中药诱导大鼠骨髓间质干细胞分化的实验

背景：体外定向诱导分化可使骨髓间质干细胞(mesenchymal stem cells，MSCs)转化为成骨细胞、脂肪细胞、软骨、肌肉细胞、神经元样细胞等，而中药是否能对大鼠骨髓间质干细胞有诱导分化作用呢.目的：研究SD大鼠MSCs体外扩增培养及用中药定向诱导分化为神经元样细胞的功效。设计：以细胞为研究对象，重复观察测量，探索性研究.单位：一所医学院病理生理学教研室。材料：实验用骨髓取自经检验健康的SD雄性大鼠。方法：通过贴壁法分离大鼠MSCs，体外扩增培养，流式细胞仪检测其表面抗原表达，多种中药成分定向诱导MSCs分化为神经元样细胞。光镜下观察细胞形态，免疫细胞化学法检测神经细胞特异性抗原标志：主要观察指标：①MSCs分离和扩增结果。②MSCs表面抗原及神经元样细胞鉴定结果。结果：大鼠MSCs可通过贴壁法成功分离并可在体外大量扩增。流式细胞仪检测结果显示CD14，CD11α，C34，CD38，CD45，CD80，CD86为阴性，CD29，CD44，CD90，CD105，CD166呈阳性。黄芪、天麻、人参、当归、脑新舒、人参蜂王浆等多种中药诱导1～3h后大部分MSCs转变为神经元样细胞，出现胞体和突起，免疫细胞化学染色神经元特异性烯醇酶、巢蛋白呈阳性，胶质纤维酸性蛋白阴性。结论：SD大鼠骨髓间质干细胞是具多向分化潜能的细胞，具有较强的增殖、自我更新能力。在适宜的诱导条件下，可以分化为神经元样细胞。     

人羊膜上皮细胞体外诱导分化为神经样细胞的研究

目的:探讨人羊膜上皮细胞(human amniotic epithelial cells,hAECs)体外向神经样细胞诱导分化的条件及可能性.方法:利用碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)、化学诱导剂(alltransretinoic acid,RA)诱导人羊膜上皮细胞(WISH)向神经元转化,并以不含诱导剂的无血清的MEM培养基作为对照,观察分化过程中细胞形态的变化,利用免疫细胞化学方法检测神经元特异性标志物的表达情况.结果:诱导分化12 h后的细胞呈现双极、多极和锥形的典型神经元细胞的形态,免疫细胞化学显示诱导后的hAECs表现为NSE染色阳性,不表达神经胶质细胞标记物GFAP.结论:hAECs可以在体外诱导分化为神经元样细胞,这种潜能使其有可能成为神经系统疾病细胞移植治疗的种子细胞.     

中药诱导大鼠骨髓间质干细胞分化的实验

背景体外定向诱导分化可使骨髓间质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)转化为成骨细胞、脂肪细胞、软骨、肌肉细胞、神经元样细胞等,而中药是否能对大鼠骨髓间质干细胞有诱导分化作用呢?目的研究SD大鼠MSCs体外扩增培养及用中药定向诱导分化为神经元样细胞的功效.设计以细胞为研究对象,重复观察测量,探索性研究.单位一所医学院病理生理学教研室.材料实验用骨髓取自经检验健康的SD雄性大鼠.方法通过贴壁法分离大鼠MSCs,体外扩增培养,流式细胞仪检测其表面抗原表达,多种中药成分定向诱导MSCs分化为神经元样细胞.光镜下观察细胞形态,免疫细胞化学法检测神经细胞特异性抗原标志.主要观察指标①MSCs分离和扩增结果.②MSCs表面抗原及神经元样细胞鉴定结果.结果大鼠MSCs可通过贴壁法成功分离并可在体外大量扩增.流式细胞仪检测结果显示CD14,D11α,D34,D38,D45,D80,D86为阴性,D29,D44,D90,D105,D166呈阳性.黄芪、天麻、人参、当归、脑新舒、人参蜂王浆等多种中药诱导1～3 h后大部分MSCs转变为神经元样细胞,出现胞体和突起,免疫细胞化学染色神经元特异性烯醇酶、巢蛋白呈阳性,胶质纤维酸性蛋白阴性.结论SD大鼠骨髓间质干细胞是具多向分化潜能的细胞,具有较强的增殖、自我更新能力.在适宜的诱导条件下,可以分化为神经元样细胞.     

大鼠骨髓MSCs表面分子检测及诱导分化研究

目的通过建立大鼠骨髓间充质干细胞（MSCs）的体外分离培养方法，探讨大鼠MSCs表型特征以及多向分化潜能。方法利用密度梯度离心法结合贴壁培养法分离纯化SD大鼠骨髓MSCs，传代扩增，进行形态学观察，测定生长曲线。免疫细胞组织化学及流式细胞分析检测细胞表面分子的表达。定向诱导MSCs向脂肪细胞、成骨细胞及软骨细胞分化。结果原代分离的MSCs在接种后48h贴壁，细胞形态为椭圆形，多角形及短梭形，12天时细胞呈长梭形并达到90％单层融合。经传代扩增，细胞进一步纯化，细胞形态为均一的长梭形并呈漩涡状排列，而且生长速率加快，Pl代细胞群体倍增时间为20．3h。细胞免疫组化结果显示P2代细胞表面分子CD44、FN表达阳性，而CD14、CD34阴性，流式细胞检测CD44、FN阳性率分别为92．09％和90．55％。不同诱导剂定向诱导2周，经油红O、阿新兰及茜素红S染色鉴定，P3代MSCs分别向脂肪细胞，软骨细胞及成骨细胞分化。结论通过密度梯度离心结合贴壁筛选方法，体外分离培养的大鼠骨髓MSCs具有很强的增殖能力，并保持稳定的表型特征及多向分化潜能。     

血清对骨髓基质干细胞分化的影响

目的　探讨血清对骨髓基质干细胞 (MSCs)向神经元样细胞分化的影响。方法　采用percoll液分离大鼠MSCs,体外扩增 ,单独应用BHA或BHA加血清定向诱导MSCs分化为神经元样细胞。结果　BHA诱导 1 5h后加入血清 ,细胞的形态不再分化为神经元 ,而是逐渐变回原来的MSCs样形态 ,加入血清后 2d所有细胞均恢复MSCs形态。结论　血清可阻碍BHA使MSCs定向分化为神经元     

两步法分离和培养人羊水来源胚胎间充质干细胞及其向神经元样细胞诱导分化的实验研究

目的 建立两步培养法分离培养人孕中期羊水间充质干细胞(MSCs)的方法,观察羊水MSCs向神经元样细胞的诱导分化.方法 采用改进的两步培养法分离和培养人羊水MSCs,以β-巯基乙醇诱导其向神经元样细胞方向分化;并使用流式细胞术、逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)和免疫细胞化学法研究人羊水MSCs的生物学特性.结果 成功分离、培养和传代出人羊水MSCs.流式细胞术检测人羊水MSCs表达CD44、CD29、CD105,不表达CD45、CD34、人白细胞DR抗原(HLA-DR);免疫荧光法和RT-PCR检测表明,部分人羊水MSCs表达转录因子Oct-4.两步培养法羊水MSCs集落形成率[(15.0±2.3)%]和Oct-4阳性细胞率[(1.2±0.3)%]均高于一步法[分别为(10.0±1.8)%,(0.9±0.2)%,P均<0.05].羊水MSCs经β-巯基乙醇诱导后细胞形态发生改变,伸出突起并呈神经球样改变;免疫细胞化学法检测显示(54.76±3.65)%的细胞表达神经元特异性烯醇化酶(NSE),同时(36.28±4.27)%的细胞表达神经胶质酸性蛋白(GFAP).结论 人羊水中存在MSCs,两步培养法是一种高效、简便、实用而且不干扰常规产前诊断程序的方法.在体外条件下,利用β-巯基乙醇和适宜的培养液可使羊水MSCs定向分化为神经元.     

黄体酮诱导骨髓间质干细胞分化为神经元样细胞实验研究

目的：体外定向诱导大鼠骨髓间质干细胞(MSC)分化为神经元样细胞。方法：通过贴壁法分离大鼠MSC，体外扩增培养，黄体酮定向诱导。MSC分化为类神经元样细胞。光镜下观察细胞形态，免疫细胞化学检测神经细胞特异性抗原标志。结果：大鼠骨髓间质干细胞可通过贴壁法成功分离并可在体外大量扩增。黄体酮诱导3h后大部分MSC转变为神经元样细胞，出现胞体和突起，免疫细胞化学染色NSE、Nestin呈阳性、GFAP阴性。结论：大鼠骨髓间质干细胞可在体外诱导分化为神经元样细胞。     

体外诱导人羊膜上皮细胞分化为神经样细胞

目的探讨人羊膜上皮细胞体外向神经样细胞诱导分化的条件。方法碱性成纤维细胞生长因子预诱导剂（bFGF）,化学诱导剂全反式维甲酸（ATRA）、丁酸羟基茴香醚（BHA）作为诱导剂,并以不含诱导剂的无血清的MEM培养基作为对照,密切观察分化过程中细胞形态的变化,诱导至6 h、12 h、24 h时,利用免疫细胞化学方法检测神经元特异性标志物的表达情况。结果诱导分化12 h后的ATRA组大部分细胞呈现双极、多极和锥形的典型神经元细胞的形态,免疫细胞化学显示这些细胞表现为NSE染色阳性,而丁酸羟基茴香醚（BHA）组细胞形态没明显变化,两组都不表达神经胶质细胞标记物GFAP。结论 hAECs可以在体外诱导分化为神经元样细胞,全反式维甲（ATRA）诱导效果较丁酸羟基茴香醚（BHA）好。     

神经节苷脂体外诱导骨髓基质干细胞分化为神经元样细胞

目的探讨神经节苷脂体外诱导骨髓基质干细胞（BMSC）向神经元样细胞分化的可能性。方法分离培养人BMSC，采用含神经节苷脂的无血清培养基诱导BMSC的分化，免疫细胞化学方法鉴定诱导分化后细胞表面神经细胞标志物神经元特异性烯醇化酶（NSE）和神经丝蛋白（NF）的表达。结果神经节苷脂诱导培养6h后，细胞表现为典型神经细胞样形态，神经元特异性标志物NSE和NF呈阳性表达。结论神经节苷脂可在体外诱导人BMSC分化为神经元样细胞。     

脂肪基质细胞诱导分化为胆碱能神经元细胞

背景：脂肪基质细胞具有多向分化潜能,在特定条件下,可分化为中胚层起源组织的细胞及内、外胚层起源组织的细胞,在一定条件下可分化为胆碱能神经元。目的：探讨脂肪基质细胞的体外培养及其向胆碱能神经元细胞分化的能力。方法：取2-4周龄的SD大鼠腹股沟皮下脂肪垫,体外分离培养并传代,神经诱导培养基诱导培养后,免疫细胞学检测CD29、CD31和CD44的表达,进行表型鉴定。结果与结论：脂肪基质细胞在体外培养过程中贴壁生长,增殖能力强,其表面标记物CD29、CD44表达阳性,CD31表达阴性。经神经诱导培养基诱导培养后,分化的细胞大部分呈典型的神经元样细胞形态,巢蛋白、神经元特异性烯醇化酶、微管联合蛋白2表达阳性。诱导分化后胆碱乙酰转移酶表达阳性。说明脂肪基质细胞可分化为神经元样细胞,分化后的细胞具有合成胆碱乙酰转移酶的功能。     

应用密度梯度离心和贴壁筛选法分离免骨髓间充质干细胞

背景:特定条件下,骨髓间充质干细胞可向成骨细胞、成软骨细胞等细胞分化.但骨髓中间充质干细胞含量极低,体外如何获取、纯化并使其高效快速增殖是组织工程技术应用和推广的前提.目的:优化获取兔骨髓间充质干细胞并对其进行纯化、鉴定,同时对其生物学性状进行观察.设计、时间和地点:观察性实验,于2005-09/2006-07在同济医学院实验动物中心完成.材料:兔龄2个月雌性新西兰纯种大耳白兔1只,用于间充质干细胞取材及原代培养.方法:采用密度梯度离心法、贴壁筛选法并结合传代对抽取的骨髓液进行纯化.首先将培养瓶中的培养液吸出,加PBS后再加入2.5 g/L胰酶约3.0 mL,置于37℃培养箱中,两三分钟后在倒置显微镜下观察细胞形态,当细胞胞质回缩,细胞变瘦长,细胞间隙增大,同时有少量脱肇的圆形细胞时可终止消化,加入含血清的L-DMEM完全培养基即可.按1.0X 108L-1的密度接种到一次性塑料培养瓶中进行培养.主要观察指标:间充质干细胞的形态、超微结构和表面标志物的表达;第1,3,5,8,10代细胞的增殖情况,并绘制出生长曲线.结果:①经密度梯度离心法、贴壁筛选法并结合传代方法所得的间充质干细胞很纯,第3代和第5代细胞形态单一,细胞排列具有典型的漩涡状结构.②透射电镜观察显示间充质干细胞核大,以圆形或类圆形为主,胞核比例大,细胞器少,为低分化细胞.③传代培养的间充质干细胞生长曲线呈S型,第1,3,5代细胞增殖能力强,细胞生长旺盛,而第8,10代细胞增殖明显减弱.④所分离培养的细胞表达CD44、CD90,不表达CD34,电镜观察为低分化细胞.结论:分离培养的细胞为间充质干细胞且成分单一,具有干细胞特性,第3代和第5代细胞很纯且其增殖能力强.     

Differentiation of porcine mesenchymal stem cells into epithelial cells as a potential therapeutic application to facilitate epithelial regeneration

Epithelial denudation is one of the characteristics of chronic asthma. To restore its functions, the airway epithelium has to rapidly repair the injuries and regenerate its structure and integrity. Mesenchymal stem cells (MSCs) have the ability to differentiate into many cell lineages. However, the differentiation of MSCs into epithelial cells has not been fully studied. Here, we examined the differentiation of MSCs into epithelial cells using three different media compositions with various growth supplementations. The MSCs were isolated from porcine bone marrow by density gradient centrifugation. The isolated MSCs were CD11^–CD34^–CD45^– CD44⁺CD90⁺ and CD105⁺ by immunostaining and flow cytometry. MSCs were stimulated with EpiGRO (Millipore), BEpiCM (ScienCell) and AECGM (PromoCell) media for 5 and 10 days, and epithelial differentiation was assessed by qPCR (keratin 14, 18 and EpCAM), fluorometry (cytokeratin 7‐8, cytokeratin 14‐15‐16‐19 and EpCAM), western blot analysis (pancytokeratin, EpCAM) and flow cytometry (cytokeratin 7‐8, cytokeratin 14‐15‐16‐19 and EpCAM). The functional marker MUC1 was also assessed after 10 days of air–liquid interface (ALI) culture in optimized media. Cells cultured in BEpiCM containing fibroblast growth factor and prostaglandin E₂ showed the highest expression of the epithelial markers: CK7‐8 (85.90%); CK‐14‐15‐16‐19 (10.14%); and EpCAM (64.61%). The cells also expressed functional marker MUC1 after ALI culture. The differentiated MSCs when cultured in BEpiCM medium ex vivo in a bioreactor on a decellularized trachea for 10 days retained the epithelial‐like phenotype. In conclusion, porcine bone marrow‐derived MSCs demonstrate commitment to the epithelial lineage and might be a potential therapy for facilitating the repair of denuded airway epithelium. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

Comparison of different culture conditions for human mesenchymal stromal cells for clinical stem cell therapy

Objective. Mesenchymal stromal cells (MSCs) from adult bone marrow (BM) are considered potential candidates for therapeutic neovascularization in cardiovascular disease. When implementing results from animal trials in clinical treatment, it is essential to isolate and expand the MSCs under conditions following good manufacturing practice (GMP). The aims of the study were first to establish culture conditions following GMP quality demands for human MSC expansion and differentiation for use in clinical trials, and second to compare these MSCs with MSCs derived from culture in four media commonly used for MSC cultivation in animal studies simulating clinical stem cell therapy. Material and methods. Human mononuclear cells (MNCs) were isolated from BM aspirates by density gradient centrifugation and cultivated in a GMP‐accepted medium (EMEA medium) or in one of four other media. Results. FACS analysis showed that the plastic‐adherent MSCs cultured in EMEA medium or in the other four media were identically negative for the haematopoietic surface markers CD45 and CD34 and positive for CD105, CD73, CD90, CD166 and CD13, which in combined expression is characteristic of MSCs. MSC stimulation with vascular endothelial growth factor (VEGF) increased expression of the characteristic endothelial genes KDR and von Willebrand factor; the von Willebrand factor and CD31 at protein level as well as the capacity to develop capillary‐like structures. Conclusions. We established culture conditions with a GMP compliant medium for MSC cultivation, expansion and differentiation. The expanded and differentiated MSCs can be used in autologous mesenchymal stromal cell therapy in patients with ischaemic heart disease.     

人胚骨髓基质干细胞的分离纯化及向神经样细胞的诱导分化

目的　培养纯化人胚骨髓基质干细胞并向神经系统方向诱导。方法　提取人胚胎股骨、肱骨骨髓 ,Percoll分离液分离 ,将含有MSC的中间白膜层培养于DMEM +10 %的胎牛血清培养基中 ,并进行扩增。用 2 0 0 μm的BHA对其进行诱导分化 ,并用免疫组化染色检测特异性神经元烯醇化酶 (NSE)和胶质纤维酸性蛋白 (GFAP)。结果　成功进行了人胚骨髓基质干细胞原代和传代培养 ,并成功完成了向神经样细胞的诱导。结论　人胚骨髓基质干细胞可以比较容易的获得并能向神经样细胞分化 ,是一个研究神经再生的较好的标本来源     

人脐带血间充质干细胞体外分离培养研究

目的:探讨人脐带血来源间充质干细胞体外分离及培养方法.方法:采用Ficoll-paque(1.077 g/ml)分离液密度梯度离心法结合直接贴壁分离人脐带血单个核细胞中间充质干细胞(MSCs),20?S/DMEM培养,培养至48 h换液并将其上清加入另一培养皿继续培养.观察2个时期细胞贴壁情况;应用流式细胞仪检测各时期细胞.结果:密度梯度法分离来脐血单个核细胞进行培养,可观察12 h即可见少量细胞贴壁生长,绝大部分MSCs在96 h内完成贴壁,经传代纯化第1、2个48 h贴壁细胞均可培养出形态呈较均一长梭形细胞.流式细胞仪检测:单个核细胞中CD44 细胞比例占7.1%、CD34 占28.9%,而在第1个48 h贴壁细胞CD44 、CD34 比例分别占47.2%、6.7%;而第2个48 h贴壁细胞CD44 、CD34 分别占53.3%、4.6%.结论:人脐血间充质干细胞能在体外分离培养,贴壁细胞稳定表达MSCs相关抗原.     

骨髓间充质干细胞体外诱导分化为心肌样细胞的实验研究

目的探讨骨髓问充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）是否能体外诱导分化为心肌样细胞。方法用浓度梯度法分离和纯化Wistar大鼠MSCs，贴壁法培养，培养的第2代细胞分别用终浓度为0、0．1、1．0、10．0、50．0、100．0μmol／L的5-氮杂胞苷（5-azacytidine，5-aza）诱导分化，用光学显微镜观察细胞的形态并用免疫细胞化学方法鉴定细胞内的心肌肌钙蛋白I（cardiac troponin I，cTnI）。结果以终浓度10．0μmol／L 5-aza为诱导组，细胞从原来的梭形变为排列趋向较为一致的长梭形，且体积增大，诱导10d后，细胞内cTnI蛋白染色阳性。终浓度为0、0．1、1．0μmol／L组细胞形态变化不明显，细胞内cTnI染色阴性。终浓度为50．0、100．0μmol／L组细胞死亡。结论大鼠MSCs细胞可经5-aza诱导分化为心肌样细胞，且5-aza的最佳诱导浓度为10．0μmol／L。     

三维共培养免髓核细胞诱导骨髓间充质干细胞分化

背景:在椎间盘组织工程研究领域,种子细胞主要有髓核细胞与骨髓间充质干细胞.髓核细胞来源有限,取材不便,增殖能力差,体外培养困难.目的:利用海藻酸盐微球模拟的三维环境下,将兔髓核细胞与骨髓间充质干细胞共培养,观察骨髓间充质干细胞的分化情况.设计、时间及地点:细胞观察实验,于2007-12/2008-10在华中科技大学同济医学院附属同济医院骨科实验室进行.材料;4月龄健康新西兰大耳白兔6只,购自华中科技大学同济医学院动物实验中心.方法:应用密度梯度离心法及贴壁法分离纯化兔骨髓间充质干细胞,应用Ⅱ型胶原酶消化法及贴壁法分离培养兔椎间盘髓核细胞.取传至第3代骨髓间充质干细胞,用脂质体介导法将绿色荧光蛋白质粒转入,经G418筛选后,分为2组:单独培养组将转染后的骨髓间充质干细胞单独培养,共培养组将其与髓核细胞按1:1比例于海藻酸盐凝胶微球中进行共培养.共培养14 d后,溶解海藻酸盐凝胶珠,通过流式分选收集骨髓间充质干细胞.主要观察指标:利用RT-PCR法和Westernblot技术检测骨髓间充质干细胞中Ⅱ型胶原、聚集蛋白聚糖的表达.结果:共培养14 d后,共培养组有Ⅱ型胶原、聚集蛋白聚糖mRNA及蛋白的表达,而单独培养组均呈阴性表达.结论:通过三维共培养,兔椎间盘髓核细胞能够在体外诱导骨髓间充质干细胞向髓核样细胞方向分化.     

小鼠骨髓间充质干细胞的分离、培养、纯化及鉴定

目的探讨分离、培养、纯化和鉴定小鼠骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)方法,观察MSCs体外生长特征。方法取小鼠胫骨和股骨,取出骨髓细胞,用1.073g/ml的Percoll分离液梯度离心,培养皿培养、换液除去非贴壁细胞,获得MSCs,通过传代对MSCs进行纯化和扩增培养。进行形态学观察,测定生长曲线,用流式细胞仪检测P3代MSCs细胞周期及表面抗原。结果 新分离的MSCs呈小圆形,形态规整。培养传代后,细胞大小均匀,形态较一致,多为梭形。P1、P2、P3代MSCs生长曲线均呈S型。P3代MSCs 75.27%的细胞处于G0-G1期。P3代MSCs CD44表达阳性,表达率为88.71%,CD34表达阴性。结论利用密度梯度离心法联合贴壁培养法分离纯化骨髓MSCs,在含15%FBS的DMEM-LG培养基中培养MSCs,可获得稳定生长的昆明小鼠MSCs。培养的MSCs细胞系性状稳定,表型稳定均一,适于做进一步研究。     

Isolation and characterization of mesenchymal cells from human fetal membranes

Bone marrow (BM) multipotent mesenchymal stromal cells (MSCs) present with multipotent differentiation potential and immunomodulatory properties. As an alternative to bone marrow, we have examined fetal membranes, amnion and chorion, of term human placenta as a potential source of multipotent MSCs. Here we show that amnion mesenchymal cells (AMCs) and chorion mesenchymal cells (CMCs), isolated by mechanical separation and subsequent enzymatic digestion, demonstrate plastic adherence and fibroblast-like morphology and are able to form colonies that could be expanded for at least 15 passages. By FACS analysis, AMCs and CMCs were shown to be phenotypically similar to BM-MSCs and, when cultured in differentiation media, they demonstrated high morphogenetic plasticity by differentiating into osteocytes, chondrocytes and adipocytes. In an attempt to isolate cells with MSC characteristics from human fetal membranes, AMCs and CMCs expressing CD271 were enriched by immunomagnetic isolation and were demonstrated to possess higher clonogenic and osteogenic differentiation potential than CD271-depleted fractions. Based on these findings, amnion and chorion can be considered as a novel and convenient source of adult MSCs.