人骨髓间充质干细胞体外培养的实验研究

目的 探讨人骨髓间充质干细胞体外培养的可靠方法.方法 采用人手术切下的骨头标本,运用全骨髓贴壁法分离培养hBMSCs;观察并绘制生长曲线;取生长状态良好的第四代细胞,通过形态学、流式细胞仪检测表面标志物等鉴定hBMSCs;诱导hBMSCs分化为成脂肪细胞,鉴定本实验所分离的hBMSCs是否具有多向分化能力.结果 第四代细胞CD29和CD44阳性表达率分别为100%和99.8%,CD31和C1345阳性表达率分别为0.8%和0.4%.流式细胞仪检测证明本研究分离培养hBMsCs的方法可以获得高纯度的间充质干细胞.hBMSCs体外诱导向脂肪细胞分化16d后,镜下可见胞浆内充满圆形脂滴,油红O染色阳性,诱导成脂肪细胞分化率为85.1±3.2%,证实本实验分离的IiBMSCs具有多向分化能力.结论 采用手术切下的骨性关节炎标本,运用全骨髓贴壁法可获得稳定、均质性良好的hBMScs,并具有多向分化能力.本方法能为临床上分离、培养入骨髓间充质干细胞提供了另一种可靠的路线.     

诱导兔骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的实验研究

目的探讨兔骨髓间充质干细胞（BMSCs）在体外诱导成软骨细胞的生物学特性，为骨组织工程提供实验依据。方法体外培养获取生长状态良好的兔骨髓间充质干细胞，进行成软骨诱导，观察并检测其生物学特性。结果BMSCs在转化生长因子-β1、维生素C的作用下，7d后可见细胞多变为圆形或椭圆形，并聚集形成软骨样结节，阿利辛蓝染色、蕃红花“O”-亮绿染色显示细胞内酸性粘多糖含量高，Ⅱ型胶原免疫组织化学染色阳性，PCR检测有Ⅱ型胶原的表达，表现出软骨细胞的分化特点。结论在特定诱导条件下，兔BMSCs体外可定向诱导分化为软骨细胞，为骨组织工程提供实验依据。     

山羊骨髓间充质干细胞分离培养及向软骨细胞诱导分化

目的 探讨体外分离、培养山羊骨髓间充质干细胞(BMSCs),并将其诱导分化为软骨细胞表型,明确其向软骨细胞分化的能力.方法 抽取10月龄健康中国青山羊骨髓,贴壁法培养BMSCs,体外培养至第4代时进行流式细胞术鉴定,并加入成软骨诱导培养基,其成分包括10% FBS高糖DMEM培养基、6.25 μg/ml 胰岛素、6.25 μg/ml 转铁蛋白、50 μmol/ml抗坏血酸、100 nmol/L地塞米松及10 ng/ml TGF-β1.分别于0、1、2、4周行细胞化学染色、逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)和蛋白印迹试验(Western blot)检测II型胶原和Aggrecan的表达.结果 山羊BMSCs生长良好,传至第4代时细胞纯度较高.加入诱导培养基后,山羊BMSCs在1、2、4周均可看到软骨细胞表型的表达,并且随着时间的延长,其II型胶原及Aggrecan基因和蛋白的表达量逐渐增加,2周时即可达到较好的诱导效果.结论 本实验采取一种简易的方法 分离、培养并向软骨细胞方向诱导分化山羊BMSCs,证实其具有分化为软骨细胞的潜能,为山羊用于骨软骨组织工程的体内研究提供了实验基础.     

中药对骨髓间充质干细胞诱导分化为成软骨细胞的研究进展

骨髓间充质干细胞(Bone mesenchymal stem cells,BMSCs)作为一类具有多向分化潜能的原始细胞为近年来的研究热点.研究发现在特定的条件下,能够诱导分化为成软骨细胞.具有方便取材,回植后不发生免疫排斥反应,外源基因转染率高并能高效稳定表达等优点.创伤和骨关节炎常常导致关节软骨的退变,关节软骨缺乏血管和神经,自身修复能力有限.诱导骨髓间充质干细胞分化为成软骨细胞将为关节软骨退变性疾病、创伤性疾病的治疗提供新的思路.通过分析相关文献着重对中药诱导骨髓间充质干细胞向成软骨分化方面的研究进行综述.     

体外诱导兔骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的实验研究

目的探讨兔骨髓间充质干细胞（bone marrow derived mesenchymal stem cells，BMSCs）在特定培养条件下向软骨细胞定向分化的情况。方法密度梯度离心法分离兔BMSCs，在体外培养扩增后用含有骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein,BMP)-2的条件培养液诱导其在体外单层培养模式下向软骨细胞分化。采用甲苯胺蓝染色、Masson染色、免疫组织化学染色、阿利新蓝比色法测定糖胺聚糖（glycosaminoglycan,GAG）的含量检测BMSCs分化情况。统计学分析比较第2、4、7代（P₂、P₄、P₇）BMSCs诱导后增殖能力及向软骨细胞分化能力的变化。结果定向诱导后BMSCs表现出软骨细胞的特性。P₂、P₄间的细胞增殖能力和成软骨细胞分化能力比较差异无统计学意义（P＞0.05）；P₇与P₂、P₄相比，细胞增殖能力和成软骨细胞分化能力均降低，差异有统计学意义（P＜0.01）。结论BMP-2能诱导兔BMSCs在体外单层培养模式下向软骨细胞分化；细胞传代对BMSCs向软骨细胞分化有重要影响。     

诱导人骨髓间充质干细胞向运动神经元分化的研究

目的探讨人骨髓间充质干细胞（human bone marrow mesenchymal stemcells,hMSCs）在体外诱导向运动神经元分化的潜能。方法用密度梯度离心法分离hMSCs,在含有10%FBS的DMEM/F12培养基中的培养扩增。将传代后的第1代hMSCs分为诱导组和对照组,诱导组的细胞在完全培养基中加入终浓度为10μg/L碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）预处理24h后,用0.5μg/mL维甲酸（RA）和200ng/mL音速波状蛋白（shh）联合诱导10d。对照组不加上述诱导剂。光镜下观察其分化过程中hMSCs的形态变化,免疫组化检测诱导前后细胞是否表达神经干细胞特异性标志蛋白,用流式细胞仪检测是否产生运动神经元及在总的细胞数种所占比率,并用流式软件分析结果。结果诱导组hMSCs经诱导后能分化为具有典型神经元形态的细胞,部分细胞表达抗人神经巢蛋白（Nestin）,表达率达到（25.0±4.8）%;流式检测诱导后运动神经元特异性标志蛋白HB9表达,表达率达到（50.0±5.3）%。对照组细胞形态无改变,无Nestin表达,HB9表达小于5%。结论hMSCs在体外条件下能诱导分化为运动神经元样细胞。     

体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞向神经细胞分化的实验研究

目的：对大鼠骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells ,BMSCs）进行分离、培养与鉴定,并探讨全反式维甲酸（retinoic acid,RA）、碱性成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factor,basic, bFGF）和表皮生长因子（ epidermal growth factor , EGF ）联合诱导BMSCs分化为神经细胞的可行性。方法全骨髓贴壁法分离培养BMSCs ,观察细胞形态及生长增殖情况;流式鉴定细胞表面标志物CD29、CD34、CD90;选用第3代细胞,经RA、bF-GF和EGF联合诱导后,细胞免疫化学染色检测神经细胞标志物神经元特异性烯醇化酶（ neuron specific enolasen , NSE）的表达。结果体外培养的BMSCs呈成纤维细胞样,第3、4、5代BMSCs的生长曲线均呈S形,活性无明显差异。 BMSCs的均一性较好,第3代细胞CD29、CD90阳性率均在90％以上,而CD34阳性率仅为0．58％;BMSCs经诱导后分化为神经细胞,并表达神经细胞标志NSE。结论成功建立BMSCs 的体外培养体系,所得细胞纯度高、生物学特征稳定,并可诱导分化为神经细胞,为移植治疗神经系统损伤提供实验基础。     

成人骨髓间充质干细胞的体外诱导培养及向脂肪细胞的定向分化

目的：确定人骨髓的间充质干细胞(MSCs)体外培养扩增、培养，向脂肪细胞表型转化的方法，并了解其生物学特性变化。方法：用Percoll分离液(1．073g／ml)分离成人MSCs，传代培养。流式细胞仪检测表面标记物CDl4，CD34，CD45，CD44，VLA—1，HLA—DR和细胞周期，用1—甲基—3—异丁基—黄嘌吟、吲哚美辛、牛胰岛素、地塞米松实现向脂肪细胞的定向诱导分化。油红O染色，光镜下观察橙红色脂滴沉着的细胞比例。结果：分离培养获得贴壁细胞，流式细胞仪检测CDl4，CD34，CD45，HLA—DR阴性，CD44阳性，VLA—1表达微弱。G0／G1期细胞约为86％。诱导72h后出现脂墒，第3周油红O染色示85％以上细胞转变为脂肪细胞。结论：从人骨髓分离、体外诱导培养间充质干细胞，可定向促进向脂肪细胞表型转化。     

Ⅱ型胶原体外促进大鼠骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化

目的 探讨Ⅱ型胶原(collagen Ⅱ)在体外促进大鼠骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)向软骨细胞的定向分化作用.方法 体外培养BMSCs,分不同collagen Ⅱ接种浓度组(25、50、100、200 μg/mL)和空白对照组,分别作用于BMSCs 7、14、21 d,采用CCK-8法检测各不同浓度组对BMSCs活性的影响;qPCR法和免疫荧光法检测不同浓度组处理BMSCs后,各浓度组与空白对照组相比,collagen Ⅱ、SOX9及aggrecan mRNA及蛋白表达量的差异.结果 ①CCK-8检测结果显示各浓度组在7、14、21 d D(450)值差异无统计学意义(P＞0.05);②qPCR检测结果显示21 d后,不同浓度组与空白对照组比较,collagen Ⅱ、SOX9及aggrecan mRNA表达量均升高(P＜0.05),以100 μg/mL组最高(P＜0.01);14 d时,各浓度组collagen Ⅱ、SOX9及aggreean mRNA以100 μg/mL组上调最明显(P＜0.05),而在7d时,各组之间三者mRNA的表达差异无统计学意义(P＞0.05);③各浓度组21 d时免疫荧光结果显示:在100 μg/mL Ⅱ组collagen Ⅱ、SOX9及aggrecan mRNA蛋白的表达量较其他各组均明显上调(P＜0.05).结论 collagen Ⅱ可在体外促进大鼠BMSCs向软骨细胞分化,其中以100 μg/mL组促进作用最为明显.     

骨髓间充质干细胞培养及向神经细胞诱导分化的实验研究

目的：体外培养骨髓间充质干细胞(BM—MSC)，诱导BM—MSC向神经细胞分化。方法：采用DMEM培养液加胎牛血清(DMEM／FBS)或无血清培养基体外培养人BM—MSC，测定细胞倍增时间；免疫组织化学法分析BM—MSC的表面标记；纤维母细胞集落形成(CFU—F)试验检测BM—MSC增殖能力；应用二甲基亚砜／羟丁苯甲酯(DMS0／BHA)化学因子诱导BM—MSC向神经细胞分化。结果：BM—MSC为单层贴壁生长，呈现规则的集束辐射状排列。在对数生长期，细胞倍增时间约为46h。CFU—F试验表明，体外培养的MSC的集落形成能力为正常骨髓单个核细胞(MNC)的15000倍以上。免疫组化分析表明，BM—MSC为CDl3和CDl05阳性，CD34阴性。DMS0／BHA化学因子能诱导BM—MSC分化为神经细胞，但是分化后即失去增殖能力，并于48h后逐渐死亡。结论：通过体外培养可以获得大量高度均一的BM—MSC。BM—MSC可向神经细胞诱导分化，但尚缺乏实际应用的可能性。     

低氧对人骨髓间充质干细胞向胆碱能神经元分化的影响

【目的】观察低氧对体外培养的人骨髓间充质干细胞（hBMSCs）向胆碱能神经元分化的影响。【方法】将对照组和常氧分化组hBMSCs置于常氧（20％O2）环境中培养,低氧分化组细胞置于低氧（3％O2）环境中。采用免疫细胞化学法和高效液相色谱-电化学法,分别检测胆碱能神经元的数量和诱导分化后乙酰胆碱（ACh）的含量。【结果】对照组未见胆碱乙酰化酶（ChAT）阳性神经元,低氧分化组ChAT阳性神经元数量明显增多,约为常氧分化组的4倍（P〈0．01）,并且该组诱导分化后的细胞合成的ACh含量也高于常氧分化组（P〈0．05）。【结论】低氧可促进hBMSCs向胆碱能神经元方向分化,这为临床应用hBMSCs治疗阿尔茨海默病提供了新的思路。     

人骨髓间充质干细胞体外培养及生物学特性观察

目的：观察体外培养的人骨髓间充质干细胞(MSCs)部分生物学特性。方法：自健康人骨髓中分离出MSCs,进行原代培养,第5d首次更换培养液,以去除未贴壁细胞,以后每周换液2次,细胞铺满整个培养瓶底90％时开始传代培养。倒置相差显微镜下观察原代及传代细胞形态及生长特性,并绘制传代细胞的生长曲线。流式细胞仪检测第3代MSCs细胞表面分子CD29、CD44,以进行MSCs鉴定。结果：MSCs体外培养为贴壁生长。MSCs原代培养约18～21d才达传代要求;传代培养细胞生长潜伏期仅24～36h,对数增长期约3～5d,之后为平台期,4～6d传1代。传至第8代,出现凋亡征象。第3代MSCs细胞表面CD29、CD44的表达率分别为90．6％和91．5％,MSCs均一性较高。结论：从人骨髓中分离出的MSCs在体外环境中具有很强的自我更新和分裂增殖能力。     

人骨髓间充质干细胞向血管内皮细胞诱导分化的实验研究

目的：探讨人骨髓间充质干细胞（hMSCs）向血管内皮细胞（ECs）诱导分化的可行性。方法：用贴壁法从成人骨髓中分离出间充质干细胞,培养扩增后,加入10ng／ml的碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）和人血管内皮生长因子（hVEGF）向ECs诱导分化,分别于0、24d流式细胞术检测细胞表型及荧光染色鉴定细胞。结果：hMSCs向ECs诱导分化24d,细胞CD34、KDR转为阳性,CD54、CD106、vWF表达增加。可摄取ac—LDL,并可结合UEA。结论：hMSCs经bFGF和VEGF作用,分化为具有ECs的表型和部分功能的细胞。     

小鼠骨髓间质干细胞的生物学特点及分化潜能鉴定

目的：建立一种体外分离，培养和鉴定小鼠骨髓间质干细胞的方法，探讨体外培养中间质干细胞的一些生物学特点，为利用MSCs促进创伤修复提供实验基础，方法：分离5－6周龄的小鼠胫骨，股骨，用预冷的IMDM培养基冲洗出骨髓，经密度梯度离心得到骨髓单个核细胞，接种后12－16d形成意志贴壁的成纤维状细胞，体外多向诱导分化鉴定分离的细胞，用传代的细胞进行生长曲线的测定，观察其接种贴壁率，检测细胞周期和超微结构。结果：体外传代培养的MSCs具有分化形成成骨和成脂细胞的能力；MSCs倍增时间约为38h，传代后12h贴壁达90％以上，细胞周期显示有80％细胞处于G0／G1期，并用电镜照片显示其超微结构。结论：在本实验条件下，体外培养的MSCs具有多向分化潜能,体外生长稳定，传代后的细胞适应性强，增殖较快，超微结构和细胞周期表现出较早期细胞特点，可望用于自体创伤促愈。     

骨髓间质干细胞体外增殖及诱导分化成肌样细胞实验研究

目的比较SD大鼠、Wistar大鼠和C57BL/6J小鼠骨髓间质干细胞在体外的增殖及在体外将骨髓间质干细胞诱导分化成肌样细胞的情况。方法体外分离成年SD大鼠、Wistar大鼠和C57BL/6J小鼠的骨髓干细胞,培养增殖,用5-氮杂胞苷诱导分化,使其向肌细胞定向分化。结果SD大鼠和Wistar大鼠的原代骨髓间质干细胞约10 d可达90%以上融合,平均3 d左右传代,C57BL/6J小鼠的骨髓间质干细胞在1周内可迅速增殖,1周后基本处于停滞状态,且细胞集落很少,难传代。SD大鼠的骨髓间质干细胞在含5-氮杂胞苷、两性霉素B和5%马血清的分化培养基作用下,可以分化为肌肉特异性抗原desmin和-αsarcomeric actin染色阳性反应的肌样细胞。结论不同种系的骨髓干细胞在体外用相同的培养基培养,可以具有截然不同的增殖能力;5-氮杂胞苷可以促使骨髓干细胞定向分化为肌样细胞。     

Development of bone marrow mesenchymal stem cell culture in vitro

Objective  To review the in vitro development of bone marrow mesenchymal stem cells culture (BM-MSC).

Data sources  The data cited in this review were mainly obtained from articles listed in Medline and PubMed. The search terms were “bone marrow mesenchymal stem cell” and “cell culture”.

Study selection  Articles regarding the in vitro development of BM-MSCs culture, as well as the challenge of optimizing cell culture environment in two-dimensional (2D) vs. 3D.

Results  Improving the culture conditions increases the proliferation and reduces the differentiation. Optimal values for many culture parameters remain to be identified. Expansion of BM-MSCs under defined conditions remains challenging, including the development of optimal culture conditions for BMSC and large-volume production systems.

Conclusions  Expansion of BM-MSCs under defined conditions remains challenges, including the development of optimal culture conditions for BMSC and scale-up to large-volume production systems. Optimal values for many culture parameters remain to be identified.

     

体外诱导人骨髓间充质干细胞定向血管内皮细胞分化

目的研究人骨髓间充质干细胞(BDMSC)向血管内皮细胞的诱导分化,为复杂器官组织工程血管化及细胞移植修复损伤组织提供理想的细胞来源.方法以血管内皮细胞生长因子、碱性成纤维细胞生长因子对种植于纤维蛋白凝胶及基底膜基质中的BDMSC进行三维立体诱导培养,在培养后不同时间分别进行形态观察、组织切片和CD34、CD31、血管内皮生长因子受体-1(VEGFR-1,Flt-1)、VEGFR-2(Flk-1)、vWF的免疫组织化学荧光染色.结果诱导后的人BDMSC阳性表达血管内皮细胞特有表面标志CD34、CD31、Flt-1、Flk-1、vWF,并生成内皮样细胞,形成血管样结构.结论血管内皮细胞生长因子、碱性成纤维细胞生长因子及诱导后表达的Flt-1、Flk-1等表面分子可能在BDMSC向血管内皮细胞分化、并形成血管样结构的过程中提供适宜的微环境并起重要作用,这为间充质干细胞在组织工程血管化及细胞移植修复损伤中的应用提供了理论与技术上的支持.     

人骨髓间充质干细胞体外培养及生物特性的观察

目的：观察人骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSCs)在体外培养的生物学特性和作为组织工程的种子细胞的可能性。方法：将人骨髓MSCs自骨髓中分离、纯化和培养，观察原代和传代培养的增殖及生长特征。结果：原代培养及传代培养显示，在体外培养条件下人骨髓MSCS有活跃的增殖能力。结论：体外获得的人骨髓MSCs的生物年龄较为年轻，可以为组织工程的进一步研究提供种子细胞。     

人羊膜负载猪骨髓间充质干细胞生长的形态学研究

目的 建立人羊膜（HAM）负载培养骨髓间充质干细胞（MSCs)生长的组织工程方法，观察MSCs生长增殖的形态特点。方法 将贵州小香猪的MSCs原代培养，传代扩增后，以不同密度多次接种于HAM基质面，逐日到倒置显微镜下观察MSCs的生长增殖变化情况，并于培养8、18d后进行光镜、电镜观察。结果 接种后30min内明显见到MSCs在HAM上贴附生长，MSCs能以合适的接种密度在羊膜上良好生长。结论 HAM对MSCs有明显的促增殖作用，MSCs可以HAM为载体在体外进行培养，HAM是MSCs的良好载体。     

成人骨髓间充质干细胞的体外培养和表型鉴定

目的 建立成人骨髓间充质干细胞(hMSCs)的分离培养方法,并对其表面标志进行检测,研究骨髓间质干细胞(MSC)基本生物学特性。方法 采用Percoll(1.073 g/mL)梯度离心分离hMSCs,体外扩增,流式细胞仪检测hMSCs表面抗原表达。结果成人骨髓间质干细胞在体外扩增原代及传代培养显示,hMSCs具有活跃增殖的能力,每10 mL骨髓可获得(1.25±0.56)×106个原代细胞,7代可获得(5.32±1.15)×1010个细胞(n=5),随着传代次数的增加,细胞的增殖能力下降。流式细胞仪检测生长良好的第3代hMSC显示CD29、CD44、CD106、CD105、CD166、HLA-A/B/C表达阳性,CD34、CD45、CD14、CD31、CD49d、CD54、HLA-DR/DP/DQ表达为阴性。细胞周期分析显示,hMSCs中,S+G2+M期的细胞约占(16.25±3.18)％,其中s期为(4.12±2.35)％;而处于G0+G1期的细胞总数占(76.35±5.28)％,说明大部分细胞仍然处于静止期。流式细胞仪检测表明分离的hMSCs具有间充质干细胞的特征。结论 hMSCs有很强的自我更新能力,在体外传代培养可维持良好的干细胞生物学特性,为进一步深入研究hMSCs作为组织工程种子细胞的应用提供参数。