人脐静脉间充质干细胞向胰岛β样细胞诱导分化的实验研究

目的:探讨人脐静脉内皮及内皮下间充质干细胞向胰岛β样细胞分化的可行性。方法:采用胶原酶消化分离人脐静脉内皮及内皮下细胞进行贴壁培养;传代培养后,用高浓度葡萄糖(25mmol/l)培养液DMEM(含10?S)以及bFGF(basic Fibroblast Growth Factor)和尼克酰胺诱导脐静脉间充质干细胞向胰岛β样细胞分化。倒置显微镜下观察间充质干细胞诱导后形态变化,观察是否形成细胞团;用胰岛β细胞特异双硫腙染色鉴定诱导后细胞内是否含有高浓度游离锌离子;免疫细胞化学(Envision法)鉴定诱导后细胞是否分泌胰岛素。结果:第2代脐静脉间充质干细胞经过高糖诱导大约10天后,形成细胞团;呈双硫腙染色阳性;免疫细胞化学表明诱导后细胞内的细胞胰岛素染色阳性。结论:人脐静脉内皮及内皮下分离出的间充质干细胞在体外可以定向诱导分化为胰岛β样细胞,这种胰岛β样细胞具有胰岛素的分泌功能。     

Edaravone-induced differentiation of rat bone marrow mesenchymal stem cells into neuron-like cells in vitro

目的 采用密度梯度离心和差速贴壁法体外分离、培养、纯化及鉴定成年Wistar大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs),利用碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和依达拉奉联合诱导MSCs定向分化为神经元样细胞. 方法 选用1月龄健康雄性Wistar大鼠,采用Percoll分离液密度梯度离心法获取骨髓中的MSCs,通过差速贴壁法反复传代培养、纯化,取第3代细胞采用流式细胞术、免疫细胞化学等方法检测MSCs的纯度,利用bFGF联合依达拉奉诱导MSCs向神经元样细胞分化,并通过扫描电镜、免疫细胞化学等对诱导后的细胞进行鉴定. 结果 第3代MSCs经免疫细胞化学及流式细胞仪等检测,间充质干细胞特异性的标记物CD44表达阳性,不表达造血干细胞及白细胞的特异性标记物CD34、CD45,MSCs纯度高达95.5％.诱导分化后扫描电镜检测可观察到典型的神经元样细胞结构;免疫细胞化学检测发现,细胞表达神经元特异性烯醇化酶( NSE),不表达胶质纤维酸性蛋白(GFAP),Nestin的表达随着细胞成熟而减弱. 结论 密度梯度离心和差速贴壁法可获得高纯度的MSCs;依达拉奉能高效地定向诱导MSCs分化为神经元样细胞.     

依达拉奉体外诱导骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化

目的 采用密度梯度离心和差速贴壁法体外分离、培养、纯化及鉴定成年Wistar大鼠骨髓间充质干细胞（MSCs）,利用碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）和依达拉奉联合诱导MSCs定向分化为神经元样细胞。 方法 选用1月龄健康雄性Wistar大鼠,采用Percoll分离液密度梯度离心法获取骨髓中的MSCs,通过差速贴壁法反复传代培养、纯化,取第3代细胞采用流式细胞术、免疫细胞化学等方法检测MSCs的纯度,利用bFGF联合依达拉奉诱导MSCs向神经元样细胞分化,并通过扫描电镜、免疫细胞化学等对诱导后的细胞进行鉴定。结果 第3代MSCs经免疫细胞化学及流式细胞仪等检测,间充质干细胞特异性的标记物CD44表达阳性,不表达造血干细胞及白细胞的特异性标记物CD34、CD45,MSCs纯度高达955%。诱导分化后扫描电镜检测可观察到典型的神经元样细胞结构;免疫细胞化学检测发现,细胞表达神经元特异性烯醇化酶（NSE）,不表达胶质纤维酸性蛋白（GFAP）,Nestin的表达随着细胞成熟而减弱。 结论 密度梯度离心和差速贴壁法可获得高纯度的MSCs;依达拉奉能高效地定向诱导MSCs分化为神经元样细胞。     

天然脑活素定向诱导大鼠骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化的实验研究

目的： 探讨天然脑活素（NC）诱导骨髓间充质干细胞(MSCs)向神经元样细胞分化的作用。方法: 取6-8周龄SD大鼠,无菌获取胫骨和股骨骨髓,全骨髓贴壁筛选法分离培养并纯化大鼠MSCs,应用天然脑活素诱导MSCs向神经元分化。倒置相差显微镜追踪比较观察分化过程中细胞形态的变化,免疫细胞化学和逆转录-聚合酶链反应 (RT-PCR)方法检测神经元特异性标志物：巢蛋白（nestin）、神经元特异性烯醇化酶(NSE) 、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达情况。免疫细胞化学检测细胞微管相关蛋白-2(MAP-2)的表达。结果：经全骨髓贴壁筛选法获得了纯度较高（90%以上）的大鼠MSCs,天然脑活素含药血清诱导分化后的细胞呈现双极、多极和锥形的典型神经元细胞的形态,分别从mRNA和蛋白水平上证实诱导分化后的细胞表达神经元标记物NSE和nestin,不表达神经胶质细胞标记物GFAP。诱导分化后细胞MAP-2的表达明显。结论：天然脑活素可诱导MSCs向神经元样细胞的定向分化。     

丹参诱导大鼠骨髓间充质干细胞向神经样细胞分化

目的:探讨骨髓间充质干细胞(marrow stromal stem cells,MSCs)向神经细胞分化中神经蛋白分子及相关基因的表达情况。方法:分离提取大鼠的MSCs,体外培养扩增。用含丹参的无血清的L-DMEM培养基进行诱导,并以不含丹参的无血清L-DMEM培养基作为对照。提取两组的MSCs总RNA,RT-PCR检测ngn-1、mash-1的表达。结果:丹参诱导90 min后,细胞发生了明显的形态学变化,大多数细胞转变为类似双极或多极神经元样形态,伸出轴突或树突样突起。免疫细胞化学显示诱导后的MSCs表现为nestin、NSE、GFAP染色阳性,对照组为阴性。未经诱导的MSCs ngn-1,mash-1 mRNA为阴性,诱导后有表达。结论:丹参可诱导大鼠MSCs向神经前体细胞和神经细胞分化。MSCs向神经元样的分化可能与ngn-1,mash-1有关。     

人脐静脉来源的间质干细胞体外分离扩增及多向分化的研究

目的： 探讨人脐静脉来源的间质干细胞(MSCs) 的体外分离、纯化、扩增和多向分化条件。 方法： 无菌条件下取正常人脐静脉,1%胶原酶Ⅱ消化脐静脉细胞，以IMDM作为培养基进行培养和纯化细胞，瑞氏染色和电镜观察形态；FACS检测其免疫表型和细胞周期；体外诱导成骨细胞、脂肪细胞分化，von Kossa染色、油红O染色和RT-PCR检测骨钙蛋白、脂蛋白脂酶mRNA的表达以检测细胞向成骨、成脂肪细胞分化情况。 结果： 脐静脉来源的细胞呈纤维样贴壁生长，瑞氏染色和电镜观察具有MSCs特征；FACS检测结果显示, 表达MSCs相关的抗原CD29、CD44、CD105，而CD31、CD13、CD34、CD45、HLA-DR为阴性；体外诱导成骨细胞、脂肪细胞分化成功。 结论： 人脐静脉来源的MSCs的细胞形态、生长特性、免疫表型、多向分化能力与骨髓来源的MSCs相似，可作为满足实验和临床需要的MSCs来源。     

NT-3基因修饰及维甲酸预诱导的骨髓间充质干细胞在脊髓损伤处分化为神经元样细胞的研究

目的 探讨移植在脊髓损伤处的神经营养素-3(NT-3)基因修饰及维甲酸(RA)预诱导的骨髓间充质干细胞(MSCs)分化为神经元样细胞的潜能.方法 将MSCs、RA诱导的MSCs、LacZ基因修饰的MSCs、NT-3基因修饰的MSCs和NT-3基因修饰及RA预诱导的MSCs分别立即移植到脊髓全横断处(T10脊髓),术后67d取材和冷冻切片,用免疫荧光组织化学染色方法检测MSCs的分化潜能,计算各细胞移植组脊髓损伤处的MSCs分化为神经元样细胞的百分率.结果 移植的MSCs在受损伤的脊髓内可分化为神经干细胞(nestin阳性)、神经胶质样细胞(GFAP阳性)和神经元样细胞(NF和MAP2阳性),有些还可以向含有某种神经递质和有形成突触潜能的神经元样细胞分化(ChAT、5-HT和PSD95阳性).联合应用NT-3基因修饰和RA预诱导的MSCs能在受损伤的脊髓内更有效地提高MSCs向神经元样细胞分化的百分率.结论 NT-3基因修饰和RA预诱导的MSCs能在脊髓损伤处更好地分化为神经元样细胞.     

不同细胞接种浓度影响人脐带间充质干细胞生长及多向分化

背景：在干细胞培养过程中寻找合理的细胞接种浓度,从而得到能稳定、高效生长的干细胞非常重要。 目的：观察不同接种浓度对人脐带间充质干细胞原代培养及分化为神经元样、胰岛样、脂肪样细胞的影响。 方法：分离人脐静脉内皮及内皮下层细胞,按不同接种浓度分组进行原代培养,记录原代培养时间并进行传代。取第1代人脐带间充质干细胞,体外诱导其向神经元样、胰岛样、脂肪样细胞分化。 结果与结论：原代培养发现以5×105~1×106/cm2细胞浓度接种的人脐带间充质干细胞生长状态最佳。经β-巯基乙醇诱导6 h,细胞即表达Nestin、神经丝蛋白及胶质纤维酸性蛋白;经尼克酰胺,活化素A,胰高血糖素样肽1诱导21 d可见明显的胰岛样细胞团,双硫腙染色呈砖红色;经成脂诱导培养基诱导后细胞油红O染色阳性,有明显脂滴出现。可见选取合适的细胞浓度可以快速获得大量的人脐带间充质干细胞,且该细胞经体外诱导可向神经元样、胰岛样及脂肪样细胞分化。关键词：细胞浓度;脐带间充质干细胞;原代培养;分化;神经元样细胞;胰岛样细胞;脂肪样细胞 缩略语注释：MSCs：mesenchymal stem cells,间充质干细胞 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.14.016     

体外诱导人脐带间充质干细胞向胰岛β样细胞的分化

背景:体外实验中人们发现,常规诱导骨髓间充质干细胞分化的胰岛β样细胞由于种种原因限制了其进一步的应用。关于人脐带间充质干细胞是否可以成功诱导的胰岛β样细胞尚未见系统报道。目的:进一步验证人脐带间充质干细胞向胰岛β样细胞分化的可行性。方法:采用胶原酶消化法分离人脐带细胞进行贴壁培养;传2代后,用高浓度葡萄糖(25mmol/L)培养液DMEM(含体积分数为10%胎牛血清)以及碱性成纤维细胞和尼克酰胺诱导脐带间充质干细胞向胰岛β样细胞分化。倒置显微镜下观察间充质干细胞诱导后的形态变化,用胰岛β细胞特异染色方法双硫腙染色鉴定诱导后细胞游离锌离子浓度;免疫细胞化学鉴定诱导后细胞内是否储存有胰岛素。结果与结论:第2代脐带间充质干细胞经过高糖诱导后,间充质干细胞形成细胞团;并且形成了双硫腙染色阳性的细胞团;免疫细胞化学表明诱导后细胞内的细胞胰岛素染色阳性。结果表明人脐带分离出的间充质干细胞在体外可以定向诱导分化为胰岛β样细胞,这种胰岛β样细胞具有表达、储存胰岛素的功能。     

骨髓间充质干细胞向神经细胞分化后免疫原性研究

目的:通过体外天麻诱导人骨髓间充质干细胞(Human mesenchymal stem cells,hMSCs)向神经元样细胞分化,验证其多能分化特性,检测分化后细胞的免疫原性.方法:通过贴壁法分离hMSCs,体外扩增培养.天麻定向诱导分化为神经元样细胞.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物神经元烯醇化酶(NSE)、巢蛋白(Nestin)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达.流式细胞术(FCM)检测分化后细胞HLA-DR表达,用单向混合淋巴细胞反应(MLR)的方法检测神经细胞分化的hMSCs是否引起人外周血淋巴细胞增殖反应(Human peripheral blood lymphocytes,hPBLs).结果:hMSCs可通过贴壁法成功分离并可在体外大量扩增.天麻诱导3小时后大部分hMSCs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及Nestin呈阳性,GFAP阴性.流式细胞术显示hMSCs向神经细胞分化后HLA-DR表达阴性,混合培养结果也显示分化hMSCs不引起hPBLs增殖反应.结论:天麻可在体外诱导hMSCs分化为神经元样细胞,分化hMSCs不引起人淋巴细胞增殖反应,具有低免疫原性.     

人脐带间充质干细胞的富集及向神经细胞的诱导分化

目的:寻找一种稳定、高效的分离人脐带间充质干细胞(MSCs)的方法,并探讨脐带MSCs向神经细胞方向分化的可能性。方法:分别采用组织块贴壁法和双酶消化法分离人脐带MSCs,对比其培养成功率;BrdU掺入实验检测脐带MSCs的增殖能力;流式细胞仪检测脐带MSCs表面分子标志;采用丹参联合生长因子的方法诱导其向神经细胞分化,免疫荧光方法检测神经元特异性烯醇化酶(NSE)、微管相关蛋白2(MAP2)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达。结果:组织块贴壁法获得脐带MSCs成功率高;BrdU阳性标记率达90%以上;流式细胞仪检测显示细胞表达CD29、CD44和CD90,不表达CD34;脐带MSCs经诱导分化,伸出长突起,呈神经元样细胞改变,且表达神经元标志性蛋白NSE、MAP2。神经胶质细胞标志性蛋白GFAP表达较少。结论:成功建立了高效、稳定的脐带MSCs分离培养方法。脐带MSCs经诱导可向神经细胞方向分化,为临床移植治疗神经系统疾病提供了理想的细胞来源。     

人脐血MSCs向神经元样细胞分化过程中neurogenin1的表达变化

目的: 探讨人脐血间质干细胞(MSCs)体外向神经元样细胞分化过程中neurogenin 1的表达变化。方法: 常规从人脐血中分离MSCs,采用生长因子EGF和bFGF联合诱导人脐血MSCs向神经元样细胞分化,免疫细胞化学法检测诱导前、后神经元表面标志蛋白NF-M、NSE、胶质细胞标志蛋白GFAP和neurogenin 1的表达情况;Western blotting和RT-PCR法检测诱导前、后人脐血MSCs中neurogenin 1蛋白和mRNA的表达变化。结果: 诱导前,人脐血MSCs不表达NF-M、NSE和GFAP;诱导7 d,人脐血MSCs可以分化为神经元样细胞, 同时表达NF-M、NSE和GFAP。诱导前,人脐血MSCs不表达neurogenin 1,诱导后neurogenin 1蛋白和mRNA表达显著增加。结论: Neurogenin 1可能参与了体外诱导人脐血MSCs向神经细胞分化的过程。     

毛囊培养上清液诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化的研究

目的探讨毛囊培养上清液诱导体外培养的大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)向毛囊干细胞横向分化的潜能。方法采用完全贴壁法分离培养大鼠MSCs,取第3代MSCs,用免疫细胞化学染色技术鉴定CD44和CD29。用毛囊培养上清液为条件培养液诱导MSCs,倒置相差显微镜观察细胞形态学变化,对诱导后的细胞进行角蛋白15的免疫细胞化学染色和免疫荧光细胞化学染色,逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)进一步鉴定诱导后细胞角蛋白15的表达。结果体外培养的MSCs,CD44、CD29表达阳性。经毛囊上清液诱导后,免疫细胞化学、免疫荧光细胞化学染色鉴定,部分细胞角蛋白15表达阳性;同时RT-PCR也检测到keratin 15 mRNA的表达。结论体外培养的骨髓间充质干细胞经毛囊培养上清液诱导可以分化为毛囊干细胞样的细胞。     

改良差时贴壁法分离培养鉴定小鼠骨髓间充质干细胞和内皮前体细胞

目的 探索同时从小鼠骨髓分离培养间充质干细胞(MSCs)与内皮前体细胞(EPCs)及对其鉴定的方法。方法 小鼠骨髓细胞经改良差时贴壁法分离,以48h为时间点,48h内贴壁细胞传至3代后行成骨、成软骨、成脂分化诱导实验,流式细胞术（FCM）检测其表面标记;48h后收集未贴壁细胞,传至3代后行血管形成实验,传至5代后行CD31免疫荧光细胞染色实验,FCM检测其表面标记。 结果 第3代48h内贴壁细胞可诱导分化为骨、软骨和脂肪细胞,FCM 检测Sca-1、CD29、CD45、CD11b 阳性率分别为（98.30±0.75）%,（97.47±1.32）%,（1.87±0.15）%,（1.03±0.71）%;第3代48h后贴壁细胞在基质胶上可形成血管样结构,第5代48h后贴壁细胞特异性表面抗原CD31呈阳性表达,FCM检测CD34、CD133、血管内皮生长因子受体（VEGFR2） 阳性率分别为（88.90±1.18）%,（92.73±2.90）%,（87.63±1.79）%。 结论 采用改良差时贴壁法可同时分离培养扩增小鼠骨髓 MSCs和 EPCs,且简便高效稳定可重复。     

人脐带间充质干细胞的分离培养及生物学特性

目的建立一种稳定、高效的分离培养人脐带间充质干细胞(MSCs)的方法,并对其生物学特性进行鉴定。方法分别采用组织块贴壁法和双酶消化法分离培养人脐带MSCs,对比其培养成功率;流式细胞术检测脐带MSCs表面抗原及细胞周期;采用丹参联合生长因子的方法诱导其向神经细胞分化,观察脐带MSCs向神经元分化潜能。结果组织块贴壁法获得脐带MSCs成功率高;细胞表达CD29、CD44和CD90,不表达造血干细胞表型CD34。细胞倍增时间为30h,G0-GI期和S+G2+M期所占比例分别为78.47%和21.53%。脐带MSCs在体外经诱导分化出现神经元样细胞改变,且表达神经元特异性烯醇化酶(NSE)。结论成功建立了高效稳定的脐带MSCs分离培养方法,脐带MSCs具备较强的分化潜能和增殖能力,为临床移植治疗提供了理想的细胞来源。     

Searching for alternative sources of postnatal human mesenchymal stem cells: candidate MSC-like cells from umbilical cord

Mesenchymal stem cells (MSCs) have the capability for renewal and differentiation into various lineages of mesenchymal tissues. These features of MSCs attract a lot of attention from investigators in the context of cell-based therapies of several human diseases. Despite the fact that bone marrow represents the main available source of MSCs, the use of bone marrow-derived cells is not always acceptable due to the high degree of viral infection and the significant drop in cell number and proliferative/differentiation capacity with age. Thus, the search for possible alternative MSC sources remains to be validated. Umbilical cord blood is a rich source of hematopoietic stem/progenitor cells and does not contain mesenchymal progenitors. However, MSCs circulate in the blood of preterm fetuses and may be successfully isolated and expanded. Where these cells home at the end of gestation is not clear. In this investigation, we have made an attempt to isolate MSCs from the subendothelial layer of umbilical cord vein using two standard methodological approaches: the routine isolation of human umbilical vein endothelial cell protocol and culture of isolated cells under conditions appropriate for bone-marrow-derived MSCs. Our results suggest that cord vasculature contains a high number of MSC-like elements forming colonies of fibroblastoid cells that may be successfully expanded in culture. These MSC-like cells contain no endothelium- or leukocyte-specific antigens but express alpha-smooth muscle actin and several mesenchymal cell markers. Therefore, umbilical cord/placenta stroma could be regarded as an alternative source of MSCs for experimental and clinical needs.     

成年SD鼠骨髓基质干细胞向神经元样细胞分化过程中分化与凋亡关系的研究

目的: 探讨体外诱导骨髓基质干细胞向神经元样细胞分化过程中分化和凋亡间的关系,为进一步延长神经元样细胞的存活提供理论和实验依据。方法: 采用全骨髓法分离培养成年SD鼠骨髓基质干细胞至第5代,以β-巯基乙醇(1mmol/L)及维甲酸(RA,10^-6mol/L)诱导分化,于诱导后1h、3h、5h分别行神经元特异性抗原MAP-2免疫组化鉴定,并计数神经元样细胞数,计算分化率。核荧光染料DAPI检测诱导后5h和24h细胞核的凋亡特异性形态学改变,流式细胞仪对细胞凋亡峰的分析检测诱导后1h、3h、5h细胞凋亡率。结果: 成年鼠骨髓基质干细胞经β-巯基乙醇(1mmol/L)及维甲酸(RA,10^-6mol/L)诱导30min后可见神经元样细胞出现,经MAP-2免疫组化鉴定,此类细胞呈阳性,诱导后1h、3h、5h神经元样细胞分化率分别为41%、44%、73%和24%、37%、61%。但诱导后5h见细胞漂浮并死亡,此时DAPI染色显示部分细胞核浓缩,出现核碎片。流式细胞仪检测经β-巯基乙醇诱导后1h、3h、5h细胞的凋亡率分别为1.5%、6.1%、21.5%,经RA诱导后的凋亡率分别为1.5%、1.7%、12.3%。结论: ①¹β-巯基乙醇及RA诱导骨髓基质干细胞分化成为神经元样细胞的能力不同。②骨髓基质干细胞在向神经元样细胞分化的过程中同时发生凋亡,分化率和凋亡率间呈正相关。     

人脐带间充质干细胞定向诱导分化成类神经元的实验研究

目的:采用不同细胞因子定向诱导人脐带间充质干细胞分化成类神经元,为脐带间充质干细胞移植治疗脊髓损伤提供理论依据。方法:采用Ⅱ型胶原酶消化法分离培养人脐带间充质干细胞,采用流式细胞术鉴定细胞。取第5代细胞随机分成A、B、C、D 4组,在A组基础培养基中加入b FGF,B组中加入b FGF和BDNF,C组中加入b FGF、BDNF和BHA诱导培养,D组为对照组,使用含有10%胎牛血清的DMEM-F12培养基培养。诱导2周后采用实时荧光定量PCR检测细胞的nestin、NEFH和GFAP mRNA表达情况,并通过原子力显微镜观察细胞超微结构的的变化。结果:Ⅱ型胶原酶消化法能成功分离人脐带间充质干细胞。通过流式细胞术检测第3代细胞发现,细胞均强表达CD29、CD44和CD105,而CD34、CD45和HLA-DR均未见表达。经定向诱导分化成类神经元后,原子力显微镜观察细胞表面突起增多,实时荧光定量PCR检测显示nestin在A、B、C组均呈阳性表达,NEFH在A、B组呈阳性表达,而GFAP在A、B、C、D 4组均不表达。A、B组n EFH和nestin表达具有显著差异(P﹤0.05)。结论:本实验成功分离培养人脐带间充质干细胞,所培养的细胞扩增迅速,生物学性状稳定;与b FGF单独处理相比,b FGF联合BDNF更能有效诱导人脐带间充质干细胞分化成类神经元。