骨形态发生蛋白7体外诱导大鼠骨髓间质干细胞向神经元分化的研究

目的探索骨形态发生蛋白7(bone morphogenetic protein 7, BMP7)在体外诱导大鼠骨髓间质干细胞分化为神经元的作用。方法 SPF级SD大鼠10只,雄性,4周龄,体重约110 g,以全骨髓贴壁法分离、培养大鼠骨髓间质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs);成脂诱导、成骨分化检测BMSCs多向分化能力。将BMSCs随机分为对照组、25 ng/ml、50 ng/ml、75 ng/ml及100 ng/ml BMP7组,MTT法检测BMP7对大鼠BMSCs增殖的影响;倒置相差显微镜下观察大鼠BMSCs诱导后形态学变化;qRT-PCR检测诱导得到的细胞NF200、SYN1、MAP2、GFAP mRNA相对表达量;免疫荧光检测NSE蛋白表达情况。结果体外培养的第3代大鼠BMSCs呈长梭形,细胞聚集生长呈漩涡状。大鼠BMSCs成脂诱导后胞浆内出现脂滴,油红"O"染色呈阳性;大鼠BMSCs经成骨诱导后出现不透光团状矿物质结节,茜素红染色呈阳性。诱导1后第1天,各组细胞吸光度值比较差异无统计学意义;诱导后2～6 d,各组细胞...     

脐血间充质干细胞的分离培养鉴定及诱导分化研究

目的：分离培养人脐血间充质干细胞（human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells,hUCB-MSC）,体外观察其生长特性,并在特定条件下诱导分化,探讨其成脂成骨分化能力.方法：采用沉降法和密度梯度离心结合贴壁培养法自脐血中分离间充质干细胞,倒置显微镜下观察其形态及生长情况;流式细胞仪分析细胞周期并检测细胞表面标志物;用茜素红染色和油红0染色分别鉴定其成骨成脂分化能力.结果：纯化的hUCB-MSC贴壁生长,呈均一梭形,具有较强的增值能力,流式细胞仪分析P3代hUCB-MSC稳定表达间充质干细胞表面抗原标志CD73,CD105和CD90等,不表达造血标志CD34和CD45;成骨诱导后3周后细胞茜素红染色阳性;成脂诱导3周后细胞油红0染色阳性.结论：本实验分离的hUCB-MSC具有较强的增殖能力,表达间充质干细胞的表面标记,具有成骨成脂分化潜能.     

人脐血间充质干细胞的分离培养及其多向分化潜能的实验研究

目的 研究人脐血间充质干细胞(MSCs)分离培养的生物学特性及其向成骨、成脂诱导分化的能力.方法 从人脐血中分离扩增MSCs,显微镜下观察其形态及生长情况,绘制生长曲线,电镜下观察超微结构,流式细胞仪检测细胞表面标志物;成骨、成脂诱导后以碱性磷酸酶(ALP)染色、茜素红染色鉴定MSCs成骨分化潜能,油红O染色鉴定成脂分化潜能.结果 人脐血MSCs为成纤维细胞样,漩涡状贴壁生长排列,传至第110代细胞形态无明显变化;电镜下显示为低分化细胞;细胞表面不表达CD34和CD45,强表达CD29、CD44和CD90;成骨诱导后可检测到ALP表达及钙化结节形成;成脂诱导后可检测到脂滴形成.结论 人脐血中可分离出MSCs,与其他来源的MSCs具有类似的生物学特性及多向分化潜能,脐血有可能成为骨组织工程种子细胞的来源.     

大鼠SERTOLI细胞对骨髓间充质干细胞体外诱导分化的影响

目的探索Sertoli细胞(SCs)对骨髓间充质干细胞(BMSCs)成脂、成骨和成神经诱导分化的影响。方法密度梯度离心法分离BMSCs,二步酶消化法分离SCs;对第3、4代BMSCs进行成脂、成骨及成神经诱导,并与SCs共培养,观察其形态学变化。结果油红O染色显示BMSCs成脂诱导后,胞浆出现折光性强的脂滴,加入SCs后,脂滴明显减少,染色不明显;茜素红S染色显示BMSCs成骨诱导后可显示钙结节,加入SCs后,钙结节更多,结节内红染更明显;成神经诱导在加入SCs前后没有明显差异。结论 SCs可促进BMSCs成骨分化,而抑制其成脂分化,对成神经分化则没有明显影响。     

Ad-BMP-2/GFP转染兔骨髓间充质干细胞前后生物学特性的研究

目的：对Ad－BMP－2／GFP转染兔骨髓间充质干细胞（ BMSCs ）前后的生物学特性进行观察。方法采用密度梯度离心结合贴壁培养法分离获取第10代兔BMSCs,应用流式细胞仪检测细胞表面抗原CD44、CD45、CD29的表达,用携带BMP2和GFP基因的腺病毒转染细胞。分别通过倒置荧光显微镜下观察转染前后细胞形态改变,MTT 法分析转染前后细胞增殖的情况,体外Ⅰ型胶原免疫组化染色和钙结节茜素红染色以观察转染前后细胞的成骨分化情况,Western Blot 检测转染前后细胞内目的蛋白表达。结果密度梯度离心结合贴壁培养法能获取高纯度第10代兔BMSCs ,流式细胞仪检测显示CD44、CD29阳性,CD45阴性。 Ad－BMP－2／GFP转染兔BMSCs后在荧光显微镜下观察到绿色荧光,细胞形态向成骨方向分化,在短时间内能促进兔BMSCs 的增殖（P＜0．05）,Ⅰ型胶原免疫组化染色、茜素红染色均呈阳性,Western Blot显示细胞内稳定表达BMP－2目的蛋白。结论 Ad－BMP－2／GFP能成功转染兔骨髓间充质干细胞并能改变其生物学特性。     

联合转染人VEGF165和ANG-1双基因对大鼠骨髓基质干细胞成骨分化的影响

[目的]研究联合转染入血管内皮细胞生长因子165(VEGF165)和血管紧张素-1(ANG-1)双基因对大鼠骨髓基质干细胞(BMSCs)成骨分化潜能的影响.[方法]将本室构建的编码人VEGF165和ANG-1双基因腺病毒质粒pAd-VIA在QBI-293A细胞内进行包装和扩增,获得腺病毒载体pAd-VIA,将其体外转染大鼠BMSCs,应用诱导培养液定向诱导向成骨细胞分化.实验分为4组:A.腺病毒载体pAd-VIA转染BMSCs并诱导组;B.BMSCs诱导组;C.腺病毒载体pAd-VIA转染BMSCs组;D.单纯BMSCs组.通过碱性磷酸酶(ALP)染色和活性的测定、Ⅰ型胶原免疫荧光染色、茜素红染色来评价联合转染双基因对BMSCs成骨分化潜能的影响.[结果]重组腺病毒质粒pAdVIA在QBI-293A细胞内成功包装和扩增,有大量的绿色荧光蛋白表达,体外转染大鼠BMSCs后,A、B组的ALP染色、Ⅰ型胶原免疫荧光染色、茜素红染色为阳性,而C组和D组为阴性.ALP活性表达具有时间相关性,3 d开始表达,7 d到达高峰,在7、14 d,A、B组与C、D组之间ALP表达均具有统计学差异(P＜0.01),A组和B组之间,在各个时间点均无统计学差异(P＞0.05).[结论]腺病毒载体pAd-VIA转染大鼠BMSCs后,未明显影响其体外成骨分化潜能.     

音猬因子体外诱导人骨髓基质干细胞转化为神经元样细胞的研究

目的：研究体外使用音猬因子（sonic hedgehog，SHH）诱导人骨髓基质干细胞（BMSCs）分化为神经元样细胞（神经干细胞、神经细胞、神经胶质细胞）的可行性。方法：从健康志愿者髂骨抽取骨髓5ml．离心、分离BMSCs。接种于含10％胎牛血清（FBS）的DMEM／F12培养液中，BMSCs体外扩增、纯化到第五代后分别种于含有不同浓度诱导液的24孔板中：A组为空白对照；B组加SHH 700ng/ml，碱性成纤维生长因子8（fibroblast growth factor-8，FGF-8）140ng／ml；C组加SHH500ng/ml，FGF-8100ng／ml；D组加SHH250ng/ml，FGF-8 50ng／ml；E组加SHH125ng／ml，FGF-825ng／ml，诱导BMSCs分化。使用免疫组化及免疫荧光鉴定微管相关蛋白（MAP-2）、胶质纤维酸性蛋白（GFAP）、神经元烯醇化酶（NSE）的表达。结果：诱导7d后，部分BMSCs胞体收缩、突起伸出，表现出神经元样细胞的形态。除A组外其余各组免疫组化及免疫荧光染色NSE、MAP-2均为阳性，各组免疫组化及免疫荧光染色均有GFAP阳性细胞存在，且以B组、C组的MAP-2、GFAP、NSE染色阳性细胞数最多。结论：人BMSCs具有较强的自我更新和多向分化潜能，一定浓度的SHH可以在体外有效诱导人BMSCs转化为神经元样细胞。     

人骨髓间充质干细胞分离培养及体外诱导分化为成骨细胞

[目的]建立人骨髓来源的间充质干细胞( hBMSCs)分离、培养及传代的方法,观察成hBMSCs体外成骨潜能.[方法]采用全骨髓贴壁筛选法分离培养hBMSCs,流式细胞仪检测细胞表型;所得细胞第3代用含100 nmol/L地塞米松、5mmol/Lβ -甘油磷酸钠,50 μg/ml抗坏血酸的条件培养基进行骨诱导,茜素红染色鉴定.[结果]分离培养的细胞流式细胞术检测显示CD44、CD105阳性,而CD34、CD45阴性,符合MSCs特征;hBMSCs经骨诱导后可形成钙结节,茜素红染色显示阳性.[结论]全骨髓贴壁筛选法可分离获得高纯度的hBMSCs,其在体外具有成骨潜能.     

骨折后外周血间充质干细胞浓度变化的实验研究

[目的]观察骨折后不同时间点外周血间充质干细胞(MSCs)浓度变化,并比较其与骨髓间充质干细胞生物学特性的异同.[方法]根据不同处理条件将SD大鼠分为:对照组和骨折组(骨折后1、3、7d共3组),每组20只.分别于骨折后1、3、7d抽取外周血,密度梯度离心法分离培养外周血MSCs,计数成纤维细胞集落形成单位(CFU-Fs)数.流式细胞仪检测细胞表面标记(CD44、CD90、CD34、CD45).成骨、成脂诱导,碱性磷酸酶、茜素红和油红染色检测其分化特性.[结果]原代外周血MSCs呈集落生长,骨折组集落数明显多于对照组,其中以骨折后3d组形成的集落数最多,具有显著差异(27.25±11.52 CFU-Fs/cuhure vs 2.80±3.96 CFU-Fs/culture,P＜0.01).外周血MSCs高表达CD44、CD90,低表达CD34、CD45,不同的是CD34小部分呈阳性(＜20％).与对照组骨髓MSCs的诱导结果相同,外周血MSCs成骨诱导后28 d出现钙结节,茜素红染色阳性;成脂诱导后21 d有大量脂滴出现,油红染色阳性.[结论]外周血体外密度梯度离心法分离培养的细胞具有多潜能分化的MSCs表面标记且可以向成骨、成脂分化.骨折后外周循环中MSCs数量明显增多,呈一定的时序性变化,可能参与骨折修复.     

大鼠肝窦内皮细胞分离、培养及其生物学特性的初步研究

目的　建立大鼠肝窦内皮细胞 (SEC)的原代分离、培养方法 ,并研究其生物学特性。方法　胶原酶灌注结合Percoll密度梯度离心加选择性贴壁的方法分离SEC ;用光镜、扫描电镜观察培养SEC的形态学变化及超微结构 ;用Ⅷ因子和CD14免疫细胞化学染色及RECA 1单抗间接免疫荧光法观察SEC表面分子的表达。结果　分离培养的SEC得率为 (2 .0 6± 0 .35 )× 10 7/只大鼠 ,活力≥ 92 % ,纯度达 90 % ;光镜下细胞形态典型 ,SEM下可观察到特征性的窗孔结构 ;Ⅷ因子染色阴性而CD14染色阳性 ,RECA 1单抗间接免疫荧光染色阳性。结论　分离培养的SEC细胞得率、活力及纯度较高 ,形态典型且具有一般细胞所没有的窗孔结构及表面标志 ,为其功能和作用机制的深入研究奠定了基础。     

外源性骨髓间质干细胞尾静脉注射对去势大鼠成骨微环境作用的研究

目的 研究骨髓间质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)经尾静脉注射对去势大鼠成骨微环境作用后骨质疏松症(osteoporosis,OP)模型大鼠体内BMSCs增殖及成骨、成脂向分化能力的改变.方法 选用同一批次体重相近的10周龄健康雌性SD大鼠行双侧卵巢切除术,3个月后即建立OP动物模型.同样方法选用8周龄健康雌性SD绿色荧光大鼠作为注射用BMSCs来源.实验分为BMSCs注射组与对照组.将1×106个GFP标记BMSCs通过尾静脉注射入BMSCs注射组大鼠.对照组大鼠注入同等体积的PBS缓冲液.注射1周后,分离、培养、纯化两组大鼠骨髓BMSCs,体外培养传代至3～4代后用于实验.MTT法测定不同培养天数的BMSCs生长曲线;脂滴油红0染色法和茜素红染色法检测两组大鼠BMSCs的成骨、成脂能力;RT-PCR法检测大鼠BMSCs成骨相关蛋白Runx2、骨钙素、骨桥蛋白及成脂相关蛋白过氧化物酶体增殖物激活受体y和脂蛋白酯酶mRNA的表达.结果 与对照组大鼠BMSCs相比,BMSCs注射组大鼠BMSCs生长曲线升高变化明显;成脂向诱导后,脂滴数量明显减少;成骨向诱导后,钙化结节明显增多.RT-PCR结果显示,相比对照组,BMSCs注射组大鼠Runx2、骨钙素和骨桥蛋白mRNA表达上调,而过氧化物酶体增殖物激活受体γ和脂蛋白酯酶mRNA表达下调.结论 通过外源性BMSCs尾静脉注射,可以增强OP模型大鼠BMSCs的增殖及成骨分化能力,降低其成脂分化能力,为OP的干细胞治疗提供可能.     

CD204阴性人脂肪来源细胞体外成软骨潜能的初步研究

目的比较CD204+和CD204-两种人脂肪来源细胞的干细胞特性和体外诱导成软骨的能力。方法分离培养人脂肪来源细胞并进行流式细胞分选,分别获得CD204+和CD204-两种细胞。将这两种细胞培养扩增至第2代,观察其形态学特点;成脂、成骨定向诱导分化,油红O染色、茜素红染色定性;同时将两种细胞进行pellet成软骨诱导分化,比较体外诱导成软骨的能力,并以HE、Safranin O和Ⅱ型胶原免疫组化染色等进行鉴定。结果经流式细胞分选,脂肪来源细胞中CD204表达阳性率约为10%。分选后的CD204+和CD204-细胞均呈成纤维细胞样贴壁生长,但CD204-细胞具有更强的增殖能力。成脂诱导10 d后,两组细胞油红O染色均可见胞浆内有大量红染脂滴,但CD204+细胞具有更强的成脂潜能。成骨诱导2周后,两组细胞茜素红染色均可见钙结节红染,而CD204-细胞具有更强的成骨潜能。同时,细胞pellet成软骨诱导4周后,大体观可见CD204-细胞组pellet形成白色透明样软骨成分,而CD204+细胞组pellet外观微黄。HE和Ⅱ型胶原免疫组化染色均显示CD204-组pellet可见成熟软骨陷窝形成,Safranin O染色显示CD204-组软骨特异性细胞外基质沉积;而CD204+细胞组pellet则呈纤维化改变。结论脂肪组织来源的CD204-细胞具有干细胞的生物学特点,且有良好的成软骨潜能,可以成为软骨组织工程良好的种子细胞来源。     

钽涂层对骨髓间充质干细胞的黏附增殖及成骨分化的影响

目的探讨钽涂层金属在体外促进大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)黏附、增殖及成骨分化方面的作用。方法在体外取6只6周龄SD大鼠BMSCs进行原代培养至第3代,使用化学气相沉积系统自行制备钽涂层金属。然后进行流式细胞术鉴定、BMSCs三向诱导、荧光染色、细胞增殖检测及实时荧光定量聚合酶链反应技术(Q-PCR)试验。观察比较BMSCs在钛合金圆片(Ti6Al4V组)和钽金属圆片(Ta组)表面黏附的BMSCs数量、增殖速率、成骨细胞特异性转录因子(OSX)、Runt相关转录因子2(RUNX2)、骨粘连蛋白(OSN)和骨桥蛋白(OPN)的表达情况。结果流式细胞术结果显示CD44(94.55%)、CD90(95.01%)、CD34(0.06%)。诱导成骨分化14 d后碱性磷酸酶(ALP)染色阳性;诱导成骨分化21 d后出现茜素红钙化结节;成脂诱导21 d后油红O染色呈阳性;成软骨诱导21 d后阿利新蓝染色评估有软骨形成能力。激光共聚焦显微镜结果显示BMSCs在Ti6Al4V组和Ta组金属圆片表面贴附生长,细胞间互相接触、聚集成片,Ta组金属圆片上黏附的BMSCs数量明显多于Ti6Al4V组,并且具有更好的延展性能。细胞增殖检测结果发现,分别共培养1、3、5、7 d后Ta组BMSCs的增殖速率明显快于Ti6Al4V组,差异均有统计学意义(P<0.05)。Q-PCR结果发现,与Ti6Al4V组相比,体外培养7 d后Ta组金属圆片更能促进OSN和OPN的表达,差异有统计学意义(P<0.05);体外共培养21 d后,Ta组金属圆片更能促进OSX、RUNX2、OSN和OPN的表达,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论相比于传统的骨科植入物钛合金而言,钽涂层金属能够更好地促进BMSCs的黏附,增殖和成骨分化。     

正弦电磁场对高糖环境下大鼠骨髓间充质干细胞分化的影响

目的探讨正弦电磁场对高糖环境下大鼠BMSCs分化的影响,并探讨其中可能的分子机制。方法贴壁筛选法分离、培养大鼠BMSCs,将第三代细胞分为暴磁组、高糖组、高糖暴磁组及对照组。高糖组采用高糖培养基(葡萄糖浓度为15 mmol/L),电磁场组每天给予1 mT、50 Hz正弦电磁场刺激2 h。刺激21 d后采用茜素红染色、油红O染色观察各组在成骨和成脂分化上的差异,刺激7 d后Real-time PCR检测成骨/成脂相关基因Runx2、ALP、Id4、PPARγ、aP2的表达变化。结果暴磁组钙结节形成能力较对照组增强、成骨相关基因表达增高,高糖组形成脂滴能力增强、成脂相关基因表达增高,高糖暴磁组成骨和成脂基因表达均有增高,但前者更为明显。结论正弦电磁场对高糖环境下的大鼠骨髓间充质干细胞有促进成骨、间接抑制成脂分化的作用,其机制可能与通过上调关键分子Id4有关。     

人脂肪细胞的可塑性

目的 探索体外培养环境下人成熟脂肪细胞的去分化现象,旨在挖掘其作为种子细胞的潜能,为组织工程研究开辟新思路.方法 自成人吸脂术后抽吸物提取成熟脂肪细胞及脂肪组织来源干细胞(adipose-derived stromal cells,ASCs),天花板贴壁培养法诱导成熟脂肪细胞去分化,观察细胞形态变化,获得去分化脂肪细胞(dedifferentiated adipocytes,DA).相同的条件下,MTT比色法比较DA、ASCs活性并绘制细胞生长曲线;流式细胞仪鉴定DA、ASCs表面分子的表达;油红O染色、茜素红染色、阿尔辛蓝染色分别鉴定DA、ASCs成脂分化、成骨、成软骨分化能力.结果 人成熟脂肪细胞在体外培养环境下能去分化为成纤维细胞状DA;MTT比色法测细胞活性:DA、ASCs均有很强的增殖能力,两者差异无统计学意义;流式细胞仪测定:DA、ASCs中HLA-ABC、CD29、CD44均为阳性,CD45、CD34、CD106均为阴性;成脂分化2周,油红O染色可见DA、ASCs内出现红色脂滴;成骨分化2周,茜素红染色可见DA、ASCs内红色钙盐沉积;成软骨分化2周,阿尔辛蓝染色可见DA、ASCs内软骨基质沉积.结论 成熟的脂肪细胞在体外培养条件下可成为DA,DA具有很强的增殖活性,表达部分干细胞特征性表面蛋白,有成骨、成软骨及强大的成脂分化能力,有望成为组织工程优秀的种子细胞.

Abstract：

Objective To explore the dedifferentiation phenomenon of human mature adipocytes cultured in vitro and to discuss the possibility of using dedifferentiation adipocytes ( DA ) as seed cells.Methods Mature adipocytes and ASCs were harvested from human fat aspirates. Mature adipocytes were cultured and induced to DA by ceiling adherent culture method. Cell morphology were observed during the whole process. Viabilities of DA and ASCs were compared by MTT chromatometry and cell growth curves were drawn based on it. Cell surface markers of DA and ASCs were detected by flow cytometry. The adipogenic,osteogenic and chondrogenic ability of DA and ASCs were assessed by oil red O staining,alizarin bordeaux staining and alcian blue staining, respectively. Regults Human mature adipocytes can dedifferentiate into fibroblast-shaped DA. MTT chromatometry assay demonstrated that DA and ASCs both had strong reproductive activity, with no significant difference between them. Flow cytometry assay demonstrated that both DA and ASCs expressed HLA-ABC, CD29 and CD44, while didn't express CD45,CD34 and CD106. After two weeks of adipogenic differentiation, lipid droplets could be displayed by oil red O staining in both DA and ASCs. After two weeks of osteogenic differentiation, calcium salts mineralization in DA and ASCs could be detected by alizarin bordeaux staining. After two weeks of chondrogenic differentiation, matrix of cartilage cells in DA and ASCs could be detected by alcian blue staining. Conclusions Mature adipocytes can be dedifferentiated into DA in vitro. DA has strong reproductive activity, as well as osteogenic, chondrogenic ability and strong adipogenic ability. It expresses some of the stem cell-related cell surface proteins and is a promising seed cell for adipose tissue engineering.     

牵张应力调控Notch1信号通路促进大鼠BMSCs增殖和成骨分化

目的 探讨牵张应力调控Notch1促进骨髓间充质干细胞(BMSCs)增殖和成骨分化的机制。方法 制备并鉴定大鼠BMSCs。细胞分组设置为：0%拉伸幅度组、0%+DAPT组、5%拉伸幅度组、5%+DAPT组。运用CCK-8法测定BMSCs增殖;采用碱性磷酸酶、茜素红和油红O染色法检测细胞成骨和成脂分化;通过Western bloting检测Notch1和Jagged1蛋白表达。结果 5%拉伸幅度牵张应力可显著提高BMSCs增殖、碱性磷酸酶表达及钙化结节形成,抑制BMSCs成脂分化(P<0.05或P<0.01),同时显著提高Notch1和Jagged1蛋白表达(P<0.01);DAPT可显著逆转牵张应力对BMSCs增殖、碱性磷酸酶表达、钙化结节形成、成脂分化及Notch1和Jagged1蛋白表达的影响(P<0.05或P<0.01)。结论 5%拉伸幅度的牵张应力促进了BMSCs增殖和成骨分化,Notch1信号通路可能是牵张应力促进BMSCs增殖和成骨分化的靶点。     

自体移植的大鼠骨髓间充质干细胞在脊髓损伤处的存活及分化

目的观察自体移植的骨髓间充质干细胞(BMSC)在脊髓损伤(SCI)处的存活及向神经细胞分化情况。方法将36只雄性SD大鼠随机分为PBS注射组(PBS组)和BMSC自体移植组(BMSC组)。BMSC组大鼠在术前均进行自体BMSC分离培养。2组大鼠均采用改良Allen撞击装置制备T9水平的SCI模型,PBS组于损伤处注射PBS,BMSC组注射第4代自体BMSC。于移植后2、3、5周采用Basso-Beattie-Bresnahan(BBB)评分法进行运动功能评分;移植后2、3、5周取损伤部位脊髓,采用Hoechst33342染色法观察移植细胞存活情况,同时行免疫荧光化学染色检测自体移植的BMSC中微管相关蛋白2(MAP-2)及胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达情况。结果移植后2、3、5周,BMSC组大鼠BBB评分均高于PBS组,差异有统计学意义(P<0.05)。移植后2、3、5周,BMSC组大鼠损伤处脊髓有不同数量Hoechst33342标记细胞存活,其中2周时细胞存活较多,5周时细胞存活较少;移植后2、3周,未检测到移植细胞表达MAP-2及GFAP,5周时检测到部分移植细胞表达MAP-2和GFAP。结论SCI后立即进行移植的自体BMSC可在损伤处存活,部分存活细胞可向神经元和星形胶质细胞方向分化,促进大鼠后肢运动功能的恢复。     

Do Mesenchymal Stem Cells Derived From Atypical Lipomatous Tumors Have Greater Differentiation Potency Than Cells From Normal Adipose Tissues?

Background

The p53 protein in mesenchymal stem cells (MSCs) regulates differentiation to osteogenic or adipogenic lineage. Because p53 function is depressed in most malignancies, if MSCs in malignancy also have p53 hypofunction, differentiation therapy to osteogenic or adipogenic lineage may be an effective treatment. We therefore wished to begin to explore this idea by evaluating atypical lipomatous tumor/well-differentiated liposarcoma (ALT/WDL) cells, because murine double minute 2 (MDM2) gene amplification, which leads to p53 hypofunction, is found in almost all ALT/WDLs.

Questions/purposes

We compared osteogenic and adipogenic differentiation potency between MSCs isolated and cultured from normal adipose tissues and ALT/WDLs from the same patients.

Methods

During tumor resections in six patients with ALT/WDL, we analyzed 3 mL of tumor, and for comparison, we harvested a similar amount of normal-appearing subcutaneous adipose tissue from an area remote from the tumor for comparison. Adipogenic differentiation potency was quantitatively assessed using spectrometry after oil red O staining. Osteogenic differentiation potency was semiquantitatively assessed by measuring a specific colored area after alkaline phosphatase (ALP) and alizarin red S staining. ALP is related to preosseous cellular metabolism, and alizarin red is related to calcium deposits in cell culture. There were three observers for each assessment, and each assessment (including induced-differentiation and histologic analysis) was performed in duplicate. We then analyzed the mechanism of the difference of osteogenic differentiation potency using the MDM2-specific inhibitor Nutlin-3 at various concentrations.

Results

In terms of adipogenic differentiation potency, contrary to our expectations, more fatty acid droplets were observed in MSCs derived from normal fat than in MSCs derived from ALT/WDL, although we found no significant difference between MSCs derived from ALT/WDL and MSCs derived from normal fat; the mean differentiation potency values (normal adipose tissue versus ALT/WDL) (± SD) were 0.34 (SD, ± 0.13; 95% CI, 0.24–0.44) versus 0.25 (SD, ± 0.10; 95% CI, 0.18–0.33; p = 0.22). By contrast, we found greater osteogenic differentiation potency in MSCs derived from ALT/WDL than in MSCs derived from normal fat. The mean differentiation potency values (normal adipose tissue versus ALT/WDL) (±SD) based on ALP staining was 1.0 versus 17 (SD, ± 36; 95% CI, −2.8 to 38; p = 0.04). However, we found no differences based on alizarin red S staining; mean differentiation potency value (normal adipose tissue versus ALT/WDL) (± SD) was 1.0 versus 4.2 (SD, ± 4.8; 95% CI, 1.3–7.2; p = 0.58). The gap of osteogenic differentiation potency between MSCs from normal adipose tissue and ALT/WDL was decreased as MDM2-inhibitor Nutlin-3 concentration increased.

Conclusions

MSCs derived from ALT/WDL had higher osteogenic differentiation potency based on ALP staining, which disappeared as Nutlin-3 concentration increased, suggesting that could be caused by amplified MDM2 in ALT/WDL. Future laboratory studies might mechanistically confirm the gene and protein expression, and based on the mechanism of the gap of differentiation potency, if p53 contrast between MSCs in tumor and normal tissue could be stimulated, less-toxic and more-effective differentiation therapy to MSCs in malignancies might be developed.