人脐带间充质干细胞来源的外泌体促进小鼠成骨前体细胞增殖与分化

 

目的 提取人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells, hucMSCs)来源的外泌体(hucMSC-exo),观察其对小鼠成骨前体细胞(mouse osteoblast progenitor cells, mOPCs)的作用。方法 体外分离培养hucMSCs,超速离心法收集外泌体;采用CCK8试剂盒检测不同浓度梯度hucMSC-exo对mOPCs增殖的影响,碱性磷酸酶活性检测以及茜素红染色观察不同浓度梯度hucMSC-exo对mOPCs矿化的影响。结果 成功提取hucMSCs,呈现旋涡状贴壁式生长,形态呈长梭形,具有多向诱导分化潜能。HucMSCs来源的外泌体呈圆形、椭圆形,大小在80 nm左右最多,阳性表达CD9,CD63。CCK8法结果显示5、10 μg/ml的hucMSC-exo可以显著地促进mOPCs在体外的增殖(P<0.05),碱性磷酸酶和茜素红染色结果发现5、10 μg/ml的hucMSC-exo组可以明显提高mOPCs碱性磷酸酶活性及钙化结节的形成,且10 μg/ml的外泌体浓度作用强于5 μg/ml,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 成功提取了hucMSCs及hucMSC-exo,hucMSC-exo可以以浓度依赖的方式促进mOPCs的增殖与成骨分化。

     

脐带间充质干细胞外泌体对大鼠卵巢功能作用及机制研究

目的探讨脐带间充质干细胞外泌体(MSCs-exo)对大鼠卵巢功能的作用及机制。方法将24只大鼠随机分为空白组、模型组和干预组3组,每组各8只。空白组作为对照,模型组建立卵巢早衰大鼠模型,干预组建立卵巢早衰大鼠模型后采用MSCs-exo处理。ELISA法检测各组大鼠血清激素水平,Western blot检测卵巢组织中凋亡相关蛋白(Bax、Caspase-3)、相关通路蛋白(Ras、Erk)表达水平。提取各组大鼠卵巢颗粒细胞,模型组建立颗粒细胞损伤模型,干预组建立颗粒细胞损伤模型后采用MSCs-exo处理。CCK-8检测颗粒细胞活力,ELISA法检测颗粒细胞激素水平,流式细胞仪检测颗粒细胞凋亡情况。结果模型组、干预组干预2 d、4 d、6 d、8 d、10 d的颗粒细胞增殖率均低于空白组,且模型组低于干预组,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组、干预组颗粒细胞雌二醇水平、颗粒细胞孕激素水平、血清雌二醇水平、血清孕激素水平均低于空白组,且模型组低于干预组,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组、干预组颗粒细胞凋亡数量高于空白组,且模型组高于干预组,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组、干预组大鼠卵巢组织Bax和Caspase-3表达水平高于空白组,且模型组高于干预组,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组、干预组卵巢组织Ras、Erk蛋白表达水平低于空白组,且模型组低于干预组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论MSCs-exo能够改善大鼠卵巢功能,其机制可能与调节Ras/Erk信号通路有关。     

人脐带间充质干细胞来源的外泌体免疫调节功能异质性研究

目的 研究不同供者来源的人脐带间充质干细胞(hUC-MSC)分泌的外泌体免疫调节能力的异质性.方法 培养5株不同供者来源的hUC-MSC,收集无血清培养上清提取外泌体,流式细胞术检测其表面特异性标志CD9、CD63、CD81、CD44的表达,BCA法测定总蛋白含量.将外泌体和脐带血单个核细胞(UBMC)共培养72 h,MTT实验检测细胞增殖活性, ELISA测定共培养上清中干扰素γ(IFN-γ)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)的含量.离心重悬UBMC和K562细胞按5∶1的比例共培养4 h,MTT实验检测细胞活性,计算UBMC的杀伤能力.结果 提取的外泌体表达CD9,CD63,CD81及CD44.不同供者来源hUC-MSC分泌的外泌体对UBMC的增殖、分泌细胞因子及K562细胞杀伤能力的作用不同.结论 不同供者hUC-MSC的外泌体免疫调节能力具有异质性.     

间充质干细胞外泌体治疗脊髓损伤作用机制的研究进展

脊髓损伤后继发性损伤及胶质瘢痕,使神经细胞在微环境中出现再生障碍,导致治疗困难.间充质干细胞(MSCs)具有多向分化、自我更新能力、参与免疫调节等功能,可用于治疗脊髓损伤,但存在不易通过血脊屏障、高致瘤性等缺点.MSCs外泌体是由MSCs分泌的纳米级外囊泡,包裹多种活性物质,在脊髓损伤研究中具有极强的神经修复作用,且具...     

骨髓间充质干细胞源性外泌体对体外培养的软骨细胞增殖和迁移的调节作用

目的:探讨骨髓间充质干细胞源性外泌体对体外培养的软骨细胞增殖和迁移的调节作用。方法:体外分别培养新西兰兔的骨髓间充质干细胞(BMSCs)和软骨细胞;超高速离心法收集BMSCs源性外泌体(BMSC-Exos);透射电镜观察BMSC-Exos的形状和大小;Western blot鉴定BMSC-Exos表面标记;MTT法检测不同剂量的BMSC-Exos对软骨细胞增殖的调节作用,以及给予IL-1β刺激后软骨细胞增殖的变化;荧光显微镜下观察软骨细胞对BMSC-Exos的摄取;划痕试验分析BMSC-Exos对软骨细胞迁移的调节作用。结果:获取的BMSC-Exos呈近似球形,直径40～100 nm,表面表达CD63和CD81。40μg/mL、80μg/mL和120μg/mL含量的外泌体均可显著促进软骨细胞增殖(P<0.05),80μg/mL与120μg/mL含量外泌体的作用没有显著差异。BMSC-Exos能够被软骨细胞摄取。BMSC-Exos与软骨细胞共培养,划痕愈合率由44%上升至63%(P<0.05)。结论:BMSC-Exos能够促进体外培养的软骨细胞增殖和迁移,具有作为一种新型非细胞治疗方法替代MSCs细胞治疗方法的可能。     

间充质干细胞外泌体在创伤修复再生中作用的研究进展

间充质干细胞（MSCs）外泌体能够通过旁分泌作用,发挥类似干细胞的促进组织器官修复再生的功能,避免了直接移植MSCs的风险,如致瘤、伦理、免疫排斥反应等。MSCs外泌体参与细胞通讯,维持微环境的稳态,促进细胞的增殖、迁移及细胞外基质的修复再生,且能够在不同物种之间传递,却不会引起明显的免疫反应,在组织器官的修复与再生方...     

骨髓间充质干细胞及其外泌体治疗椎间盘退变的研究进展

骨髓间充质干细胞(BMSCs)是可自我更新和分化为多种类型细胞的多向细胞,在组织愈合和再生医学中具有重要作用,可通过促进细胞增殖,表达类似于椎间盘Ⅱ型胶原蛋白、蛋白多糖等的细胞外基质成分而修复退变椎间盘,有望从病因水平延缓甚至逆转椎间盘退变(IDD),但也存在一定局限性。最近研究发现,BMSCs分泌的外泌体可通过细胞间通讯作用抑制髓核细胞凋亡而减缓IDD,具有更大的治疗优势,是治疗IDD的新突破。该文阐述BMSCs及其分泌的外泌体在退变椎间盘中的最新研究成果,以期能更好地应用于临床治疗。     

脐带全层源间充质干细胞分离培养及向成软骨细胞分化的实验研究

目的从人脐带全层中分离培养间充质干细胞(MSCs),并进行成软骨诱导分化,为组织工程软骨和软骨损伤后修复提供种子细胞。方法采用胶原酶消化法从脐带全层中分离培养间充质干细胞,显微镜下观察细胞形态,细胞计数法绘制细胞生长曲线,采用流式细胞仪检测细胞周期及细胞表型,采用微团细胞培养在软骨诱导液中向软骨细胞分化,阿尔辛蓝及甲苯胺蓝染色检测细胞分化情况,RT-PCR法检测诱导后细胞表达聚集蛋白聚糖(ACAN)基因情况。结果人脐带全层来源的MSCs呈成纤维样形态漩涡状贴壁生长,细胞高表达HLA-I类分子、CD73、CD90、CD166及CD105,不表达CD34、CD45、CD14、CD31、CD80、CD86及HLA-DR。细胞诱导分化21d后,阿尔辛兰及甲苯胺蓝染色阳性;RT-PCR检测诱导后的细胞表达ACAN,而对照组无表达。结论人脐带全层为成体MSCs提供一种新而方便的来源,人脐带间充质干细胞(hucMSCs)体外培养能够向软骨细胞分化。     

间充质干细胞外泌体修复骨缺损的机制及作用研究进展

骨缺损是由于严重的创伤、感染、肿瘤切除、先天性畸形等引起的骨质丧失, 难以自然修复的骨缺损需要通过骨移植技术、膜诱导技术或干细胞骨组织工程技术修复。骨移植相关技术存在应用范围局限、操作复杂等缺点;膜诱导技术存在骨水泥降解速率不可控制, 需要二次手术等缺点;干细胞骨组织工程技术仍存在干细胞不定向分化等不稳定因素。外泌体是细胞之间通信的关键脂质体, 而工程化外泌体相较于天然干细胞外泌体有产量大、免疫原性低的优势, 有望代替干细胞应用于临床。笔者就间充质干细胞(MSC)外泌体修复骨缺损的机制及基于MSC的工程化外泌体修复骨缺损的作用研究进展进行综述, 为骨缺损的基础研究及临床治疗提供新思路。     

骨髓间充质干细胞及其外泌体干预自发性高血压大鼠降低脑卒中风险研究

目的 探讨骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）及其外泌体（BMSCs-exosomes,BMSCs-exo）对自发性高血压大鼠（spontaneous hypertensive rats,SHR）脑卒中的干预作用。方法 体外分离法获取大鼠BMSCs诱导形成BMSCs-exo,然后尾静脉注射干预SHR,观察大鼠脑卒中发生率及患病时间。实验动物选取雄性12周龄SHR,随机分为BMSCs组、BMSCs-exo组和NaCl组,分别通过尾静脉注射BMSCs、BMSCs-exo和生理盐水干预SHR,Nor组为尾静脉注射生理盐水进行干预SD大鼠,测量各组大鼠体重、血压并观察大鼠生活习性,进行脑卒中临床评分;第6周,采用多普勒血流测量仪检测大鼠脑血流灌注量记录图像及数值;左心室穿刺法Medlab生理测量仪测定各组大鼠左心室压力,收集图像并记录。结果 SHR经过6周干预处理,大鼠的尾动脉压和左心室压力BMSCs-exo组和BMSCs组较NaCl组大鼠明显降低,仍高于Nor组水平（P<0.05）。NaCl组大鼠脑血流灌注量显著低于Nor组（P<0.001）,BMSCs-exo组和BMSCs组干预后大鼠脑血流灌注量增加（P<0.05）,但2组间差异比较无统计学意义（P>0.05）。结论 BMSCs和BMSCs-exo干预SHR,均可一定程度上降低大鼠外周血压及左心室压力,改善大鼠脑血流灌注量,减少SHR脑卒中发生率。     

不同传代倍数人羊膜来源的间充质干细胞成骨成脂分化平衡的研究

目的比较不同传代倍数的人羊膜来源的间充质干细胞（hAMSCs）的增殖活性以及成骨、成脂的分化能力。方法采用胶原酶和胰蛋白酶法分离人胎盘羊膜来源的MSCs,测定分离细胞的表面分子标志。对第3、5、7、9代hAMSCs绘制细胞生长曲线,分别加入成骨和成脂诱导剂,诱导3W后行茜素红和油红O染色,比较不同传代倍数的hAMSCs成骨染色阳性率和成脂率。结果hAMSCs传代至第9代时仍呈克隆样生长,但细胞增殖活力有下降;在第5代后成骨分化能力下降（P〈0．01）,而传代至第7代后,成脂分化能力才有下降（P〈0．01）。结论hAMSCs在连续传代中能保持MSCs的生长特性,但多向诱导分化能力在不同的传代倍数中有一定差别。     

脂肪间充质干细胞外泌体对脑创伤记忆障碍作用及机制研究

目的 探讨脂肪间充质干细胞外泌体对脑创伤记忆障碍的作用及机制。方法 采用差速离心法提取脂肪间充质干细胞外泌体。将24只SD大鼠随机分为对照组、脑创伤组、外泌体组,每组各8只。对照组大鼠不作处理,脑创伤组、外泌体组大鼠采用落体撞击法建立脑创伤模型,外泌体组在模型建立成功后静脉注射脂肪间充质干细胞外泌体300μg。7 d后,通过水迷宫评价大鼠记忆能力,通过湿干重、Tau和S100β蛋白评价脑组织损伤及修复情况。采用酶联免疫吸附法检测大鼠脑组织神经生长因子(NGF)和脑源性神经营养因子(BDNF)的表达。采用蛋白免疫印迹法检测大鼠脑组织TrkA和TrkB蛋白表达。结果 脑创伤组大鼠湿干比、Tau和S100β蛋白表达水平高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);外泌体组大鼠湿干比、Tau和S100β蛋白表达水平低于脑创伤组,差异均有统计学意义(P<0.05)。与脑创伤组比较,外泌体组大鼠第2～5天逃避潜伏期缩短,穿越平台次数增加,目标象限时间延长,脑组织NGF、BDNF、TrkA和TrkB蛋白表达升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 脂肪间充质干细胞外泌体能够...     

人脐带源和胎盘源间充质干细胞的生物学特性比较

目的：探讨人脐带和胎盘来源间充质干细胞（ MSCs）的分离培养和生物学性状的差异,为MSCs的临床应用提供选择依据。方法利用组织贴壁法分离培养脐带MSCs,酶消化法分离培养胎盘MSCs。传代培养后于倒置显微镜下观察两种不同来源的MSCs的细胞形态,流式细胞仪检测两者表面标志物表达的差异,通过细胞周期和群体倍增时间测定比较两者生长增殖能力,体外成骨和成脂诱导比较其分化能力。结果胎盘MSCs和脐带MSCs为贴壁生长、形态均一的成纤维样或长梭形外观,两种细胞均高表达CD90、CD105,不表达CD34、CD45、HLA-DR。胎盘MSCs的群体倍增时间为40．8 h,52．12％处于G0／G1期,脐带MSCs的群体倍增时间为39．5 h,57．50％处于G0／G1期,表明两者增殖能力旺盛,且无明显差异;两者在体外均可诱导分化成骨细胞和脂肪细胞。结论胎盘源MSCs具有与脐带源MSCs相似的生物学特性,两者均可作为临床治疗用细胞或组织工程的种子细胞。     

真皮来源间充质干细胞的分离培养及成神经分化的研究

目的：研究真皮来源间充质干细胞的分离培养方法及其向神经细胞分化的条件及可行性。方法：取大鼠真皮组织，采用贴壁传代培养筛选法，分离培养真皮间充质干细胞，流式细胞术检测细胞周期，经β-巯基乙醇诱导，倒置显微镜下观察细胞形态变化，免疫细胞化学方法对分化细胞进行鉴定。结果：分离的早期贴壁的真皮来源间充质干细胞经过连续传代培养至第4代，细胞形态较为均一，86％的细胞处于G0／G1期，细胞表面波形蛋白表达阳性，但因子Ⅷ和角蛋白表达阴性。经β-巯基乙醇诱导，真皮间充质干细胞可向神经细胞分化，细胞突起增多，具有神经元的形态学特征，分化后的细胞表达神经元标志物——神经元特异性烯醇化酶（NSE）、神经微丝（NF-200）。结论：大鼠真皮组织中存在着成体多能干细胞，一定条件下可分化为神经元。提示真皮可能是成体多能干细胞的又—来源，有望在神经组织修复和再生中发挥作用。     

脐带间充质干细胞与类风湿性关节炎

类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种病因不明的慢性、消耗性、反复发作、以关节症状为主的自身免疫性疾病。多发于女性,其发病率国内尚无精确的统计,估计在1.08%左右,欧美国家的发病率约为0.5%～3.0%。典型的临床表现为反复发作的对称多发性小关节炎,以手、腕、足、膝等关节最常受累。早期可有红、肿、热、痛和关节功     

人脐带间充质干细胞的生物学特性、分化及应用研究

间充质干细胞是一类存在于多种组织、具有高度自我更新能力和多向分化潜能的细胞。由于作为间充质干细胞（mesenchymal stem cell,MSC）经典来源的骨髓组织,可随老化而致干细胞含量及其增殖能力显著降低^[1],而且其标本需要通过骨髓穿刺来获取,是一个侵袭性、有创伤、易污染的过程。因此,寻找新的MSC来源有着重要意义。