柯萨奇病毒B组3型感染胰岛细胞的体外研究

目的 观察柯萨奇病毒B组3型(Coxsackie virus B3,CVB3)对体外培养胰岛细胞的感染情况,初步探讨CVB3损伤胰岛细胞的机制.方法 分离并培养骨髓间充质干细胞,用尼克酰胺和β-巯基乙醇进行胰岛细胞诱导并鉴定.用CVB3感染胰岛细胞,RT-PCR检测胰岛细胞内的CVB3特异性片段.结果 骨髓间充质干细胞经药物诱导后,呈半悬浮状并聚集成用.双硫腙特异性染色后细胞变成红棕色,RT-PCR也证明诱导细胞内具有表达胰岛素的mRNA.CVB3感染胰岛细胞,细胞出现皱缩,折光性下降等典型病变,RT-PCR法成功扩增出胰岛细胞内的CVB3特异性片段.结论 CVB3可以在体外直接损伤胰岛细胞,最终引起胰岛细胞的裂解.     

柯萨奇病毒B组3型感染胰岛细胞的体外研究

目的 观察柯萨奇病毒B组3型(Coxsackie virus B3,CVB3)对体外培养胰岛细胞的感染情况,初步探讨CVB3损伤胰岛细胞的机制.方法 分离并培养骨髓间充质干细胞,用尼克酰胺和β-巯基乙醇进行胰岛细胞诱导并鉴定.用CVB3感染胰岛细胞,RT-PCR检测胰岛细胞内的CVB3特异性片段.结果 骨髓间充质干细胞经药物诱导后,呈半悬浮状并聚集成用.双硫腙特异性染色后细胞变成红棕色,RT-PCR也证明诱导细胞内具有表达胰岛素的mRNA.CVB3感染胰岛细胞,细胞出现皱缩,折光性下降等典型病变,RT-PCR法成功扩增出胰岛细胞内的CVB3特异性片段.结论 CVB3可以在体外直接损伤胰岛细胞,最终引起胰岛细胞的裂解.

Abstract：

Objective To study the effect of Coxsackie virus B3 (CVB3) infection on islet cells in vitro, and to explore the mechanism of islet cells caused by CVB3. Methods Bone marrow mesenchymal stem cells( BMSCs) were separated from the bone marrow and cultured. Then they were induced to differentiate into islet-like cells using nicotinamide and mercaptoethanol. Differentiated cells were detected by morphology , special staining and RT-PCR. Observe CVB3 infection on islet cells under inverse microscope and detect the specific gene fragment by RT-PCR. Results BMSCs showed half suspended shape and gathered to form a cluster after induction. Cells became red brown by dithizone specific staining. RT-PCR also proved the existence of mRNA expressing insulin. Infected islet cells appeared typical pathological changes like shrinks, refraction decreases. RT-PCR detected the desired specific gene fragment of 299 bp in infected islet cells. Conclusion CVB3 can directly injury islet cells, and damage the function of islet cells of secreting insulin.     

体外诱导胎儿骨髓间充质干细胞向胰岛β样分泌细胞的分化

背景：体外诱导人骨髓间充质干细胞定向分化为胰岛样细胞,目前尚无成熟的鉴定方案。 目的：探讨胎儿骨髓间充质干细胞在适当的条件下体外分化为胰岛样分泌细胞的可能性。   方法：将胎儿骨髓间充质干细胞与胎儿胰岛素细胞分别接种于Transwell 双层细胞培养板上下层共培养。对照组中的骨髓间充质干细胞仅用胰岛细胞培养基培养。倒置相差显微镜观察胎儿骨髓间充质干细胞、胎儿胰岛细胞的形态,放射免疫分析法检测共培养刺激下胰岛素的分泌情况。 结果与结论：未经诱导的骨髓间充质干细胞呈长梭形贴壁生长,与胰岛细胞共培养的骨髓间充质干细胞逐渐变圆,并聚集成团,共培养9 d后骨髓间充质干细胞经RAI检测分泌大量胰岛素,DTZ染色为阳性,细胞免疫化学检测阳性。而对照组无胰岛素释放。提示在适当的培养条件下,胎儿骨髓间充质干细胞具有向胰岛素分泌细胞分化的能力。     

骨髓间充质干细胞体外诱导向内皮和上皮细胞的分化

背景：骨髓来源的间充质干细胞在体外具有多系分化潜能,但其在体外向肺组织细胞的分化能力尚存在争议。 目的：体外诱导验证小鼠骨髓间充质干细胞向内皮细胞和上皮细胞分化的能力。 方法：分离小鼠骨髓来源的间充质干细胞,以内皮诱导液向内皮细胞分化。另外将小鼠骨髓间充质干细胞分别在以下诱导培养基中进行上皮诱导3周：单纯上皮诱导培养液,上皮诱导培养液加10 μg/L 转化生长因子β1,并以未经诱导的小鼠骨髓间充质干细胞作为阴性对照,肺泡上皮作为阳性对照。 结果与结论：小鼠骨髓间充质干细胞在上皮诱导培养液中诱导培养3周后,部分细胞由梭形变为典型的卵石样上皮细胞形态,诱导后约60%细胞表达广谱上皮细胞标志pan-CK,RT-PCR结果显示分化后的细胞表达上皮细胞特异标志CK18,未经诱导的间充质干细胞未表达。小鼠骨髓间充质干细胞在内皮诱导24 h后即出现了典型的血管网状结构,vWF免疫荧光染色显示约70%的细胞呈阳性,RT-PCR显示分化后的细胞表达内皮细胞特异性标志CD31、vWF和CD34。提示骨髓来源的间充质干细胞体外诱导培养具有跨胚层多系分化能力。     

全反式视黄酸诱导兔骨髓间充质干细胞向神经细胞的分化

背景：目前,在骨髓间充质干细胞体外向神经细胞分化的实验中,较多采用抗氧化剂法和细胞因子法,但诱导效率低。 目的：探讨全反式视黄酸在兔骨髓间充质干细胞向神经细胞分化中的作用。 方法：体外分离培养兔骨髓间充质干细胞,取第4代骨髓间充质干细胞观察细胞形态,实验组用0.4 μmol/L全反式视黄酸预诱导24 h后,改用神经细胞培养基继续培养。神经细胞培养基培养4,8,16及24 h,免疫组织化学检测巢蛋白、神经元特异性烯醇化酶和胶质纤维酸性蛋白的表达情况,采用RT-PCR的方法检测巢蛋白和神经元特异性烯醇化酶的表达水平。 结果与结论：骨髓间充质干细胞经培养、传代后,细胞贴壁生长,呈长梭形。免疫组织化学检测结果显示：全反式视黄酸诱导组巢蛋白及神经元特异性烯醇化酶呈阳性,诱导后细胞的活力良好。RT-PCR结果显示全反式视黄酸诱导组巢蛋白在诱导前后均有表达,神经元特异性烯醇化酶在诱导后16 h可见明显的扩增条带,24 h后更加明显。提示全反式视黄酸能够在体外促进兔骨髓间充质干细胞向神经细胞分化。     

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。     

长期培养对基质细胞衍生因子1/CXCR4介导间充质干细胞迁移的影响**◆

背景：人外源性的间充质干细胞能特异性地向损伤部位迁移,参与多种组织的损伤修复,然而其定向迁移的机制尚不清楚。 目的：观察基质细胞衍生因子1对骨髓间充质干细胞定向迁移的影响。 方法：体外培养不同个体的骨髓间充质干细胞,培养至第10代,检测细胞衰老状态。RT-PCR和细胞免疫荧光检测骨髓间充质干细胞CXCR4受体表达情况;体外迁移体系(Transwell)检测基质细胞衍生因子1对骨髓间充质干细胞迁移的影响。 结果与结论：骨髓间充质干细胞在体外长期增殖后生长逐渐缓慢,在第6,7代衰老细胞增多,其CXCR4受体表达减少。基质细胞衍生因子1对骨髓间充质干细胞的趋化作用呈剂量依赖性。 关键词：趋化作用;骨髓间充质干细胞;细胞衰老;基质细胞衍生因子1;CXCR4受体 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.01.013      

体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞向神经元样细胞的分化

背景：研究表明,移植后的骨髓间充质干细胞在新的环境中能够被诱导分化为神经元样细胞,从而替代损伤细胞重建神经环路。 目的：建立大鼠骨髓间充质干细胞和神经细胞的体外共培养系统,观察共培养条件下神经细胞对骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化的影响。 方法：体外培养Wistar大鼠脑组织神经细胞和股骨骨髓间充质干细胞,采用Transwell小室共培养分化诱导,观察骨髓间充质干细胞的组织形态变化,在共培养第5天免疫荧光染色检测骨髓间充质干细胞中神经细胞的特异标志物;与对照组单纯骨髓间充质干细胞培养结果相比较。 结果与结论：神经细胞共培养系统中的骨髓间充质干细胞生长伸展,呈放射状,互相形成连接,特异性烯醇化酶显示阳性结果,具有神经元样细胞的特性,表达特异性烯醇化酶阳性的神经元比例可达(33.0±10.5)%。而对照组骨髓间充质干细胞未形成神经元样细胞的形态结构,免疫荧光显示特异性烯醇化酶阴性。提示神经细胞提供的微环境对骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞具有诱导分化作用。      

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。     

髓核细胞共培养诱导骨髓间充质干细胞向类髓核细胞分化

背景：骨髓间充质干细胞近年来作为种子细胞被广泛应用于髓核组织工程。在诱导骨髓间充质干细胞向髓核细胞分化的过程中,需要提供适当的细胞外微环境以及生长因子。 目的：研究体外与髓核细胞非接触共培养和生物诱导剂条件下,兔骨髓间充质干细胞向类髓核样软骨细胞分化的可行性。 方法：用单层培养法分别分离培养兔骨髓间充质干细胞和髓核细胞。选用第3代的髓核细胞和骨髓间充质干细胞置于Transwell培养皿上下层构建共培养体系并加入转化生长因子β1为主的生物诱导剂诱导培养21 d,以高糖DMEM培养基单独培养的骨髓间充质干细胞作为阴性对照。 结果与结论：分离培养的兔骨髓间充质干细胞细胞表面CD29和CD44表达阳性,CD34、CD45的细胞表达阴性。与髓核细胞共培养诱导21 d后,可观察到骨髓间充质干细胞形态向多角形类圆形转变,胞质中分泌Ⅱ型胶原颗粒明显增多,RT-PCR结果表明诱导后细胞中Ⅱ型胶原mRNA表达明显增高。结果说明骨髓间充质干细胞在与髓核细胞共培养加生物诱导剂条件下可成功诱导分化为类髓核细胞。     

PDX1联合NKX6.1促进骨髓间充质干细胞分化为胰岛β样细胞

目的： 为提高骨髓间充质干细胞(BMSCs)向胰腺β样细胞的分化效率,以产生足够用于移植的胰岛样细胞。方法: 构建含PDX1与NKX6.1双基因的重组腺病毒载体,用重组腺病毒感染并联合多种细胞因子分步诱导BMSCs。用RT-PCR、Western blotting等多种方法分别检测PDX1、NKX6.1、胰岛素及C-肽表达情况;观测植入鼠肾包膜下的细胞形态与胰岛素、C-肽等相应分子表达情况以及检测植入细胞对糖尿病模型大鼠的血糖水平的调节能力。结果: BMSCs经重组腺病毒pAdxsi-CMV-PDX1/CMV-NKX6.1联合相应细胞因子分步诱导,双硫腙染色细胞质呈亮红色,RT-PCR显示诱导后的细胞持续稳定表达胰岛素、葡萄糖转运蛋白2(GLUT2)等β细胞相关分子;Western blotting、免疫细胞化学与间接荧光结果亦相似。所诱导的实验组细胞经5.5和25mmol/L葡萄糖刺激后胰岛素分泌水平分别为(1 240.4±109.3) mU/L和(3 539.8±245.1) mU/L, 并显著高于对照组的分泌量。移植实验组细胞可恢复STZ糖尿病小鼠血糖正常水平。结论: PDX1与NKX6.1联合细胞因子在体外能有效地诱导BMSCs分化为胰岛β样细胞;这种胰岛β样细胞移植能有效恢复STZ糖尿病小鼠的血糖正常水平,维持小鼠良好的生存状态,这将为治疗糖尿病带来新的希望。     

尼克酰胺与胰腺损伤提取物诱导小鼠骨髓间充质干细胞分化为胰岛素产生细胞的比较

目的 探讨诱导小鼠骨髓间充质干细胞（ＢＭＳＣs）分化为胰岛素产生细胞较好的方法。 方法 大鼠胰腺提取物和尼克酰胺分别诱导小鼠的BMSCs分化,经免疫组织化学、双硫腙染色、放射免疫学方法和RT-PCR技术（Ins-1、Ins-2、Glut-2、GK）鉴定两种诱导方法诱导细胞的分化程度。 结果 两种方法诱导后的细胞均可以表达胰岛素。双硫腙染色和胰岛素免疫组织化学的染色结果发现,两种分化后的细胞无明显差异。放射免疫学检测胰岛素及C肽片段：两种分化后的细胞表达的胰岛素随25mmol/L葡萄糖刺激时间的延长产生的胰岛素分泌曲线有明显差别,尼克酰胺分化的小鼠BMSCs产生的胰岛素产生细胞（IPCs）与正常小鼠胰岛细胞的曲线一致性欠佳,而大鼠胰腺损伤提取物分化的小鼠骨髓间充质干细胞产生的胰岛素产生细胞的分泌曲线一致性很好。尼克酰胺分化后的细胞不能产生C肽片段,而大鼠胰腺损伤提取物能够表达C肽片段。RT-PCR结果显示,尼克酰胺与大鼠胰腺提取物均可以表达胰岛细胞相关的几个mRNA（Ins-1、Ins-2、Glut-2、GK）。 结论 大鼠胰腺提取物与尼克酰胺相比,可能是一种较好的诱导BMSCs分化成熟产生胰岛素的诱导剂。     

骨髓基质干细胞BMP-2和bFGF基因的联合修饰

目的:建立能够稳定表达BMP-2及bFGF的骨髓基质干细胞,优化骨组织工程种子细胞。方法:通过RT-PCR方法获取全长BMP-2及bFGF基因,克隆入真核表达载体pcDNA3.0,鉴定正确后,经脂质体介导导入分离培养的大鼠骨髓基质干细胞,G418筛选稳定表达株。利用RT-PCR、Westernblot、ELISA、免疫组织化学染色方法分析转染细胞外源基因表达情况。结果:成功构建了全长BMP-2及bFGF的真核表达载体,转染大鼠骨髓基质干细胞后经G418筛选获得稳定表达株。RT-PCR结果显示稳定转染细胞中具有大量目的基因mRNA转录,ELISA检测培养上清中目的蛋白表达阳性,Westernblot、免疫组化结果显示胞质中有目的蛋白的表达。结论:获得了可以稳定表达BMP-2及bFGF的骨髓基质干细胞,有利于组织工程骨缺损修复中的应用。     

成年大鼠骨髓基质细胞转分化为胰岛样细胞的实验研究

目的 探讨二甲基亚枫(DMSO)对成年大鼠骨髓基质干细胞(MSC)定向诱导分化为胰岛样细胞团的作用.方法 用长骨骨髓腔冲洗的方法对Wistar大鼠MSC进行分离和培养,加入1%DMSO诱导3 d后,HDMEM培养7～10 d.通过形态学观察、双硫棕(DTZ)染色、免疫细胞化学染色、葡萄糖刺激实验和RT-PCR,对诱导细胞进行体外结构和功能鉴定.结果 1%DMSO诱导后第3 d有胰岛样结构出现;免疫细胞化学显示,诱导后第1 d MSC呈nestin免疫反应阳性,诱导后第10 d细胞团表达胰岛素、胰高血糖素,而未诱导组细胞不表达上述蛋白;RT-PCR结果表明,诱导后第10 d检测到胰岛素1(Ins1)、胰岛素2(Ins2)、胰高血糖素(glu)和生长抑素(SS)基因的表达.结论 体外经DMSO诱导,大鼠骨髓基质干细胞可定向分化为胰岛样细胞.     

体外诱导人骨髓间充质干细胞分化为多巴胺能神经元

骨髓间充质干细胞(BMSCs)是存在于骨髓中的非造血干细胞,在体外一定条件下可向神经细胞分化。本实验通过密度梯度离心获取人骨髓中的单个核细胞,贴壁培养纯化BMSCs,并用脑源性神经营养因子(BDNF)、forskolin(FSK)和多巴胺(DA)联合对BMSCs进行诱导,电子显微镜观察诱导后细胞是否具有成熟神经元的超微结构特点;免疫细胞化学和RT-PCR检测DA能神经元分化过程中的标志物酪氨酸羟化酶(TH)的表达以及转录因子Nurr1、Ptx3、和Lmx1b的表达。结果显示:诱导2周后,电镜下可见细胞浆中有大量密集的呈扁平囊状的粗面内质网及其间的一些游离核糖体,以及神经丝。RT-PCR结果显示NSE(neuron specific enolase)、Nurr1、Ptx3、Lmx1b和TH的mRNA均有表达;免疫细胞化学表明诱导2周后TH阳性细胞的表达较诱导3d后明显提高。上述结果表明BDNF、FSK和DA可以在体外诱导人BMSCs定向分化为DA能神经元。     

Induced differentiation of human umbilical cord mesenchymal stem modified by cells Pdx1gene into islet beta-like cells in vitro

This study was to explore the induced differentiation of human mesenchymal stem cells (MSCs) modified by pancreatic and duodenal homeobox factor 1 (Pdx1) gene into insulin-producing cells in vitro. After recombined adenovirus vector with Pdx1 gene infected MSCs for 7 d, cells were induced by induction factors. The genes' expressions related to islet beta cells such as Pdx1, insulin, glucose transporter-2 (Glut2), were detected with RT-PCR, immunocytochemistry and Western blot. The levels of insulin and C peptide secretion were examined with chemiluminescence immunoassay. Insulin(+) cell rate was detected by flow cytometry. After infected by recombined adenovirus with Pdx1 and combined with induction factors, MSCs were aggregated and islet-like cell clusters formed. Dithizone staining of these cells was positive. The genes' expression related to islet beta cells, such as Pdx1, insulin, Glut2, could be detected. After induction, the islet-like cell clusters secreted insulin and C peptide. The levels of insulin and C peptide secretion increased with glucose stimulation. Insulin(+) cell rate was (11.61 +/- 4.83)%. It could be concluded that Pdx1 gene modified MSCs from human umbilical cord could be induced to differentiate into islet beta-like cells.