培养传代过程中,可突变为肿瘤干细胞,且移植后在体内能够形成恶性肿瘤,具有多向恶性分化特征,如畸胎瘤等。 目的：探讨应用自体血清培养的人骨髓间充质干细胞在体外增殖过程中及其诱导分化为心肌样细胞后的潜在致瘤性。 设计、时间及地点：细胞学体外观察及体内植入实验,于2007-11/2008-04在河南省肿瘤医院干细胞实验室完成。 材料：非恶性肿瘤的冠状动脉粥样硬化性心脏病患者骨髓3 mL和外周静脉血50 mL。近交系BALB/C清洁级雌性小鼠12只,随机分为骨髓间充质干细胞组、心肌样细胞组、空白对照组,4只/组。 方法：分离的人骨髓间充质干细胞从第2代开始,用自体血清培养并传至第9代。取生长良好的第6代细胞,加入10 μmol/L 5-氮杂-2 -脱氧胞苷向心肌样细胞定向诱导40 d。将经或未经诱导的骨髓间充质干细胞制成单细胞悬液,调整浓度至3.0×1010 L-1,吸取0.2 mL分别接种于骨髓间充质干细胞组、心肌样细胞组小鼠皮下,空白对照组注射等量含胎牛血清的DMEM/F12培养液,40 d后留取活检组织。 主要观察指标：流式细胞仪检测第1,3,6,9代细胞表面抗原CD34,CD44,CD45,HLA-DR的表达,测定细胞周期,并进行染色体核型分析,光镜下观察诱导后免疫组化结果。TRAP ELISA法检测端粒酶活性。Western blotting法分析c-myc和p16基因的表达。 结果：第1,3,6,9代人骨髓间充质干细胞在自体血清体外培养过程中生长状态良好,数量充足,表面抗原标志CD44呈阳性,CD34,CD45及HLA-DR均呈阴性,80%以上细胞处于G0/G1期,正常二倍体分裂象>90%,染色体核型正常,诱导后细胞Vimentin呈阳性表达,且表达心肌特异性标记Desmin,Troponin T。第3,6,9代人骨髓间充质干细胞及诱导后的心肌样细胞端粒酶活性分别呈弱阳性、阳性,但差异无显著性意义（P > 0.05）,且c-myc和p16蛋白表达亦无明显差异。 结论：人骨髓间充质干细胞在体外用自体血清培养可满足临床需要,数量充足,生长良好,无核型变异,定向诱导能分化为心肌样细胞。植入动物体内后无肿瘤发生,且端粒酶活性和c-myc,P16基因的表达无显著改变。     

人皮肤源性间充质干细胞体外诱导向淋巴细胞分化的可能性

背景：研究发现真皮组织中存在间充质干细胞,存在自体移植的可能性。如能在一定条件下将皮肤来源的间充质干细胞诱导分化为淋巴细胞,则可解决许多免疫系统损伤疾病。 目的：探讨人皮肤源性间充质干细胞经体外诱导向淋巴细胞转分化的可能性。 方法：体外培养人皮肤源性间充质干细胞至第14代,流式细胞仪检测细胞表面标志的表达。诱导人皮肤源性间充质干细胞转分化的条件培养基由人淋巴细胞培养上清液和新鲜人皮肤源性间充质干细胞培养液以7∶3比例组成。倒置显微镜观察诱导后细胞形态学变化。流式细胞仪检测诱导后1~8 d细胞表面淋巴细胞标志的表达。流式细胞仪检测诱导后3,6,9 d人皮肤间充质干细胞自身标记表达的变化。 结果与结论：人皮肤源性间充质干细胞稳定表达自身特异性标志CD73,Vimentin等,不表达造血系统特异性标志CD34,CD45等,且低表达HLA-I,完全不表达HLA-DR。诱导3 d后,细胞体积明显增大,细胞增殖速度明显低于诱导前,细胞内和细胞间存在许多折光性强的囊胞样颗粒。除CD45淋巴细胞标志的表达无明显变化外,诱导后1~ 4 d人皮肤源性间充质干细胞CD3,CD19,CD16,CD4,CD8的表达率均随诱导时间的延长呈线性升高趋势,诱导后5~8 d处于平台期。诱导后3,6,9 d人皮肤源性间充质干细胞自身标记CD73,CD34,Vimentin,HLA-DR的表达无变化,HLA-I的表达率随诱导时间的延长逐渐上升。提示在体外人皮肤源性间充质干细胞可以被诱导向淋巴细胞转分化,具有参与免疫系统损伤修复的潜能。     

人胎盘源与人骨髓源间充质干细胞的生物学性状比较

人骨髓源间充质干细胞具有很好的临床应用价值,但数量和取材都有限,而人胎盘源间充质干细胞则相反,目前已成为再生医学的重要细胞来源和最具临床应用前景的功能干细胞。 目的：比较人胎盘源间充质干细胞和人骨髓源间充质干细胞体外分离培养、扩增及生物学性状的差异。 方法：采用胶原酶消化法分离人胎盘组织,密度梯度离心法分离骨髓单个核细胞,分别加入体积分数10%胎牛血清的LG-DMEM 培养液,待细胞汇合至90%后消化传代。分别取第3代的人胎盘和骨髓间充质干细胞,按1×106 浓度接种,当细胞达70%~80%融合时,换成成脂细胞诱导分化培养液,诱导16 d。 结果与结论：胎盘间充质干细胞、骨髓间充质干细胞均成贴壁生长、形态均一的成纤维样细胞梭形外观,但后者体积略小。两种细胞均高表达CD29、CD44,不表达CD34、CD106。二者均可分化为脂肪细胞。可见,从胎盘和骨髓中培养出的间充质干细胞在细胞形态、生长特性等方面基本相似,在体外均可有效扩增并成脂肪分化,均可作为组织工程的另一成体干细胞来源,而胎盘源间充质干细胞具有更好的应用前景。