苯妥英钠对大鼠骨髓间充质干细胞向血管内皮细胞分化的影响

目的：研究苯妥英钠（PHT）对大鼠骨髓间充质干细胞（rBMSCs）向血管内皮细胞（rVECs）分化的影响。方法：建立rBMSCs 与 rVECs 共培养组及 rBMSCs 单独培养组,各组分别添加不同浓度的 PHT（0、20、40μg／ml）,培养14 d 后 real-time PCR 检测各组细胞中 ICAM-1、VCAM-1、KDR 和 RUNX2基因的 mRNA 表达水平。结果：添加 PHT 后,各组细胞中 ICAM-1、KDR 和 RUNX2基因的 mRNA 表达均上调。添加相同浓度 PHT 时,共培养组较单独培养组中 rBMSCs 的 ICAM-1、KDR 和RUNX2基因的 mRNA 表达量增高,而 VCAM-1基因的 mRNA 表达量降低。结论：PHT 可能促进大鼠骨髓间充质干细胞向血管内皮细胞分化。     

牙髓干细胞诱导分化为血管内皮细胞的研究进展

血管内皮细胞是血管的核心,表达一些特异性标志物如血管内皮生长因子受体2（VEGFR2）、CD31和血浆血管性血友病因子等,具有在基质胶上形成管状结构的特征。牙髓干细胞是具有自我更新能力和多向分化潜能的一类成体间质干细胞,在添加不同成分诱导物的条件培养基中可定向分化为成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞和神经细胞。体外研究发现,在添加血管内皮生长因子、成纤维细胞生长因子成分的低血清培养基培养一段时期后,牙髓干细胞可以表达内皮细胞标志物,同时具有形成血管状结构能力;体内研究发现,牙髓干细胞可促进低血区域组织血管生成和血流灌注,进一步证实牙髓干细胞亦可定向分化为内皮细胞。     

骨髓间充质干细胞线粒体转移对促进内皮细胞迁移能力的影响

目的:探讨骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)线粒体转移对促进内皮细胞(endothelial cells, ECs)迁移能力的影响。方法:采用线粒体提取试剂盒提取BMSCs线粒体,转移至同源同批次受体BMSCs中;采用Transwell法共培养BMSCs和ECs;采用划痕实验检测ECs迁移能力;采用Seahorse XFe-24分析检测细胞有氧代谢能力;采用ATP荧光检测试剂盒检测ATP浓度。结果:线粒体转移增强了与BMSCs共培养ECs的迁移能力(P<0.05),提升BMSCs和ECs能量代谢(P<0.05),抑制能量代谢后线粒体转移对BMSCs促进ECs迁移能力的作用被逆转(P<0.01)。结论:线粒体转移可能通过提升BMSCs和与其共培养ECs的能量代谢,促进ECs的迁移能力。     

血管内皮细胞生长因子基因转染大鼠骨髓间充质干细胞生物学效应的研究

目的:体外研究腺病毒AdCMV转染VEGF基因对大鼠骨髓间充质干细胞的增殖及功能分化的影响.方法:体外培养扩增大鼠BMSCs,AdCMV-EGFP转染BMSCs,确定重组腺病毒的最适MOI,应用MTT法检测转染AdCMV-VEGF对大鼠BMSCs增殖的影响.采用RT-PCR方法检测转染后细胞VEGF的表达,通过检测成骨条件培养液诱导培养后细胞的碱性磷酸酶活性评价BMSCs向成骨细胞分化的能力.结果:AdCMV-EGFP在400particle/cell时转染效率最高,且对细胞无毒副作用,未转染细胞、AdCMV-EGFP转染细胞与AdCMV-VEGF转染细胞光吸收(A)值在转染后第3天存在明显差异(P<0.05).RT-PCR检测AdCMV-VEGF转染细胞有VEGF基因的表达,未转染AdCMV-VEGF细胞组未见VEGF基因mRNA的表达.通过成骨诱导后AdCMV-VEGF转染细胞碱性磷酸酶活性明显高于未转染AdCMV-VEGF细胞(P＜0.05).结论:在体外AdCMV-VEGF能够成功转染大鼠BMSCs,能够促进BMSCs的增殖和向成骨细胞的分化.     

血管内皮细胞对骨髓间充质干细胞成骨能力影响的体外研究

目的研究血管内皮细胞对骨髓间充质干细胞成骨能力的影响.方法体外分离培养大鼠骨髓间充质干细胞和肾血管内皮细胞,三维培养体系中直接、间接接触培养后,检测细胞中蛋白质和骨钙素含量及碱性磷酸酶活性.结果直接、间接接触培养及单独培养的骨髓间充质干细胞蛋白质含量为(0.195±0.023) mg/mL、(0.174±0.015) mg/mL、(0.152±0.015) mg/mL、(0.141±0.014) mg/mL;碱性磷酸酶活性分别为(0.625±0.223) μ/mg、(0.412±0.178) μ/mg、(0.141±0.08) μ/mg ;骨钙素含量分别为(0.800±0.124) μg/L、(0.435±0.216) μg/L、(0.235±0.146) μg/L.经方差分析各组差异显著(P<0.05).结论骨髓间充质干细胞与血管内皮细胞接触培养有良好的细胞相容性,血管内皮细胞可以显著提高骨髓间充质干细胞的增殖能力和成骨能力.     

骨髓基质干细胞向内皮细胞诱导分化的方法及临床应用前景

骨髓基质干细胞是一种多潜能干细胞,能自我复制并能分化为多种细胞系,目前被广泛用于再生医学的研究.在体外,经过一定细胞因子和细胞外基质的诱导,可定向分化为血管内皮细胞;在体内,骨髓基质干细胞被移植到缺血区后可发生血管生成.故临床上骨髓基质干细胞可用于少血管或无血管区的血管构建和受损组织的修复,但也可引起血管再狭窄、肿瘤生...     

CXC受体4阳性表达骨髓间充质干细胞的分选及其骨向分化的能力

目的研究磁珠分选法分选表面CXC受体4（CXCR4）阳性表达的大鼠骨髓间充质干细胞（BMSC）的分选效率,以及分选后BMSC的增殖、迁移和成骨能力是否受到影响。 方法全骨髓贴壁法分离培养大鼠BMSC,通过生长曲线、成骨成脂诱导分化和流式检测BMSC表面标记蛋白表达,鉴定大鼠BMSC。流式检测细胞表面CXCR4的阳性率,通过生长曲线及克隆形成实验检测细胞的增殖活性及克隆形成能力,Transwell体外趋化实验检测细胞迁移能力,通过检测成骨诱导早期细胞ALP活性和成骨相关基因的表达,分析细胞成骨能力,数据采用单因素方差分析处理。 结果通过全骨髓贴壁法获得具有自我更新和多向分化能力的大鼠BMSC。磁珠分选阳性细胞表面CXCR4表达[（55.13 ± 0.67）%]较未分选组[（6.49 ± 0.59）%]显著增加（LSD-t = 63.66,P<0.001）。分选阳性细胞的克隆形成能力[（16.22 ± 1.68）%]以及培养后期细胞增殖活性（A_{450（5 d）}= 1.40 ± 0.04;A_{450（7 d）}= 1.60 ± 0.01）较未分选细胞[CFU =（17.00 ± 1.76）%;A_{450（5 d）}= 1.49 ± 0.07;A_{450（7 d）}= 1.60 ± 0.12]均无明显变化;而培养早期（第1、3天）分选阳性细胞的增殖活性[A_{450（1 d）}= 0.50 ± 0.01;A_{450（3 d）}= 0.81 ± 0.05]较未分选细胞[A_{450（1 d）}= 0.57 ± 0.01;A_{450（3 d）}= 0.96 ± 0.06]稍低[LSD-t_{1 d} = 5.208,P_{1 d} = 0.002;LSD-t_{3 d} = 3.563,P_{3 d} =0.012]。分选阳性细胞的基质细胞衍生因子1α（SDF-1α）定向迁移能力（71.33 ± 5.69）较未分选细胞（23.33 ± 1.53）显著增强（LSD-t = 17.211,P<0.001）。在成骨诱导早期,分选阳性细胞的Runx2 mRNA（0.93 ± 0.12）较未分选组（0.51 ± 0.14）表达上调（LSD-t = 4.703,P = 0.003）,而ALP活性及ALP mRNA、OCN mRNA的表达均无明显变化（P>0.05）。 结论磁珠分选法可有效分选CXCR4⁺ BMSC,显著提高BMSC向SDF-1α的迁移效率,对细胞的增殖活性影响不大。     

骨髓间充质干细胞成骨分化研究进展

骨髓间充质干细胞是一类具有多向分化潜能的干细胞,可作为种子细胞,修复和重建损伤或发生病变的多种组织器官,在再生医学领域中具有潜在的应用前景。在其向成骨方向的分化过程中,由多种通路、多种因子参与,其中包括细胞因子、生长因子和激素等。本文对骨髓基质干细胞的成骨分化进行了综述。     

小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化过程中Caveolin-1的表达

目的:探讨小鼠骨髓间充质干细胞( bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)向成骨细胞分化过程中小窝蛋白-1(Caveolin-1)的表达变化。方法:体外培养BMSCs细胞株,分为诱导成骨组和未诱导组,在培养的不同时期(3 d、7 d、10 d、14 d),采用碱性磷酸酶(AKP)活性测定、茜素红染色对BMSCs成骨分化进行鉴定,实时聚合酶链反应(real-time polymerase chain reaction RT-PCR)、蛋白质印迹法(Western Blot)检测各组细胞Caveolin-1 mRNA、蛋白的表达情况。结果:RT-PCR结果显示同一时间点诱导组Caveolin-1 mRNA表达量高于未诱导组,诱导组Caveolin-1 mRNA表达以时间依赖性的方式不断增高;Western Blot结果显示同一时间点诱导组Caveolin-1蛋白水平高于未诱导组,诱导组Caveolin-1蛋白水平以时间依赖性的方式增高。结论:本实验从mRNA、蛋白水平证实BMSCs表达Caveolin-1的量随着成骨分化的进行不断增加。Caveolin-1可能参与调控BMSCs成骨分化过程。     

体外诱导骨髓间充质干细胞分化为神经胶质样细胞的实验研究

目的：观察体外以不同方法诱导的骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells，MSCs)分化为神经胶质样细胞，探讨MSCs作为组织工程周围神经种子细胞的可行性。方法：以大鼠MSCs为研究对象，分化学诱导组，共培养诱导组，未经诱导的MSCs作为对照组。通过体外动态观察细胞形态，免疫细胞化学，western blot，RT-PCR等手段对各组诱导后的细胞进行鉴定。结果：形态学观察显示两种诱导过程中的部分MSCs细胞都出现明显的神经胶质细胞的形态，共培养诱导组的MSCs在诱导后仍可继续传代培养，对照组细胞形态无变化。细胞免疫组织化学染色，western blot和RT-PCR结果显示两个诱导组细胞都能够表达神经干细胞标志性抗体(Nestin)、神经胶质纤维酸性蛋白抗体(GFAP)和S-100抗体。结论：我们推断MSCs很有可能成为TEPN的理想种子细胞来源。     

The mechanically activated p38/MMP-2 signaling pathway promotes bone marrow mesenchymal stem cell migration in rats

ObjectiveThe aim of the present study was to investigate the effect of static strain on bone marrow mesenchymal stem cell (BMMSC) migration and whether the p38/matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) axis plays a role in induction of BMMSC migration under mechanical strain.DesignBoth in vivo and in vitro investigations were performed. Twelve adult male Sprague-Dawley rats were randomly divided into 2 groups (n = 6 per group). Rats in the experimental group underwent right mandibular distraction osteogenesis, whereas rats in the control group were subjected to osteotomy in the mandible without distraction. Immunohistochemistry and immunofluorescence were performed to evaluate phospho-p38 (p-p38) and Nestin expression. BMMSCs were isolated from rat mandibles. BMMSCs in the experimental group were subjected to static mechanical strain for 2 h, whereas those in the control group underwent no strain. The biological roles of static strain and the p38/MMP-2 axis in BMMSC migration were evaluated by Transwell assays and western blotting by inhibiting p38 phosphorylation.ResultsThere were significantly more Nestin⁺ cells in the bone calluses of the experimental group than in those of the control group. In addition, Nestin⁺/p-p38⁺ cell numbers were significantly higher in the experimental group than in the control group, indicating that static strain activated p38 signaling in BMMSCs in vivo. In accordance with in vivo results, static strain in vitro stimulated phosphorylation of p38 in BMMSCs. Furthermore, expression of MMP-2 was elevated in BMMSCs under static strain compared with the control, and strain-induced MMP-2 expression was abolished by inhibition of p38 phosphorylation in BMMSCs. Moreover, Transwell assay results showed that static strain promoted BMMSC migration, which was abolished by inhibition of p38 phosphorylation.ConclusionsThe present study demonstrated that static strain can promote the migration ability of BMMSCs via p38/MMP-2 signaling. To the best of our knowledge, this study is the first report demonstrating that the p38/MMP-2 axis governs BMMSC migration under static mechanical strain.     

骨髓间充质干细胞向成纤维细胞分化的研究进展

骨髓间充质干细胞(BMSCs)由于能向骨、软骨、脂肪等多个细胞系分化并且分离方便,所以在组织工程及再生医学中有广泛的应用.在特定的微环境刺激下,BMSCs可以向多种细胞系分化,但是其向成纤维细胞分化的研究较少.BMSCs源性成纤维细胞与肿瘤、纤维化等疾病的发生有密切关系.该文就BMSCs的分离、分化条件及相关疾病作一综...     

经典Wnt通路调节骨髓间充质干细胞向成牙本质样细胞的分化

目的:探讨经典Wnt通路在骨髓间充质干细胞向成牙本质样细胞分化中的作用,以期为临床治疗牙髓损伤提供新策略。方法:用牙胚细胞条件培养液诱导骨髓间充质干细胞向成牙本质样细胞的分化,培养液内分别加入外源性Wnt激活剂Wnt3a/抑制剂DKK-1,检测经典Wnt通路中β-catenin、LEF1、TCF4及成牙本质样细胞特异表达物DSPP、DMP-1变化。结果:骨髓间充质干细胞经Wnt激活剂/抑制剂处理后,胞浆内β-catenin水平明显上升/下降,其下游核内转录因子LEF1、TCF4基因水平明显上升/下降,而细胞内DSPP、DMP-1的表达明显降低/升高。结论:Wnt信号通路抑制骨髓间充质干细胞向成牙本质样细胞分化。     

局部应用血管内皮生长因子及骨髓间充质干细胞对超比例随意皮瓣成活率的影响

目的研究血管内皮生长因子（VEGF）及人骨髓间充质干细胞（MSC）联合应用对超比例随意皮瓣成活率的影响。方法采用密度梯度离心法和贴壁筛选法分离、培养人MSC,鉴定其纯度及生物学特性。40只Wistar大鼠随机分成空白对照组、VEGF组、MSC组、MSC+VEGF联合应用组,每只大鼠背部设计2 cm×5 cm带蒂皮瓣,术后连续 14 d观察皮瓣愈合情况。术后第14天处死各组动物,计算皮瓣成活百分率;切取距蒂部4 cm处皮瓣行组织学检查,观察远蒂端皮瓣的微血管数量。结果1）经流式细胞术和成脂、成骨诱导方法鉴定,本研究分离并培养的MSC具有多向分化潜能。2）经临床观察,各组大鼠均未出现免疫排斥反应。空白对照组、VEGF组、MSC组、MSC+VEGF 组动物的皮瓣成活百分率分别为55.4%±4.4%、70.7%±6.3%、65.1%±7.1%、93.4%±9.4%,3个实验组皮瓣成活百分率均高于空白对照组（P<0.05）,MSC+VEGF组成活百分率最高,高于其他3组,差异均有统计学意义（P<0.05）。3）组织学检查可见：与其他3组相比,MSC+VEGF组的肉芽组织最为丰富,成纤维细胞多,新生毛细血管最多。结论 1）采用贴壁筛选法和密度梯度离心法结合的方法可以得到纯化且具有多向分化潜能的MSC;2）人MSC具有无免疫反应性或免疫反应性低的特点,跨物种应用不会引起免疫排斥反应;3）VEGF和MSC联合应用具有协同作用,可在短期内重建缺血区域的血液循环,解决超比例皮瓣的远蒂端缺血问题,提高皮瓣成活率和创面组织的修复质量。     

FBLN-1在2型糖尿病患者牙槽骨骨髓间充质干细胞中的表达

目的 了解腓骨蛋白-1(FBLN-1)在2型糖尿病患者牙槽骨骨髓间充质干细胞(BMSCs)中的表达及其对骨髓间充质干细胞的生物学行为影响.方法 原代培养口腔种植患者的牙槽骨BMSCs,分为3组:种植成功的糖尿病患者(DM-S组)、种植失败的糖尿病患者(DM-F组)以及非糖尿病种植成功患者(Nor组).MTT法比较3组细...     

内皮祖细胞对骨髓间充质干细胞－种植体复合物成骨能力的影响

目的：研究内皮祖细胞（EPCs）对骨髓间充质干细胞（BMSCs）膜片－种植体复合体成骨能力的影响。方法：分离培养大鼠 BMSCs 并采用细胞膜片技术培养细胞膜片;分离培养大鼠骨髓来源 EPCs;将 EPCs 加载于 BMSCs 细胞膜片上并检测相关基因;制作细胞膜片－种植体复合体并植入裸鼠皮下,8周取材,行 Micro-CT 检查及组织学检测。结果：体外实验显示EPCs 加载于 BMSCs 细胞膜片后成骨相关 Runx-2、ALP、BMP2和成血管相关 VEGF 的基因表达提高;裸鼠体内实验取材 Mi-cro-CT 检查显示加载 EPCs 组成骨量较高,HE 切片显示加载 EPCs 组成骨面积较多,免疫组化检测显示加载 EPCs 组 Runx2、BMP2表达较高。结论：加载 EPCs 能提高 BMSCs-种植体复合物的成骨能力。     

Similarities and differences between porcine mandibular and limb bone marrow mesenchymal stem cells

ObjectiveResearch has shown promise of using bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) for craniofacial bone regeneration; yet little is known about the differences of BMSCs from limb and craniofacial bones. This study compared pig mandibular and tibia BMSCs for their in vitro proliferation, osteogenic differentiation properties and gene expression.DesignBone marrow was aspirated from the tibia and mandible of 3–4 month-old pigs (n = 4), followed by BMSC isolation, culture-expansion and characterization by flow cytometry. Proliferation rates were assessed using population doubling times. Osteogenic differentiation was evaluated by alkaline phosphatase activity. Affymetrix porcine microarray was used to compare gene expressions of tibial and mandibular BMSCs, followed by real-time RT-PCR evaluation of certain genes.ResultsOur results showed that BMSCs from both locations expressed MSC markers but not hematopoietic markers. The proliferation and osteogenic differentiation potential of mandibular BMSCs were significantly stronger than those of tibial BMSCs. Microarray analysis identified 404 highly abundant genes, out of which 334 genes were matched between the two locations and annotated into the same functional groups including osteogenesis and angiogenesis, while 70 genes were mismatched and annotated into different functional groups. In addition, 48 genes were differentially expressed by at least 1.5-fold difference between the two locations, including higher expression of cranial neural crest-related gene BMP-4 in mandibular BMSCs, which was confirmed by real-time RT-PCR.ConclusionsAltogether, these data indicate that despite strong similarities in gene expression between mandibular and tibial BMSCs, mandibular BMSCs express some genes differently than tibial BMSCs and have a phenotypic profile that may make them advantageous for craniofacial bone regeneration.     

骨髓间质干细胞人工骨构建的实验研究

目的 本实验分析体外构建细胞性组织工程化人工骨的可能性。方法 采用兔骨髓间质干细胞，经体外扩增培养并诱导分化为具有成骨能力的种子细胞，再与生物可降解材料ε-己内酯与环氧乙烷共聚物复合培养，在体外构建人工骨。通过电镜观察和组织学切片观察来评价可降解材料与种子细胞的复合培养的效果。结果 骨髓间质干细胞可在体外扩增培养；骨髓间质干细胞在条件培养液的诱导下，可以定向分化为具有成骨能力的细胞类型。诱导分化后的骨髓间质干细胞可在生物可降解材料ε-己内酯与环氧乙烷共聚物上黏附和铺展。结论 骨髓间质干细胞可在体外传代扩增培养，并可在一定条件下向成骨类型细胞转化，可作为骨组织工程种子细胞。己内酯与环氧乙烷的共聚物与种子细胞相容性好，可作为组织工程用的细胞支架材料。在体外，生物可降解材料ε-己内酯与环氧乙烷共聚物与种子细胞复合培养后可以构建出具有活细胞成分的组织工程骨。