成体组织来源的Sca-1+CD117-Lin-多潜能干细胞生物学特性分析

背景：关于成体干细胞可塑性机制的解释，目前多数学者接受的观点是多种组织器官内存在的成体干细胞其实并非均一的细胞群体，其中包含着更为原始的多潜能干细胞，但对于多潜能干细胞的起源、鉴别及其生物学特性仍缺乏了解。目的：探讨从成体组织中能否分离出一群具有独特表型的更为原始的多潜能干细胞。设计、时间及地点：细胞学体外观察，于2007—03／2008-01在北京协和医学院基础学院组织工程中心完成。材料：清洁级12．5～14．5dBALB／C孕鼠10只。方法：无菌条件下打开BALB／C孕鼠子宫获取胚胎体壁组织，胰蛋白酶消化后贴壁法制成细胞悬液，接种后免疫磁珠分选Sca-1^＋CD117-Lin-细胞群，当细胞达70％-80％融合时消化传代，取第5代细胞用于实验。主要观察指标：倒置相差显微镜和扫描电子显微镜观察该类细胞的显微和超微形态，通过生长曲线和细胞周期观察其基本生长特性，采用流式细胞技术分析该群细胞免疫表型，以RT-PCR法检测胚胎干细胞相关抗原的表达情况，通过Von Kossa染色、油红O染色、甲苯胺蓝染色及免疫细胞荧光染色观察其向三胚层细胞分化的潜能。结果：Sca-1^＋CD117-Lin-细胞贴壁生长，呈纺锤或短梭形，可在体外快速稳定扩增50代以上：传代后3～7d为对数生长期，此后即进入平台期生长，倍增时间约为32h，90．43％细胞处于G0／G1期，G2/M＋S期的细胞比例为9．57％：细胞表型稳定，高表达Sca-1，不表达CD117，CD14，CD19，CD31，CD34，CD45和Flk-1，中度表达CD44；胚胎干细胞相关抗原Sox2，Oct-4及Nanog均呈阳性表达；诱导分化实验表明该细胞可以向中胚层来源的成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞、外胚层来源的神经胶质细胞以及内胚层来源的肝细胞分化。结论：从成体组织内可以分离出Sca-1^＋CD117-Lin-细胞群，其表达胚胎干细胞相关抗原，能够向三胚层分化，是一群更为原始的多潜能成体干细胞。     

Turner综合征羊水干细胞的分离及特征

背景：羊水干细胞的分离培养及生物学特性相关研究取得了明显进展,但未见45,X／46,XX（Turner综合征）羊水细胞建系的报道。目的：建立体外培养人羊水来源干细胞的方法,初步探讨羊水干细胞的生物学特性。方法：孕中期羊膜腔穿刺获得1例染色体核型异常（45,X／46,XX）羊水标本,采用梯度稀释后低密度种植的方法获得羊水干细胞,体外传代培养,倒置显微镜观察细胞的贴壁生长情况,细胞染色体检查确认核型,流式细胞仪检测羊水干细胞特异性表面标志和细胞周期,进行成骨诱导分化及碱性磷酸酶染色和茜素红染色鉴定。结果与结论：羊水干细胞在体外培养体系中增殖迅速,核型为45,X／46,XX,流式细胞仪检测羊水干细胞表达CD29、CD44、CD90和CD105间充质干细胞表面标志,不表达造血干细胞标志CD45和CD34：大部分细胞处于G1期,增殖能力强。羊水干细胞经成骨诱导分化后,碱性磷酸酶染色和茜素红染色阳性。结果可见该实验成功分离获得45,X／46,XX（Turner综合征）羊水干细胞,其增殖能力强,表现间充质干细胞的特性。     

全骨髓贴壁法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞的生物学特性及优势

背景：骨髓来源的间充质干细胞含量极低,体外纯化、扩增活性好、分化潜能高的骨髓间充质干细胞,对进一步研究至关重要。目的：进一步验证全骨髓贴壁法体外分离、培养、纯化骨髓间充质干细胞的生物学特性、表型及多向分化潜能。方法：通过全骨髓贴壁法体外分离、培养、纯化大鼠骨髓间充质干细胞,进行形态学观察,流式细胞仪检测细胞标记物表达,分别进行成骨、成脂诱导分化。结果与结论：成功纯化、扩增了高细胞活性、高分化潜能的骨髓问充质干细胞。所得细胞呈成纤维细胞样;表达CD29、CD90,不表达CD45;成骨、成脂诱导分化后,茜素红染色、油红O染色阳性。证实全骨髓贴壁法操作简单、对细胞活性损伤小,可以得到高纯度、高活性、高分化潜能、生物学形态和特征稳定的骨髓间充质干细胞。     

小鼠间充质干细胞培养扩增后生物学特性研究

本研究目的是分离富集小鼠骨髓间充质干细胞（mMSC）,鉴定其生物学特性和多向分化潜能。取4-5周龄雄性C57BL/6小鼠骨髓细胞,采用全骨髓贴壁法和单克隆培养法分离、纯化和扩增mMSC;分析细胞免疫表型、生长曲线、细胞周期;进行多向分化潜能鉴定;传代培养达30代后,进行成瘤性检测。结果表明：建立的小鼠间充质干细胞系在体外可连续传代培养达30代,细胞仍保持多向分化潜能,细胞高表达CD29、CD44、Sca-1、MHC-Ⅰ,中度表达CD13、CD90.2,不表达CD117、CD45、Flk-1、MHC-Ⅱ类抗原。mMSC体外能诱导分化成骨、脂肪、软骨细胞。结论：全骨髓贴壁法和集落培养法富集可获得mMSC,其在体外连续传代30代以上仍能维持生物学特性稳定,具有高度的增殖和多向分化潜能,无成瘤性。     

羊水间充质干细胞体外培养方案的优化及生物学特性

背景：目前干细胞工程种子来源多样化,羊水中存在胎儿脱落细胞,可分离培养出间充质来源干细胞。目的：探索不同成分培养基对人羊水间充质干细胞（human amniotic fluid-derived mesenchymal stem cells,h-AFMSCs）体外培养的影响,并分析最适培养基体外培养的h-AFMSCs的生物学特性,建立优化的h-AFMSCs培养方案。方法：孕16～24周的孕妇产前检查中获得羊水进行原代及传代培养并采用6种不同的培养基成分对h-AFMSC进行培养。结果与结论：从孕中期羊水中可分离出h-AFMSCs,体外使用低糖DMEM培养基（L-DMEM）＋体积分数10%胎牛血清与合成培养基MESEN PRO体积比1：1配制的培养基对其扩增促进作用最强。h-AFMSCs高表达CD29、CD73、CD90、CD105、CD166,低表达CD14、CD34、CD45及HLA-DR;分离培养的h-AFMSCs高表达的干细胞基因为OCT-4和Nanog;h-AFMSCs体外具有向成骨、成脂细胞分化的潜能且具有抑制淋巴细胞增殖的作用。提示孕中期羊水是低免疫原性的h-AFMSCs的良好细胞来源。     

人胚胎纹状体来源神经干细胞的体外培养

背景：目前神经干细胞多由动物获得,不适合人类临床移植治疗。目的：探索体外环境下人胚胎纹状体来源神经干细胞的培养方法,同时观察其生物学特性。方法：取经水囊引产的孕8-16周人胚胎纹状体,体外用无血清DMEM培养基进行培养,待细胞形成神经球后进行传代,并应用含体积分数1O％胎牛血清的DMEM,F12培养液进行诱导分化。结果与结论：体外培养的人胚胎纹状体来源神经干细胞生长迅速,表达神经干细胞标志物nestir。克隆形成实验显示细胞克隆形成率为6．0％-7．0％;BrdU掺入实验显示细胞增殖率为37．9％。免疫荧光染色显示经诱导分化的细胞表达神经元标志物Ⅲ型B微管蛋白、星形胶质细胞标志物胶质纤维酸性蛋白及神经干细胞标志物nestin,但不表达少突胶质细胞标志物髓鞘碱性蛋白。可见人胚胎纹状体来源神经干细胞在体外无血清条件下可保持其生物学特点,具有自我更新能力,经胎牛血清诱导后可向神经元及星形胶质细胞分化。     

成年大鼠骨髓多能成体祖细胞的克隆化培养及其鉴定

目的优化培养条件，获得体外克隆化培养的成年大鼠骨髓多能成体祖细胞（rMAPC），并对其进行表型分析及分化潜能鉴定。方法选择低血清条件培养基全骨髓直接贴壁法初步分离大鼠骨髓干细胞，用极限稀释法进行克隆化培养；用流式细胞术及免疫细胞化学法对克隆化培养的rMAPC进行表型分析，并进行体外成脂肪、成骨及成神经细胞诱导，RT—PCR检测Oct4及三个胚层早期标志物，确定其表型及分化潜能。结果单个细胞来源rMAPC在体外扩增至20代仍保持良好的生长状态；流式细胞术及细胞免疫组化检测结果显示CD71、α—SMA及Vimentin表达阳性；CD34、CD44、CD45表达阴性；细胞周期分析显示S＋G，＋M期细胞约占17％，而处于G0／G1．期的细胞占83％；rMAPC体外可被诱导向脂肪细胞、骨细胞及神经细胞分化；RT—PCR检测到Oct4及三个胚层早期标志物的表达。结论体外克隆化培养的rMAPC能维持良好的干细胞生物学特性。     

骨髓间充质干细胞向软骨细胞的分化

背景：以骨髓间充质干细胞构建组织工程气管尚缺乏理想的特异性表面标志物,对其鉴定主要依赖细胞形态学、细胞表型及诱导分化的功能进行分析。目的：体外分离培养、鉴定兔骨髓间充质干细胞,观察在特定条件下向气管软骨细胞分化的潜能。方法：无菌环境取兔骨髓,经全骨髓贴壁筛选法分离培养细胞至第2代,流式细胞术鉴定第1、第2代细胞表面抗原CD44、CD45的表达。无菌环境取气管,经酶消化法分离培养气管软骨细胞,甲苯胺蓝染色鉴定软骨细胞蛋白聚糖的合成。在使用转化生长因子B1的基础上,将骨髓间充质干细胞与气管软骨细胞通过Transwell小室非接触式共培养,倒置显微镜观察细胞形态,甲苯胺蓝染色鉴定蛋白聚糖的合成,荧光实时定量PCR鉴定Ⅱ型胶原和蛋白聚糖mRNA的表达。结果与结论：分离、培养的细胞呈长梭形、不规则形聚集生长,传代后细胞生长速度明显增快,呈鱼群状聚集生长。第1代有96．97％的细胞表达CD44、13.72％的细胞表达CD45,第2代有99．11％的细胞表达CD44、8．54％的细胞表达CD45。气管软骨细胞甲苯胺蓝染色阳性。在诱导后,骨髓间充质干细胞形态逐渐由长梭形变为三角形或不规则形,表达软骨细胞特异性Ⅱ型胶原和蛋白聚糖mRNA基因,甲苯胺蓝染色示阳性。结果表明全骨髓贴壁筛选法可成功分离培养骨髓间充质干细胞,第2代纯度较高,且在特定诱导条件下具有分化为气管软骨细胞的潜能。     

孕中期羊水干细胞的生物学特性的研究

目的对孕中期羊水标本进行体外分离、培养、扩增,研究孕中期羊水来源干细胞(AFC)的生长特性、细胞表面标记。方法采用贴壁法体外分离孕中期羊水来源干细胞,绘制细胞生长曲线;流式细胞仪检测细胞表面标记。结果原代培养细胞生长潜伏期4-6d,对数增殖期7-13d,生长平台期14-18d;传代培养细胞生长潜伏期1-2d,对数增长期3-6d,生长平台期7-10d。AFCs均一表达CD44,不表达CD45。结论从人孕中期羊水中成功分离具有干细胞性质的细胞群,在体外可迅速扩增。     

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。