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.     

恒河猴骨髓间充质干细胞体外培养及诱导分化成骨细胞的实验研究

[目的]体外分离培养非人类灵长类动物恒河猴骨髓MSCs,研究其生长、扩增及诱导分化为成骨细胞的特性.[方法]梯度离心法分离、纯化恒河猴骨髓源MSCs,观察不同接种密度和换液时间对细胞生长的影响;在体外应用成骨添加剂(含地塞米松10-7mol/L、β-甘油磷酸钠10 mmol/L、维生素C 50 mg/L)或rhBMP-2(100 ng/L)定向诱导分化,对分化后的细胞进行免疫组化染色和ALP、BGP定量测定以鉴定成骨细胞,并比较两种定向诱导分化方法的效果.[结果]梯度离心法分离、纯化得到的恒河猴骨髓源MSCs具有分裂和克隆增殖的能力,种植细胞密度为10×104～30×104/cm2,48 h后半量换液,以后每3 d全量换液的方法较合理,MSCs能少量表达ALP活性,分泌的钙量较少;诱导分化后的细胞具有和体内成骨细胞相同的形态学特征,ALP染色阳性,能表达Ⅰ型胶原,不表达Ⅱ型胶原,细胞融合后3 d,ALP和BGP分泌明显增加,融合后14 d细胞ALP、BGP的分泌水平略有升高,但无明显增加;采用成骨添加剂和rhBMP-2诱导分化MSCs后相同时期成骨细胞ALP活性、BGP含量无明显差异.[结论]密度梯度离心法分离得到的非人类灵长类动物骨髓源MSCs,体外培养具有分裂、克隆增殖的能力,在加有成骨细胞诱导剂或rhBMP-2的培养基里能诱导分化为成骨细胞,化学药物在定向诱导分化过程中具有和生长因子相一致的作用.     

体外诱导家猪骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化

目的观察家猪骨髓间充质干细胞(marrow mesenchymal stem cells,MSCs)在体外诱导条件下成骨分化的特征及相关基因的表达。方法选取3月龄雌性长白猪6头,无菌条件下于胫骨近端抽取骨髓15ml。采用密度梯度离心法并根据细胞贴壁特性对MSCs进行分离、纯化,倒置相差显微镜观察原代细胞生长情况,于培养第7天计算MSCs百分比含量及群体倍增值。将第1代细胞置于含1×10-8mmol/L地塞米松(dexamethasone,Dex)、10mmol/Lβ-磷酸甘油(β-glycerophosphate,β-GP)和82μg/ml抗坏血酸(ascorbic acid,Asc)的成骨诱导培养液中培养21d,作为实验组;DMEM培养液中培养作为对照组。分别行细胞形态学观察、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)组织化学染色、钙沉积和细胞增殖测定,采用实时定量PCR分析成骨分化的相关基因表达。结果原代MSCs特征:培养第1天,有核细胞大部分由悬浮的圆形血源性细胞组成;第3天换液弃除非贴壁细胞,MSCs克隆开始形成,细胞呈成纤维细胞样生长;第7天,镜下观察到大小不一的克隆。细胞在培养后12～14d基本长满,原代细胞群体倍增值平均为13。MSCs成骨分化:诱导培养14d实验组细胞形态由成纤维细胞样变成立方体样,而对照组细胞始终保持成纤维细胞样。培养5d,对照组细胞计数为11723±4040,实验组为10276±5513,二者差异无统计学意义(P>0.05)。与对照组相比,实验组诱导培养14d,ALP染色呈强阳性,21d钙沉积明显增加(P<0.01)。实验组MSCs成骨相关基因:核心结合因子α1(corebinding factorα1,Cbfα1)、osterix、ALP、型胶原、骨连接素(osteonectin,ON)、骨钙素(osteocalcin,OC)表达逐渐增强;Cbfα1、ALP、ON在分化早期增加明显;与第7天比较,第21天osterix和OC基因表达明显上调(P<0.05);第14天,型胶原表达也上调(P<0.05)。结论密度梯度离心法分离的猪MSCs,在体外诱导条件下能通过上调分化特异基因表达向成骨细胞分化。     

体外诱导骨髓间充质干细胞分化为上皮细胞的研究

目的探讨表皮生长因子(EGF)体外诱导骨髓间充质干细胞(MSCs)分化为上皮细胞的可行性。方法抽取小型香猪的骨髓，经密度梯度离心分离纯化MSCs，培养扩增后。用含EGF的不同介质诱导，观察细胞形态的变化，免疫组织化学染色和流式细胞仪鉴定角蛋白的表达。结果免疫组织化学染色显示EGF诱导后3d MSCs角蛋白表达较弱，7d角蛋白表达增强。流式细胞仪检测发现EGF诱导后3d表达角蛋白的MSCs较少(3％)，7d表达角蛋白的细胞数量明显增加(13％)。结论MSCs在体外EGF诱导下可能分化为上皮细胞。     

大黄素诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的研究

目的:探讨大黄素对人骨髓间充质干细胞向成骨细胞方向分化的影响.方法:体外分离、培养及扩增入骨髓MSCs,用流式细胞仪检测人骨髓MSCs表面抗原的表达,用倒置光学显微镜、透射电镜、四甲基偶氮唑盐比色、碱性磷酸酶染色、碱性磷酸酶活性测定等研究人骨髓MSCs增殖和分化规律.采用不同方法诱导第3代人骨髓MSCs向成骨细胞分化.结果:入骨髓MSCs贴壁生长,呈成纤维细胞外观.流式细胞仪检测显示CD29、CD44表达为阳性,CD34、CD45、HLA-DR表达为阴性.大黄素对入骨髓MSCs增殖的影响:对照组和DXM(地塞米松)组与大黄素 DXM组比较均具有显著差异(P＜0.05).大黄素对人骨髓MSCs分化的影响:对照组和DXM组与大黄素 DXM组比较均具有显著差异(P＜0.01).结论:大黄素能促进入骨髓MSCs向成骨细胞方向分化.     

脂肪间充质干细胞的成骨诱导分化

目的研究脂肪间充质干细胞(MSCs）在特定培养条件下向成骨细胞分化，探讨其作为骨组织工程的种子细胞的可行性。方法取3周龄Lewis大鼠的腹股沟脂肪垫，消化法获得脂肪MSCs，用成骨诱导培养基诱导其向成骨细胞分化，组织化学染色、免疫细胞化学染色和Western blotting检测细胞分化的情况。结果从成体大鼠脂肪组织中培养出脂肪MSCs，能大量稳定增殖传代。在地塞米松、抗坏血酸、β-甘油磷酸钠的诱导下，脂肪MSCs的ALP活性增高，Von Kossa染色出现钙结节，OPN、BMP-2免疫细胞化学染色阳性．Western blotting检测到诱导后细胞OPN、BMP-2的表达，且随诱导时间延长表达增强。结论从脂肪组织中可获得具有多分化潜能的MSCs，并能在体外稳定增殖传代，经诱导后可分化为脂肪细胞和成骨细胞，有可能成为骨组织工程较理想的种子细胞之一。     

成人间充质干细胞体外成骨的初步研究

目的 建立一种分离和培养成人骨髓来源的间充质干细胞（MSCs）的方法,观察成人MSCs体外成骨潜能。方法 用Percoll分离液分离出骨髓中的单个核细胞,并在含10％胎牛血清的低糖DMEM培养液中培养。通过传代培养扩增MSCs。为促进成人MSCs体外成骨性分化,第5传代培养时加入成骨性添加剂,培养第4、12天分别用流式细胞仪分析成人MSCs表面分子的表达,并用碱性磷酸酶组化染色和Von Kossa染色。结果 成人MSCs是骨髓黏附细胞中有相应细胞表面蛋白表达和形态均的一细胞群。成骨性添加剂可作用于传代培养的成人MSCs,表现为培养皿表面有相互连接的结节状聚合体、碱酶染色阳性细胞数量增多、Von Kossa染色可见钙化的基质沉积。结论 所建立的成人MSCs的分离和培养条件可分选出骨髓黏附细胞中一组独特的细胞群,成人MSCs具有体外成骨潜能。     

脑脊液诱导人间充质干细胞定向分化为神经干细胞神经前体细胞的研究

目的 探索脑脊液诱导人间充质干细胞定向分化为神经干细胞的可行性.方法 分别采用同种异体脑脊液和细胞生长因子为诱导剂,体外诱导人脐血源和骨髓源间充质干细胞分化为神经干细胞.从形态学、免疫组化、荧光免疫绀化法、反转录聚合酶链反应(RT-PCR)方法对诱导后细胞进行鉴定.结果 两种方法诱导后间充质干细胞呈现神经干细胞改变,均可分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞,并表现相应的特征形态结构、表型和生物学特性,细胞长势良好.而脑脊液诱导组,从形态上与细胞生长因子诱导组基本一致,但从时间上缩短神经干细胞、神经样细胞的生长周期.结论 两种诱导方法均可在体外定向诱导不间来源人间充质干细胞转化为神经样细胞,而脑脊液诱导组诱导时问和细胞周期均较短.     

脐血间充质干细胞的生物学特性及其成骨细胞定向诱导

目的:研究人间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells,MSCs)的定向分化为成骨细胞的条件及其成骨活性.方法:采用标准Ficoll-Hypaque技术分离脐血和成人骨髓MSCs,以地塞米松、β-磷酸甘油和维生素C为辅剂定向诱导成骨细胞,碱性磷酸酶、骨矿化结节和Ⅰ型胶原作为成骨细胞鉴定与活性评价的指标.结果:两种MSCs的细胞形态和生物学特性无明显差异.定向成骨细胞诱导后,成骨细胞标志性产物碱性磷酸酶、骨矿化结节和Ⅰ型胶原均得到了稳定的表达,并显著高于未诱导MSCs.结论:脐血和成人骨髓MSCs在适当的条件下均可向成骨细胞定向转化.     

人骨髓间充质干细胞向汗腺样细胞诱导分化的研究

目的：观察体外热休克汗腺细胞（SGCs）和人骨髓间充质干细胞（BM-MSCs）共培养体系中 BM-MSCs的形态和表型变化,为进一步表观遗传学表达谱的检测及汗腺诱导关键转录因子的研究提供实验基础。方法：体外分离、培养、扩增人BM-MSCs和 SGCs,成骨和成脂诱导分化以鉴定BM-MSCs 的分化功能。在 Tran-swell间接共培养体系中,培养的BM-MSCs和经47℃高温处理造成热休克的 SGCs 在 Transwell 板中间接共培养;在Transwell＋诱导因子共培养体系中,上室的BM-MSCs培养基中添加了汗腺诱导因子（无汗性外胚叶发育不良蛋白、重组人表皮生长因子和胰岛素-转铁蛋白-亚硒酸钠）。监测共培养过程中BM-MSCs的细胞形态变化,免疫荧光法检测诱导后BM-MSCs的表型改变。结果：经与热休克 SGCs 共培养诱导10 d后,部分 BM-MSCs 有由长梭形变为扁平状多边形的趋势,且局部细胞间连接紧密成片。BM-MSCs 诱导前不表达 CEA 和 CK19;BM-MSCs诱导后,Transwell间接共培养体系部分细胞 CEA 和 CK19表达阳性,Transwell＋诱导因子共培养体系CEA和CK19阳性细胞数明显多于 Transwell 间接共培养体系。结论：热休克汗腺细胞与 BM-MSCs 在 Tran-swell间接培养以及相关汗腺诱导因子的共培养体系下,BM-MSCs呈现向 SGCs诱导分化趋势。     

仿生电刺激在体外促进人骨髓间充质干细胞株向肝细胞分化的研究

目的 探讨仿生电刺激体外诱导人骨髓间充质干细胞株(UE7T-13)向肝细胞分化的作用.方法 采用静电纺丝及氧化聚合法制备聚吡咯/PLGA导电膜,并在其表面培养UE7T-13细胞株.实验按是否给予诱导因子及施加电刺激分为四组:电刺激+诱导因子组、电刺激组、诱导因子组以及空白对照组.诱导因子包括HGF、EGF、FGF及OSM等.电刺激为每日给予频率5Hz、脉宽5 ms、电压100 mV(电流强度100 μA)的仿生电刺激2h.每天常规收集培养液,检测其中白蛋白分泌、尿素合成、细胞色素P450活性.MTT法检测细胞增殖能力,细胞免疫荧光方法检测各组干细胞中白蛋白和甲胎蛋白的表达.结果 电刺激+诱导因子组及诱导因子组UE7T-13细胞均成功诱导出类肝样细胞.与单纯诱导因子组比较,电刺激+诱导因子组UE7T-13更早向肝细胞转化,其肝细胞特异功能表达及表面特异蛋白分子表达更强.UE7T-13细胞在有电刺激存在时增殖能力明显提高.结论 仿生电刺激可促进体外UE7T-13细胞增殖及其肝向分化,使其更早出现肝细胞特异性分子表达,并提高分化效率.     

骨髓间充质干细胞与骨组织共培养模型的建立

目的:建立骨髓间充质干细胞(BMSCs)与骨组织共培养模型,模拟体内成骨环境,以全面研究骨髓间充质干细胞及细胞支架复合物的生物性状.方法:通过插入式培养皿和培养板来构建细胞一组织共培养的模型,将新鲜兔骨碎粒及骨块与骨髓间充质干细胞共培养,观察共培养条件下细胞的形态学变化、ALP活性及矿化能力,免疫组化检测Ⅰ型胶原、骨钙素.结果:构建出骨髓间充质干细胞与骨组织共培养的模型.共培养的间充质干细胞同期ALP活性高于普通培养对照组,其Ⅰ型胶原、骨钙素免疫组化阳性,对照组Ⅰ型胶原免疫组化弱阳性、骨钙素免疫组化阴性.结论:体外构建的共培养模型部分模拟了体内成骨环境;经过共培养的细胞呈现成骨细胞的表型.     

BMSCs在糖尿病胰腺微环境下分化的可行性研究

目的 BMSCs在体外分化为胰岛素分泌细胞存在分化效率低、成熟度差的问题。研究BMSCs在糖尿病猪胰腺微环境下分化为胰岛素分泌细胞的可行性。方法取1只4周龄雄性贵州小香猪骨髓,采用贴壁法制备BMSCs。15只8～10周龄雌性贵州小香猪,体重8～10 kg,随机分为正常组(A组)、糖尿病组(B组)和BMSCs移植组(C组),每组5只。B、C组连续3 d从耳缘静脉推注链脲菌素加四氧嘧啶溶液,连续2 d血糖>17 mmol/L提示糖尿病造模成功。C组将标记增强型绿色荧光蛋白(enhanced green?uorescent portein,EGFP)的第3代BMSCs(细胞密度为5×107个/mL)1.1 mL多点注射移植至胰腺包膜下,A、B组注射等量生理盐水。监测血糖至30 d后,取胰腺组织行HE染色观察并检测胰岛数目及直径;免疫荧光组织化学染色检测新生胰岛的胰岛素表达;激光捕获显微切割技术获得EGFP+细胞,提取总RNA,采用RT-PCR检测胰岛素mRNA和胰腺十二指肠同源框蛋白1(pancreatic and duodenal homeobox factor 1,PDX1)mRNA的表达;荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)检测胰岛素基因和SRY(sexdetermining region ofthe Y chromosome)基因的共表达。结果移植18 d后C组血糖开始较B组明显降低,且随时间延长逐渐下降(P<0.05)。组织学观察发现BMSCs移植30 d后C组胰岛数目(10.9±2.2)个较B组(4.6±1.4)个明显增加,差异有统计学意义(P<0.05),与A组(12.6±2.6)个比较差异无统计学意义(P>0.05);C组新生胰岛直径(47.2±19.6)μm,明显小于A组(119.6±27.7)μm,差异有统计学意义(P<0.05),B组未见新生胰岛。免疫荧光组织化学染色显示C组新生胰岛有胰岛素表达。RT-PCR检测示C组EGFP+细胞有胰岛素mRNA和PDX1 mRNA表达。FISH检测C组细胞中有SRY基因和胰岛素基因共表达。结论 BMSCs在糖尿病猪胰腺微环境条件下可分化为胰岛素分泌细胞。     

Differentiation of adult human bone marrow mesenchymal stem cells into Schwann-like cells in vitro

Bonemarrowmesenchymalstemcells, alsocalledbonemarrowstromalcells (BMSCs), areisolatedfrombonemarrow, andtheycanmultiplyinvitroanddifferentiateintoosteogeniccells,chondrocytes, adipocytes, musclecellsandneuralcells.1 5 RecentstudieshavedemonstratedthatBMSCsfromadultratscoulddifferentiateintoSchwann likecellsinspecificconditions.6, 7 BMSCsmayhavepotentialapplicationforautologousneuraltransplantation. Inthisstudy, wetrytoinvestigatethedifferentiativecapabilityofadulthumanBMSCsintoSchwann l…     

骨碎补提取物对骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化Cbfα-1表达的影响及意义

目的：体外实验研究中药骨碎补对大鼠骨髓间充质干细胞增殖分化及对Cbfα-1表达的影响。方法采用中药干预培养细胞的方法,利用骨碎补单味药物与培养基联合培养大鼠骨髓间充质干细胞（ BMSCs ）,通过Ⅰ型胶原免疫组化染色检测其促BMSCs成骨分化能力,通过RT-PCR方法进行半定量分析Cbfα-1的表达,探讨中药骨碎补促成骨能力的机制。结果骨碎补药物各组Ⅰ型胶原免疫组化染色检测BMSCs成骨分化能力及RT-PCR检测Cbfα-1的表达均明显优于空白组及条件培养组（P＜0.01）,0.002 g/ml药物组优于0.02 g/ml及0.0002 g/ml药物组（P＜0.05）。结论中药骨碎补可促进BMSCs增殖及成骨分化,使Cbfα1的表达加强。     

红景天苷对大鼠BMSCs向胆碱能神经细胞分化的影响

目的探讨传统中药红景天苷诱导大鼠BMSCs向胆碱能神经细胞分化的作用及影响,以期为红景天苷应用于干细胞治疗神经系统疾病提供理论依据。方法取4～6周龄Wistar大鼠(体重约120 g)2只分离、培养BMSCs,并采用流式细胞仪鉴定。取第2代细胞,根据诱导方法不同将实验分为红景天苷诱导组(A组)、维甲酸诱导组(B组)和空白对照组(C组),A、B组BMSCs分别采用红景天苷(20μtg/mL)和维甲酸(5μmol/mL)诱导培养1、3、6、9 d,MTT法检测细胞增殖活力;细胞免疫荧光染色检测神经细胞相关标志分子神经元特异性烯醇化酶(neuron-specificenolase,NSE)、神经微管相关蛋白2(microtubule-associated protein 2,MAP2)、β-微管蛋白Ⅲ(β-TubulinⅢ)、神经胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)、乙酰胆碱(Acetylcholine,Ach)及NGF的表达;RT-PCR检测NSE、β-TubulinⅢ、GFAP、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)、脑源性神经生长因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)mRNA的表达;ELISA法测定培养液中BDNF和NGF含量;Western blot检测NGF蛋白表达水平。结果流式细胞仪检测显示,CD90和CD106阳性,CD34和CD45阴性,实验细胞为BMSCs。A、B组诱导培养6 d和9 d,细胞增殖活力较C组明显增强(P<0.05)。RT-PCR检测示,A组诱导培养6 d,NSE、BDNF、β-TubulinⅢ、GFAP mRNA表达丰度上调至峰值。B组诱导培养6 d,NSE mRNA表达丰度上调至峰值;1 d时BDNF mRNA表达丰度上调,6 d时达峰值;3 d时β-TubulinⅢmRNA表达丰度上调至峰值;1 d时GFAP mRNA表达丰度达峰值,与其余各时间点及C组比较差异均有统计学意义(P<0.01)。各组各时间点均未见GABA mRNA表达。细胞免疫荧光染色示,诱导培养3 d,A、B组NSE、MAP2、β-TubulinⅢ和GFAP阳性率与C组比较差异均有统计学意义(P<0.01);A、B组诱导培养3、6、9 d,Ach阳性率均高于诱导培养1 d时及C组阳性率(P<0.01);A、B组各时间点NGF阳性率均显著高于C组(P<0.01)。ELISA法检测显示,A、B组诱导培养1、3、6、9 d时,BDNF、NGF表达水平均较C组上调(P<0.01),各时间点A、B组间BDNF表达水平比较差异无统计学意义(P<0.01)。Western blot检测显示,A组诱导培养6 d、B组诱导培养3 d时NGF蛋白表达最高。结论红景天苷能定向诱导大鼠BMSCs分化为胆碱能神经细胞。     

骨髓间充质干细胞及其诱导成骨的研究进展

间充质干细胞(MSCs)是一种多潜能成体干细胞,主要存在于骨髓,还存在于胚胎时期间充质来源的骨外组织[1],如皮肤成纤维细胞、脂肪干细胞、骨骼肌的卫星细胞和血管内皮细胞等。骨髓MSCs(BMSCs)是骨髓基质的组成成分,体外分离培养后,在一定的诱导条件下,BMSCs具有向成骨细胞、软骨细胞、神经细胞、脂肪细胞、心肌细胞等多向分化的能力[2-3],这些细胞经过20～30个培养周期,仍能保持多向分化潜能。无论是自体的还是同种异源的BMSCs,一般都不会引起宿主的免疫反应。BMSCs以其来源充足、取材简便、对供体损伤小、易于分离培养、体外增殖能…