人脐带间充质干细胞体外向胰岛样细胞诱导分化及其治疗糖尿病效果

背景：相对于其他来源的干细胞而言，脐带间充质干细胞免疫排斥反应和免疫原性较小，但并不等同于无任何免疫排斥反应。 目的：观察人脐带间充质干细胞体外向胰岛样细胞的诱导分化，及其移植后对糖尿病大鼠的治疗效果。 设计、时间及地点：细胞学体内对照观察，于2008-11在辽宁医学院解剖学教研室实验室完成。 材料：清洁级雄性SD大鼠36只，随机分为4组：胰岛样细胞组12只、间充质干细胞组12只、模型对照组6只、正常对照组6只。人脐带间充质干细胞由天津国家干细胞中心提供。 方法：取传至第3代的人脐带间充质干细胞，待细胞融合至70%~80%后，换用含碱性成纤维细胞生长因子、尼克酰胺的DMEM高糖培养基，向胰岛样细胞诱导分化。除正常对照组外，其余3组大鼠均腹腔注射链脲佐菌素建立糖尿病模型。造模后，胰岛样细胞组于肾被膜下植入胰岛样细胞2×106个，间充质干细胞组同法植入等量未诱导的脐带间充质干细胞，模型对照组植入不含任何细胞的培养液1 mL。 主要观察指标：诱导后胰岛样细胞的鉴定，胰岛样细胞的移植效果。 结果：诱导前脐带间充质干细胞呈长梭形贴壁生长；诱导4 d后细胞向中央聚集，出现胰岛样细胞团，此后胰岛样细胞团逐渐增大且数量增多；诱导7 d双硫腙染色呈阳性表达。移植后2周，胰岛样细胞组血糖浓度明显降低，一直维持至第6周；间充质干细胞组血糖浓度在移植后很快下降，但4周后血糖浓度上升；模型对照组血糖浓度一直处于糖尿病血糖浓度范围内。免疫组化染色结果显示，移植后4周胰岛样细胞组胰腺管腔内可见大量胰岛素表达，间充质干细胞组仅有表达少量胰岛素，正常对照组胰岛素表达无明显变化。 结论：人脐带间充质干细胞体外可诱导分化为胰岛样细胞。与脐带间充质干细胞相比，胰岛样细胞能够较长时间维持大鼠血糖浓度在正常水平，且植入后可迅速发挥降糖作用。     

体外诱导脐血间充质干细胞向胰岛β样细胞的分化

背景：目前,国内外对骨髓间充质干细胞、胰腺干细胞向胰岛β样细胞分化的研究报道较多,但关于脐血间充质干细胞向胰岛β样细胞分化的研究报道较少。 目的：验证脐血间充质干细胞能否在体外向胰岛β样细胞分化,并探索其诱导条件。 方法：在无菌条件下采集正常产妇脐血,用羟乙基淀粉沉淀法分离脐血中的有核细胞,进而采用贴壁筛选法获得脐血间充质干细胞。纯化后的脐血间充质干细胞用表皮生长因子、β-巯基乙醇、高糖、激活素A和肝细胞生长因子进行诱导。观察诱导后的细胞形态变化,采用胰岛素免疫荧光染色对诱导后的细胞进行鉴定,定量检测胰岛素分泌水平及其对葡萄糖刺激的反应性。 结果与结论：经过诱导后,细胞形态发生明显变化,形态变圆而且聚集成团;诱导后细胞的胰岛素免疫荧光染色为阳性;而且细胞能分泌少量胰岛素,并对糖刺激具有反应性。在体外,脐血间充质干细胞具有向胰岛β样细胞分化的潜能。     

HU-MSCS诱导为胰岛样细胞移植治疗糖尿病大鼠的研究

摘要目的: 观察人脐带间充质干细胞体外诱导分化为胰岛β样细胞及治疗糖尿病大鼠的效果方法：经培养，当细胞融合至70%~80%，诱导人脐带间充质干细胞向胰岛样细胞团分化，并用双硫腙染色法进行鉴定。采用完全随机法将40只SD大鼠分为正常对照组6只，链脲佐菌素组34只。空腹12h后，链脲佐菌素组腹腔注射链脲佐菌素（70mg/kg）和柠檬酸钠缓冲液(0.1 mol/L) 。大鼠分别于注射前、后48 h、第5 d和第8 d空腹断尾采血, 测定全血血糖浓度。选用连续2次血糖浓度高于16.7mmol/L的大鼠作为糖尿病模型。采用完全随机法从已成模的糖尿病大鼠中选出30只分为3组：胰岛样细胞移植组12只，进行肾被膜下胰岛样细胞团移植, 每只大鼠注入胰岛样细胞2×106 个；脐带间充质干细胞组12只，肾被膜下注入未进行诱导的脐带间充质干细胞, 细胞数2×106个；糖尿病对照组6 只, 肾被膜下移植不含细胞的培养液。3 组大鼠均于移植前及移植后48 h 测定空腹血糖浓度, 每周定点测空腹血糖及称体重1次。结果:（1）成功将人脐带间充质干细胞体外诱导分化为胰岛样细胞团, 双硫腙染色阳性。（2）胰岛样细胞团移植组大鼠移植2周，血糖浓度显著降低, 且血糖下降的趋势一直维持至第6周。脐带间充质干细胞组移植2周，血糖浓度显著下降，但是4周后血糖浓度出现上升。糖尿病对照组大鼠血糖浓度一直处于糖尿病血糖浓度范围内。结论：人脐带间充质干细胞体外可诱导分化为胰岛样细胞团，并对糖尿病大鼠有治疗作用。     

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。     

脐带源间充质干细胞与大鼠胰腺细胞共培养向胰岛样细胞分化及移植治疗1型糖尿病★

背景：脐带Wharton’s Jelly中间充质干细胞可以向胰岛样细胞诱导分化。 目的：验证脐带源间充质干细胞与大鼠胰腺细胞共培养向胰岛样细胞诱导分化的可能性，并观察移植后对糖尿病大鼠血糖的影响。 方法：分离、诱导、传代脐带Wharton’s Jelly中间充质干细胞，再与大鼠胰腺细胞共培养，诱导成胰岛细胞团样组织。将大鼠分为3组，正常对照组不进行移植及造模；模型组仅制备糖尿病大鼠模型；实验组造模后将胰岛样细胞移植入糖尿病大鼠肾脏包膜。 结果与结论：脐带Wharton’s Jelly细胞培养中有细胞从组织块中爬出，第7天形态发生变化，贴壁细胞部分变成梭形。分离培养的细胞表达具有间充质干细胞表面特有标志CD44、CD29、CD105，不表达CD34、CD45、CD14。诱导第7，10天PDX-1及人胰岛素强染色；胰岛素及C-肽浓度较单纯培养组明显升高；PDX-1及人胰岛素mRNA诱导第7、10天较高表达。移植第1周大鼠尾尖血糖链脲佐菌素实验组明显低于模型组(P < 0.01)，但明显高于正常照组(P < 0.01)。8周链脲佐菌素实验组肾脏被膜下发现胞核染棕色染色的Brdu阳性、胞浆棕色染色的胰岛素阳性细胞。结果表明，脐带Wharton’s Jelly中存在脐带源间充质干细胞，与大鼠胰腺细胞共培养可促进间充质干细胞向胰岛样细胞诱导分化，移植入糖尿病大鼠肾脏被膜下，可显著降低糖尿病大鼠血糖。     

人脐血间充质干细胞的体外成骨

背景：用免疫细胞阴性筛选法可以排除造血干细胞对于间充质干细胞生长的影响,较快的获得具有表达间充质干细胞的细胞群。 目的：探讨人脐静脉血间充质干细胞向成骨样细胞分化的能力。 方法：用免疫磁珠阳性筛选法分离脐血间充质干细胞后进行培养。取P2代细胞行成骨诱导分化。 结果与结论：人脐血间充质干细胞贴壁生长,长梭形,3周长满瓶底,传代后细胞增殖迅速。细胞表型为高表达CD44+,CD29+和CD166+。在成骨诱导后碱性磷酸酶染色阳性,Von-Kossa染色提示钙化结节形成。提示脐血间充质干细胞能够在体外分化为成骨样细胞。     

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。     

成人骨髓间充质干细胞体外诱导分化为胰岛素分泌样细胞及其鉴定

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。转基因诱导要求条件高，程序复杂，化学诱导剂诱导为现阶段较多采用的一类方法。 目的：探讨成人骨髓间充质干细胞体外诱导分化为胰岛样细胞的条件。 设计、时间及地点：细胞学体外观察，于2007-01/10在青岛大学医学院附属医院中心实验室完成。 材料：骨髓来源于青岛大学医学院附属医院内分泌科行自体干细胞移植治疗的糖尿病患者，对治疗及实验均签署知情同意书。表皮细胞生长因子、碱性成纤维细胞生长因子为Peprotech Asia公司产品，B27添加剂为Gibco公司产品，尼克酰胺、2-巯基乙醇、谷氨酰胺、双硫踪为Sigma公司产品。 方法：采用Percoll法分离成人骨髓间充质干细胞，加入含体积分数为0.1胎牛血清的LG-DMEM进行培养，胰蛋白酶消化传代。取第3~5代细胞，按1×108 L-1密度接种，分3阶段诱导：第1阶段加入含2-巯基乙醇、谷氨酰胺的HG-DMEM，培养2 d；第2阶段加入含碱性成纤维细胞生长因子、表皮生长因子、B27添加剂、谷氨酰胺的HG-DMEM，培养6 d；第3阶段加入含尼克酰胺、2-巯基乙醇的HG-DMEM，培养6 d。对照组采用单纯的HG-DMEM进行培养。 主要观察指标：相差显微镜下观察细胞形态变化，诱导第2阶段行免疫荧光鉴定PDX-1基因的表达，诱导第3阶段行双硫腙染色鉴定胰岛β样细胞团，电化学发光法测定低糖/高糖刺激下胰岛素的分泌情况。 结果：未经诱导的骨髓间充质干细胞呈长梭形贴壁生长，诱导后胞逐渐变圆，并聚集成团。诱导8 d细胞PDX-1基因呈阳性表达，诱导14 d细胞团双硫腙染色呈棕红色。经低糖、高糖刺激后，对照组无胰岛素释放，诱导14 d细胞团培养基中胰岛素含量显著升高（t=3.638~9.387，P均 < 0.01）。 结论：2-巯基乙醇、谷氨酰胺、表皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子及尼克酰胺等可在体外诱导成人骨髓间充质干细胞分化为具有分泌胰岛素功能的胰岛样细胞。     

不同细胞因子组合体外诱导人脐血干细胞向胰岛样细胞分化

背景：由干细胞分化而来的胰岛样细胞存在数量少、胰岛素分泌量少以及能否达到临床移植要求等问题。 目的：观察不同细胞因子组合对人脐血干细胞体外向胰岛样细胞诱导分化的影响。 设计、时间及地点：细胞学体外对照观察,于2007-05/09在辽宁省血液中心输血医学研究所细胞研究中心完成。 材料：脐血来源于足月分娩的健康产妇,由沈阳市德济医院提供。 方法：密度梯度离心法体外分离人脐血单个核细胞,诱导1组首先以低糖DMEM培养液进行培养,添加20 μg/L碱性成纤维细胞生长因子和20 μg/L表皮生长因子,培养成巢蛋白阳性细胞后改为高糖DMEM培养液,添加2% B27和10 mmol/L尼可酰胺。诱导2组直接以高糖DMEM培养液进行培养,添加20 mmol/L尼可酰胺、20 μg/L碱性成纤维细胞生长因子、20 μg/L肝细胞生长因子、2% B27及0.1 mmol/Lβ-巯基乙醇。对照组只添加与诱导组相同的培养液,不加入任何细胞因子。 主要观察指标：诱导分化后对贴壁细胞进行形态学观察、胰岛素抗体的细胞免疫荧光染色及双硫腙染色鉴定。 结果：体外培养的人脐血干细胞通过细胞因子组合诱导后,可见散在的胰岛样细胞或成群的胰岛样细胞群,呈Insulin阳性反应。诱导1组细胞散在或成群分布,诱导2组则多为散在分布的胰岛样细胞,且细胞相对较小,几乎没有胰岛细胞团。双硫腙染色后诱导1组有少部分较大的胰岛样细胞呈阴性,诱导2组细胞均呈棕红色阳性表达,未诱导的对照组细胞呈阴性。 结论：人脐血干细胞通过不同细胞因子组合诱导后具有向胰岛样细胞分化的潜能,但诱导1组中部分细胞可能是非胰岛素细胞,而诱导2组胰岛样细胞均一性较差,可能与胰岛细胞种类较多、大小不一有关。     

人骨髓间充质干细胞体外定向诱导分化为神经元样细胞

背景：文献报道体外诱导骨髓间充质细胞定向分化为神经元样细胞多应用神经生长因子类多肽制剂,选择纯化学诱导剂尚不多见。 目的：建立人骨髓间充质干细胞分离培养体系,体外定向诱导人骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞。 方法：密度梯度离心、贴壁培养法和消化时间控制相结合分离纯化人骨髓间充质干细胞并鉴定,采用β-巯基乙醇和二甲基亚砜诱导分化为神经元样细胞,观察细胞形态,通过尼氏染色、NSE和NF-200免疫细胞化学染色对已分化的神经元样细胞进行鉴定和分化率分析。 结果与结论：分离得到的骨髓间充质干细胞为成纤维样细胞,可见多个核仁,β-巯基乙醇和二甲基亚砜诱导后,间充质干细胞分化为神经元样细胞,伸出较长轴突样和树突样突起且有分支,诱导后的神经元样细胞胞质中存在着深蓝色颗粒状的尼氏小体,NSE、NF-200免疫荧光细胞化学染色均呈阳性,阳性率分别为(85.6±6.7)%和(73.2±5.6)%。结果证实采用密度梯度离心、贴壁培养法和消化时间控制相结合能够成功分离和培养人骨髓间充质干细胞,人骨髓间充质干细胞能够在诱导剂β-巯基乙醇和二甲基亚砜的诱导下体外诱导分化为神经元样细胞。     

神经干细胞与脑胶质瘤干细胞☆

所有的肿瘤组织并不是由均一的肿瘤细胞所组成的,不同的细胞具有不同的增殖、浸润和转移能力,亦即肿瘤的异质性。其中存在少数担当着干细胞角色的肿瘤细胞,具有干细胞的基本特性,包括自我更新能力、无限的增殖能力和多向分化潜能,为肿瘤干细胞。神经干细胞具有很强的自我更新机制,获得较少突变即有可能恶性转化,而且干细胞存活时间较长,这意味着干细胞比成熟细胞发生细胞复制的错误几率更大,因外界环境的刺激而发生突变的机会更多,最终形成脑胶质瘤干细胞,同时调节神经干细胞增殖和自我更新的基因在脑胶质瘤的脑胶质瘤干细胞中也表达,这也是支持神经干细胞是脑胶质瘤干细胞来源的;也有推测认为它可能起源于已分化的细胞,由这些细胞突变发生去分化得来,并通过基因突变而获得了干细胞自我更新的特性,从而形成脑胶质瘤干细胞。通过探讨神经干细胞与脑胶质瘤干细胞,为脑胶质瘤的治疗提供依据。     

Quite amusing stem cells:Muse cells

<正>Stem cells may be the future of therapeutics for stroke due to their regenerative and immunomodulatory capabilities.Major barriers faced when employing stem cells,however,include faulty migration,low cell survival,and diminished proliferation.M ultilineage-differentiating stress ensuring (Muse) cells,a subset of mesenchymal stem cells,overcome these barriers.Muse cells aid in neuroregeneration,have immense regenerative potential,and are pluripotent,non-tumorigenic,and immunomodulatory.I...     

神经干细胞诱导骨髓基质细胞向神经元样细胞分化

目的：研究骨髓基质细胞向神经元样细胞分化的条件。方法：神经十细胞诱导骨髓基质细胞向神经元样细胞分化，免疫细胞化学方法对分化的和未分化的细胞进行鉴定。结果：神经于细胞可诱导骨髓基质细胞向神经元样细胞分化，分化的细胞表达神经元的标志物神经元特异性烯醇化酶(NSE)。结论：骨髓组织中存在能分化为神经元的于细胞，可能成为中枢神经系统自体移植的于细胞的来源。     

Oligodendroglioma-like cells (clear cells) in ependymoma

A brain tumor of a 22-year-old man was composed mostly of round cells with perinuclear halos (clear cells), forming clusters intersected by small blood vessels. In some areas, the tumor cells showed perivascular arrangement and epithelial pattern. Phosphotungstic-acid hematoxylin stain and immunoperoxidase stain for glial fibrillary acidic protein (GFAP) technique failed to stain the clear cells. Electron microscopy of the clear cells revealed them to be classical ependymoma cells with well developed intercellular junctions, microvilli and cilia. As no reporters in the past showed the evidence to clarify the nature of the clear cells, this case is considered a good example to support the viewpoint that the clear cells (oligodendroglioma-like cells) commonly observed in ependymomas are in reality ependymoma cells. It is stressed that the diagnosis of "mixed glioma" or "oligoependymoma" should be made with sufficient caution despite the recent advances of GFAP technique.     

Differentiation of radial glia-like cells from embryonic stem cells

Radial glial cells play important roles in neural development. They provide support and guidance for neuronal migration and give rise to neurons and glia. In vitro, neurons, astrocytes, and oligodendrocytes can be generated from neural and embryonic stem cells, but the generation of radial glial cells from these stem cells has not yet been reported. Since the differentiation of radial glial cells is indispensable during brain development, we hypothesize that stem cells also generate radial glial cells during in vitro neural differentiation. To test this hypothesis, we utilized five different clones of mouse embryonic (ES) and embryonal carcinoma (EC) stem cell lines to investigate the differentiation of radial glial cells during in vitro neural differentiation. Here, we demonstrate that radial glia-like cells can be generated from ES/EC cell lines. These ES/EC cell-derived radial glia-like cells are similar in morphology to radial glial cells in vivo, i.e., they are bipolar with an unbranched long process and a short process. They also express several cytoskeletal markers, such as nestin, RC2, and/or GFAP, that are characteristics of radial glial cells in vivo. The processes of these in vitro generated radial glia-like cells are organized into parallel arrays that resemble the radial glial scaffolds in neocortical development. Since radial glia-like cells were observed in all five clones of ES/EC cells tested, we suggest that the differentiation of radial glial cells may be a common pathway during in vitro neural differentiation of ES cells. This novel in vitro model system should facilitate the investigation of regulation of radial glial cell differentiation and its biological function.     

间充质干细胞向肝样细胞的诱导分化

目前很多体内外实验都已表明间充质干细胞具有向肝样细胞或肝细胞分化的能力,这使间充质干细胞治疗肝脏疾病成为可能。 目的：总结和分析间充质干细胞向肝样细胞诱导分化的方法、机制以及存在的问题。 方法：应用计算机检索PubMed数据库(2000-01/2009-12),以“mesenchymal stem cells,hepatocyte, differentiation”为检索词;应用计算机检索维普数据库(2000-01/2009-12),以“间充质干细胞,肝细胞,诱导分化”为检索词。选择文章内容与间充质干细胞诱导分化为肝细胞相关,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。 结果与结论：共收集146篇关于间充质干细胞向肝样细胞诱导分化的文章,纳入 31篇符合标准的文献。间充质干细胞可在体外及肝脏病理条件下分化为肝细胞,其作用机制主要是间充质干细胞在合适的细胞因子组合诱导下,细胞因子通过特定的细胞信号传导途径,作用于细胞核,启动或关闭相应的基因,表达特异的蛋白质,使间充质干细胞向肝细胞分化。随着研究不断得深入,这使间充质干细胞治疗肝脏疾病成为可能,但其研究有待进一步完善。     

Lysophosphatidic acid activates satellite glia cells and Schwann cells

Pruritus is a common and disabling symptom in patients with hepatobiliary disorders, particularly in those with cholestatic features. Serum levels of lysophosphatidic acid (LPA) and its forming enzyme autotaxin were increased in patients suffering from hepatic pruritus, correlated with itch severity and response to treatment. Here we show that in a culture of dorsal root ganglia LPA 18:1 surprisingly activated a large fraction of satellite glia cells, and responses to LPA 18:1 correlated inversely with responses to neuronal expressed transient receptor potential channels. LPA 18:1 caused only a marginal activation of heterologously expressed TRPV1, and responses in dorsal root ganglion cultures from TRPV1-deficient mice were similar to controls. LPA 18:1 desensitized subsequent responsiveness to chloroquine and TGR5 agonist INT-777. The LPA 18:1-induced increase in cytoplasmatic calcium stems from the endoplasmatic reticulum. LPA receptor expression in dorsal root ganglia and Schwann cells, LPAR1 immunohistochemistry, and pharmacological results indicate a signaling pathway through LPA receptor 1. Peripheral rat Schwann cells, which are of glial lineage as the satellite glia cells, were also responsive to LPA 18:1. Summarizing, LPA 18:1 primarily activates rather glial cells than neurons, which may subsequently modulate neuronal responsiveness and sensory sensations such as itch and pain.