骨髓基质干细胞诱导成雪旺细胞的可行性及促轴突生长的体外功能实验

目的 探讨骨髓基质干细胞(BMSCs)向雪旺细胞(SCs)分化的可行性,以及分化成类SCs的表型、分子及功能特征.方法 原代培养F344乳鼠BMSCs,流式细胞仪检测细胞表面特异标记CD29、CD44、CD45的表达;诱导干细胞向成骨细胞和脂肪细胞分化,评价干细胞的生物学特性;采用碱性成纤维细胞生长因子和forskolin等诱导BMSCs向SCs分化,光镜观察诱导后细胞形态的变化;免疫荧光染色鉴定SCs特异性标记物S100和p75的表达;RT-PCR分析诱导前、后SCs相关基因的表达;培养大鼠背根神经节神经元,分别与诱导前后的BMSCs共培养,评价其促轴突生长的功能特性.结果 分离培养的鼠BMSCs CD29、CD44表达呈阳性,CD45表达呈阴性:干细胞诱导的成骨细胞茜素红染色阳性,脂肪细胞油红O染色阳性;BMSCs经过胶质细胞生长因子的作用,光镜下发现诱导的细胞形态与SCs相似;免疫荧光染色S100和p75阳性;RT-PCR结果S100、CD104均表达增强;与背根神经节神经元共培养,诱导后的BMSCs促进轴突生长的距离为(285.3±36.7)μm,与未诱导组BMSCs的[(113.5±11.5)μm]相比,差异有统计学意义(t=8.966,P=0.001).结论 BMSCs可诱导分化成SCs,其表型、分子及功能特征与SCs相似,诱导分化的BMSCs是一种理想的神经组织工程的种子细胞.     

雪旺细胞对不同年龄大鼠BMSCs分化的影响

目的 BMSCs具有多向分化潜能,在不同培养条件下能够向多种细胞分化,但年龄对BMSCs分化的影响尚不明确。探讨雪旺细胞(Schwann cells,SCs)形成的体外微环境对不同年龄大鼠BMSCs向神经元和少突胶质细胞分化的影响。方法从幼年(1月龄)Wistar大鼠预变性坐骨神经中分离纯化SCs,从幼年(1月龄)、成年(6月龄)、老年(12月龄)Wistar大鼠骨髓中提取BMSCs,均行免疫荧光鉴定。将第3代SCs与PKH26标记的第2代BMSCs在双层培养皿内等体积、等密度共培养,根据BMSCs来源不同将实验分为3组:A、B、C组SCs分别与幼年(1月龄)、成年(6月龄)、老年(12月龄)大鼠BMSCs共培养。倒置相差显微镜下观察分化过程中BMSCs形态变化,免疫荧光染色检测共培养后第7天BMSCs分化表达神经特异性烯醇化酶(neuron-specifi c enolase,NSE)和磷脂碱性蛋白(myelin basicprotein,MBP)的情况,ELISA法检测各组细胞共培养0、3、6、9、12 d培养液上清神经调节蛋白1(neuregulin 1,NRG1)的表达。结果实验成功分离并培养SCs和BMSCs,免疫荧光鉴定SCs呈S-100阳性表达,BMSCs呈CD29阳性表达、CD44阳性表达、CD90阳性表达。细胞共培养第7天倒置相差显微镜观察示,A组BMSCs胞体回缩,呈圆形或锥形,并带有突起,形态类似神经组织细胞;B、C组大部分BMSCs形态无明显改变。细胞共培养第7天免疫荧光染色示,A、B、C组BMSCs的NSE阳性表达率分别为22.39%±2.86%、12.89%±1.78%和2.69%±0.80%,MBP阳性表达率分别为16.13%±2.39%、6.33%±1.40%和0.92%±0.17%,各组间NSE阳性表达率和MBP阳性表达率比较差异均有统计学意义(P<0.05)。ELISA法检测示,A组细胞培养液上清中NRG1含量于细胞共培养后逐渐增多,且呈时间依赖性增加;细胞共培养6、9、12 d,A组NRG1含量高于B、C组,B组高于C组,比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论不同年龄大鼠BMSCs与SCs共培养均可向神经元和少突胶质细胞分化,但分化能力随年龄增加而降低,SCs分泌的多种生长因子可能是诱导BMSCs分化的重要因素。     

诱导脂肪干细胞向血管内皮细胞分化的实验研究

目的 探讨诱导脂肪干细胞(ADSCs)向血管内皮细胞(ECs)分化的可能性,为ADSCs应用于创伤修复的理论提供实验依据.方法 切取大鼠脂肪组织,用酶消化法分离、培养ADSCs,流式细胞仪检测第3代ADSCs的CD49d和CD106的表达以鉴定ADSCs.实验组用含30%大鼠血管匀浆液的条件培养液诱导大鼠ADSCs,空白对照组用含10%胎牛血清DMEM培养液培养大鼠ADSCs,各组诱导3 d后经免疫组化和流式细胞仪检测ADSCs中CD34和血管性假血友病因子(vWF)相关抗原的表达变化.结果 流式细胞仪检测ADSCs的CD49d和CD106阳性率分别为(98.32±0.37)%和(1.67±0.61)%;血管条件培养液诱导组细胞CD34和vWF阳性率分别为(77.14±0.76)%和(75.46±0.37)%,较空白对照组(1.38±0.31)%和(1.70±0.23)%均升高,差异有统计学意义(P<0.01).结论 ADSCs可以被诱导向ECs表型分化,提示ADSCs具有参与创伤后血管形成的潜能,可以应用于创伤修复的治疗.     

BMSCs移植治疗大鼠脊髓损伤效果及局部细胞因子表达变化

目的探讨BMSCs移植治疗大鼠脊髓损伤的效果及局部细胞因子的变化、作用。方法取SD大鼠采用全骨髓培养法分离培养BMSCs并传代,取第5代细胞采用腺病毒r Ad-EGFP进行转染标记。取12只SD大鼠,随机分为实验组及对照组(n=6)。两组大鼠采用改良Allen撞击装置制备T10脊髓损伤模型后,分别于脊髓损伤处注射10μL 1×106个标记的BMSCs(实验组)及PBS(对照组)。术后观察大鼠一般情况,于术后即刻及1、2、3、4、5周采用BBB评分法进行运动功能评分;术后5周处死大鼠取脊髓样本进行HE染色及神经巢蛋白(Nestin)、胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)、神经元特异性核蛋白(neuron-specific nuclear protein,Neu N)免疫荧光染色观测,以及细胞因子抗体芯片检测。结果术后5周实验组及对照组各2只大鼠因尿路感染死亡,其余大鼠均存活至实验完成。除术后即刻两组BBB评分比较差异无统计学意义(P0.05)外,1、2、3、4、5周实验组均显著高于对照组,比较差异有统计学意义(P0.05)。术后5周,组织学观察示实验组细胞较对照组多且排列整齐;实验组Nestin、Neu N表达较对照组显著增加、GFAP表达较对照组显著降低,比较差异均有统计学意义(P0.05)。细胞因子检测示,两组6个细胞因子表达存在差异;其中,实验组瘦素、睫状神经营养因子高于对照组,粒细胞和巨噬细胞集落刺激因子、TNF-α、IL-1β与基质金属蛋白酶组织抑制剂1低于对照组。结论 BMSCs移植可促进大鼠脊髓损伤后神经细胞的存活与再生,并调控细胞因子影响脊髓组织功能的恢复。     

大鼠脂肪来源干细胞对紫外线造成的软骨细胞DNA损伤的修复作用研究

目的探讨大鼠脂肪来源干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)对紫外线照射造成的软骨细胞DNA损伤的修复作用。方法取3~4周龄SD大鼠(体质量100~120 g)腹股沟脂肪,利用Ⅰ型胶原酶消化法体外分离培养ADSCs并传代;取第3代细胞采用流式细胞仪检测其表面相关标记,行成骨及成脂诱导鉴定其多向分化潜能。另取SD大鼠关节软骨,利用酶消化法分离培养软骨细胞并传代,并行甲苯胺蓝染色鉴定。取第3代软骨细胞,采用40 J/m~2剂量紫外线照射;照射后细胞分别以正常培养基培养(照射组)、以含ADSCs培养上清的培养基培养(ADSCs上清组)或与ADSCs共培养(ADSCs组)24h。以不进行紫外线照射的正常第3代软骨细胞作为对照(对照组)。采用MTS法检测细胞增殖情况,免疫荧光染色、Western blot法检测软骨细胞DNA损伤标志蛋白磷酸化组蛋白2A变异体(phosphorylatedhistone family 2A variant,γH2AX)的表达情况。结果经流式细胞仪检测及成骨、成脂诱导鉴定,所培养细胞为ADSCs。对照组、照射组及ADSCs上清组吸光度(A)值分别为2.20±0.10、1.34±0.04、1.57±0.06,照射组及ADSCs上清组显著低于对照组,照射组显著低于ADSCs上清组,比较差异均有统计学意义(P0.05)。免疫荧光染色示,照射组、ADSCs上清组及ADSCs组γH2AX蛋白荧光强度明显高于对照组,但ADSCs上清组及ADSCs组γH2AX蛋白荧光强度明显弱于照射组,ADSCs组和ADSCs上清组则无明显区别。Western blot法检测示,照射组、ADSCs上清组及ADSCs组γH2AX蛋白相对表达量均明显高于对照组,但ADSCs上清组及ADSCs组显著低于照射组,差异均有统计学意义(P0.05);ADSCs组和ADSCs上清组比较差异无统计学意义(P0.05)。结论大鼠ADSCs有助于恢复紫外线照射后的软骨细胞的增殖,降低DNA损伤标志蛋白γH2AX的表达,对紫外线照射所致软骨细胞损伤具有修复作用。     

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。     

不同方法诱导脂肪干细胞向神经元样细胞分化研究

目的 通过比较化学和生长因子两种不同诱导方法,观察评估脂肪干细胞(ADSCs)向神经元样细胞(NLCs)分化,并探讨诱导分化机制.方法 取SD大鼠腹股沟和腹膜后脂肪分离培养获得ADSCs,取其第3代细胞进行流式细胞表型鉴定(CD29、CD34、CD45、CD73、CD90、CD105)并进行实验诱导.分为化学诱导组[DMEM/F12 +5 mmol/L β-巯基乙醇(β-BME)+2％二甲基亚砜(DMSO)+ 200 μmol/L丁酸酯羟基茴香醚(BHA)]和生长因子分步诱导组[第1步:DMEM/F12+20 μg/L表皮生长因子(EGF)+20 μg/L碱性成纤维细胞生长因子(bFGF) +2％ B27;第2步:DMEM/F12+ 10 μg/L脑源性神经营养因子(BDNF)+ 10 μg/L胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)+1 μmol/L维甲酸(RA)].每天在光镜下观察其形态变化,并在第3天用免疫荧光法检测诱导后神经细胞特异标志物巢蛋白(Nestin)、神经元核蛋白(NeuN)、抗微管相关蛋白-2(MAP-2)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达,并行统计学分析.结果 流式细胞仪检测结果显示,第3代ADSCs细胞表型CD34(0.57％)、CD45(0.67％)、CD29(99.38％)、CD90(96.21％)、CD73(99.80％)和CD105(97.97％).化学诱导组在诱导24 h后即出现神经元样细胞形态,表达Nestin和MAP-2,但其诱导后形态在第5天出现逆转且在第7天有部分细胞开始死亡;生长因子诱导组诱导3d时Nestin表达,1周后MAP-2、Neun和GFAP表达逐渐增加,诱导生成稳定NLCs.结论 化学诱导ADSCs向神经元样细胞分化速度较快,但其性质不够稳定,形态出现逆转且伴随细胞死亡;生长因子法能够实现稳步诱导,诱导生成的NLCs更符合组织工程种子细胞的要求.     

同种异体共培养大鼠骨髓间充质干细胞的神经分化诱导鉴定

目的：探讨同种异体大鼠骨髓间充质干细胞（BMSC）在体外的共培养方法，并行神经分化诱导。方法：分别通过全骨髓直接培养法及密度梯度法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞，各传至第3代后。取等量细胞混合后共培养，共培养的细胞再次传代后进行神经方向诱导，并行Nestin、NSE、GFAP免疫细胞化学染色鉴定。结果：共培养的大鼠骨髓间充质干细胞经诱导分化后出现神经元和胶质细胞形态，经Nestin、NSE、GFAP免疫细胞化学染色证实为神经细胞。结论：同种异体共培养的骨髓间充质干细胞可在体外定向诱导为神经元和胶质细胞等神经细胞。     

低氧对脂肪间充质干细胞向雪旺细胞分化的影响

目的探讨低氧对脂肪间充质干细胞（ADMSCs）向雪旺细胞（SCs）分化能力的影响。方法分离培养SD大鼠ADMSCs并用流式细胞仪、茜素红染色、油红O染色鉴定。将成功分离的ADMSCs随机分为3组：常氧诱导组,在常氧条件下（5％CO2,21％O2,37℃）诱导;低氧处理＋常氧诱导组,低氧处理（5％CO2,0．5％O2,37℃）后在常氧条件下诱导;低氧诱导组,低氧条件下（5％CO2,0．5％O2,37℃）诱导。观察各组细胞形态,MTT法检测细胞增殖情况,免疫荧光染色和Westernblot检测SCs标志物GFAP和S-100的表达。结果细胞分离后,经流式细胞仪分析可见细胞表面CD44阳性、CD45阳性、CD90阳性,茜素红及油红O染色均为阳性。MTT法检测结果：低氧处理＋常氧诱导组A值为0．861±0．039,高于常氧诱导组0．837±0．017,差异具有统计学意义（P〈0．05）;低氧诱导组A值为0．931±0．041,均高于常氧诱导组和低氧处理＋常氧诱导组（P均〈0．05）。免疫荧光染色发现常氧诱导组和低氧处理＋常氧诱导组大量细胞GFAP和S-100表达阳性,低氧诱导组仅少量细胞S-100和GFAP表达阳性。Westernblot检测发现常氧诱导组S-100蛋白表达最高,低氧处理＋常氧诱导组GFAP蛋白表达最高,低氧诱导组S-100蛋白、GFAP蛋白表达均最低。结论低氧抑制ADMSCs向SCs的分化,低氧处理后的ADMSCs在常氧条件下仍可向SCs分化。     

共培养条件下嗅鞘细胞对骨髓间充质干细胞向神经样细胞分化的影响

目的:观察体外骨髓间充质干细胞(BMSC)和嗅鞘细胞(OEC)非接触共培养时,OEC对BMSC向神经样细胞诱导分化的影响.方法:采用5～6周龄、体重100g左右的SPF级雄性Sprague Dawley (SD)品系大鼠20只,分离培养大鼠BMSC和OEC,BMSC取自双侧股骨,OEC取自嗅上皮.使用6孔0.4μm的Transwell共培养系统进行培养.将2×104/cm2的第3代OEC置于共培养系统上层,3×104/cm2的第3代BMSC置于下层.对共培养7d和14d后的BMSC行免疫组化染色,检测神经细胞特异性蛋白巢蛋白(Nestin)、神经元类型Ⅲβ-微管蛋白(Tuj-1)和神经胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达情况.流式细胞仪检测Nestin、Tuj-1和GFAP阳性细胞的分布和所占的比例.结果:免疫组化检测显示,共培养7d和14d后BMSC均表达Nestin、Tuj-1和GFAP.流式细胞仪分析,共培养7d后Nestin、Tuj-1和GFAP阳性细胞比例分别为46.3％、76.5％和23.2％,共培养14d后分别为27.7％、89.1％和50％.结论:非接触共培养条件下,OEC能诱导BMSC向神经样细胞分化.     

脂肪干细胞向表皮细胞表型转分化的研究

目的探讨脂肪干细胞(adipose-derivedstemcells,ADSCs)跨胚层向表皮细胞表型转分化的可能性。方法取大鼠脂肪组织,用酶消化法分离、培养ADSCs,用免疫细胞化学法、流式细胞仪法鉴定ADSCs。实验分为皮肤匀浆条件培养基诱导7d组;皮肤匀浆条件培养基加入EGF(20ng/ml)诱导7d组;皮肤匀浆条件培养基诱导4d,撤条件培养基,改10?S/DMEM培养3d组;10?S/DMEM为对照组。诱导后经流式细胞仪检测CK19、CK10的表达。结果①免疫细胞化学分析表明ADSCs表达CD49d,而不表达CD106、CD34、CK19、CK10;流式细胞仪检测CD49d、CD44的阳性率分别为94.32%、90.38%。②各诱导实验组细胞CK19阳性率分别为45.32%、26.58%、23.37%,CK10阳性率分别为43.56%、25.54%、18.20%,较对照组CK19阳性率18.53%、CK10阳性率2.46%,明显增高(P<0.01),差异有统计学意义。结论皮肤匀浆液可以诱导ADSCs向表皮细胞表型转分化。     

人嗅鞘细胞与骨髓间充质干细胞体外共培养的实验研究

[目的]通过体外共培养观察人嗅鞘细胞(OECs)对骨髓间充质干细胞(MSCs)增殖分化的影响.[方法]取5个月以上引产胎儿嗅球及骨髓,分离培养及鉴定OECs及MSCs,携带绿色荧光蛋白(GFP)基因的腺相关病毒转染标记OECs,双苯亚甲胺荧光染料标记MSCs,将两种细胞按1∶1比例进行共培养,MSCs单独培养组为阴性对照组,免疫细胞化学方法检测MSCs表达巢蛋白(nestin)、神经元特异性核蛋白(NeuN)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、神经丝蛋白(NF-M)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)情况.[结果]MOI值为1×106时OECs表达GFP阳性率为84.89％,对细胞生长活性无明显影响.共培养时两种细胞生长良好,共培养7d未见形态学改变,经复方丹参注射液诱导后部分MSCs呈现神经元样改变,表达nestin、NSE、NeuN、NF-M、GFAP特异性标志,且共培养组的分化率明显高于单独MSCs培养组,有显著性差异.[结论]OECs可通过分泌可溶性物质及细胞之间的相互作用启动MSCs分化程序,提高MSCs向神经细胞分化率.     

大鼠骨髓间充质干细胞分离培养及多向分化研究的体外实验

目的 分离培养较高纯度大鼠骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）,检测其多向分化潜能.方法 采用密度梯度离心结合差速贴壁法分离培养大鼠BMSCs,观察细胞形态,检测表面标志物CD34、CD44、CD45、CD90表达情况,及其成骨、成脂、成神经诱导后茜素红染色、油红O染色和NSE、GFAP免疫荧光染色情况.结果 细胞呈典型的成纤维细胞样形态,CD44和CD90呈阳性表达,CD34和CD45呈阴性表达,细胞纯度＞98%.成骨、成脂、成神经诱导后,茜素红染色、油红O染色、NSE和GFAP免疫荧光均为阳性.结论 密度梯度离心结合差速贴壁法可分离、培养出高纯度的大鼠BMSCs,该细胞具有成脂、成骨、成神经多向分化潜能,是脊髓损伤修复的一种较理想的种子细胞.     

脂肪干细胞体外诱导分化成神经细胞的研究

目的 观察脂肪干细胞( ADSCs)体外诱导分化成神经细胞的潜能,为恢复阴茎海绵体神经受损导致勃起功能障碍的研究建立基础.方法 取SD雄性大鼠脂肪组织进行原代培养.流式细胞仪检测ADSCs,体外诱导成脂肪细胞和神经细胞并进行鉴定.结果 ADSCs表面分子阳性率:CD44(+)96.4％、CD45(-)1.7％、CD34(-)0.9％.成脂细胞油红O染色脂滴染成红色.神经细胞荧光染色胶原纤维酸性蛋白(GFAP)、β-微管蛋白(β-tubulin)Ⅲ蛋白表达阳性,方法1[表皮生长因子(EGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、脑源性神经营养因子(BDNF)+吲哚美辛、胰岛素、3-异丁基-1-甲基黄嘌呤(IBMX)]和方法2(EGF、bFGF+吲哚美辛、胰岛素、IBMX)诱导率分别为(74.0±3.3)％、(65.3±2.1)％和(51.0±1.2)％、(41.0±1.1)％,且阳性细胞数差异有统计学意义(P＜0.01).结论 ADSCs在方法1作用下向神经细胞分化诱导率高,时间短;ADSCs可能成为治疗神经性勃起功能障碍的较理想干细胞.     

SN50定向诱导小鼠小胶质细胞分化促进缺氧损伤神经元修复的实验研究

目的探讨SN50定向诱导小鼠小胶质细胞分化对缺氧损伤神经元的修复作用及其机制。方法取新生BALB/c小鼠脑组织,采用差速贴壁结合震荡方法分离神经元和小胶质细胞。小胶质细胞首先采用免疫荧光染色鉴定特异性表达蛋白诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthetase,iNOS)和电离钙离子结合调节因子1(ionized calcium binding adapter molecule 1,Iba1)表达情况,实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,qRT-PCR)检测特异性表达基因iNOS、CD32和IL-10;然后采用SN50处理后,Western blot检测SN50对小胶质细胞NF-κB的调控,qRT-PCR检测小胶质细胞相关分化基因(iNOS、CD11b、IL-10、CD206)表达,流式细胞术检测SN50对小胶质细胞凋亡的影响,以上检测均以蒸馏水处理的小胶质细胞作为对照。神经元首先行缺氧损伤处理,分别于缺氧处理0、2、6、12、24、48 h后MTT检测神经元活力,另取缺氧处理12 h神经元经Western blot检测凋亡相关蛋白Bcl-2和半胱氨酸蛋白酶3(Caspase-3)的表达、流式细胞术检测神经元凋亡情况。最后,将缺氧损伤12 h神经元分别与无菌蒸馏水(对照组)和SN50(实验组)处理的小胶质细胞共培养24 h,MTT检测细胞活力、Western blot检测细胞凋亡相关蛋白(Bcl-2、Caspase-3)表达、流式细胞术检测细胞凋亡情况。结果免疫荧光染色和qRT-PCR鉴定震荡分离的细胞表达小胶质细胞特异性蛋白和基因。与正常小胶质细胞相比,SN50处理小胶质细胞后NF-κB蛋白及指示向M1型分化特异性基因iNOS、CD11b相对表达量降低(P0.05),向M2型分化特异性基因IL-10和CD206相对表达量提高(P0.05),但细胞凋亡率无明显改变(P0.05)。与正常神经元相比,神经元缺氧处理后活力显著下降,Bcl-2、Caspase-3蛋白相对表达量降低,而cleaved-Caspase-3蛋白相对表达量提高,神经元凋亡率明显升高,差异均有统计学意义(P0.05)。小胶质细胞与神经元共培养后,与对照组相比,实验组细胞活力及Bcl-2、Caspase-3蛋白相对表达量明显升高,cleaved-Caspase-3蛋白相对表达量以及细胞凋亡率降低,差异均有统计学意义(P0.05)。结论 SN50可以通过NF-κB信号通路诱导小胶质细胞向M2型分化,使小胶质细胞对缺氧受损神经元发挥修复作用。     

hBMP-7基因在脂肪源性干细胞中的表达及对其向成骨细胞分化的影响

目的构建hBMP-7基因真核表达载体,观察其在兔脂肪源性干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)的表达,并观察其对ADSCs向成骨细胞分化的影响。方法 3月龄清洁级健康日本大耳白兔,雌雄不限,体重3～4 kg。取兔皮下脂肪约5 mL,采用胶原酶消化离心贴壁培养法培养ADSCs,取第3代细胞进行实验;CD44、CD49d、CD106免疫荧光染色鉴定ADSCs。构建真核表达载体pcDNA3.1-hBMP-7,经鉴定后利用LipofectamineTM 2000介导转染ADSCs,免疫组织化学染色检测hBMP-7在ADSCs中的表达;ALP定量测定、Ⅰ型胶原免疫荧光检测hBMP-7基因转染对ADSCs向成骨细胞分化的影响。结果倒置相差显微镜观察示ADSCs呈梭形、多角形分布;表面抗原标志CD44、CD49d呈阳性表达,CD106呈阴性表达。成功构建pcDNA3.1-hBMP-7真核表达载体,并利用脂质体介导的方法成功导入ADSCs中,免疫组织化学染色提示hBMP-7能在ADSCs中表达。ALP定量测定示,转染后7、10、14 d pcDNA3.1-hBMP-7转染组(实验组)ALP活性明显高于pcDNA3.1空载体转染组(对照组),差异有统计意义(P<0.05);转染后7、14 d,实验组Ⅰ型胶原表达量均高于对照组(P<0.05)。结论构建的真核表达载体pcDNA3.1-hBMP-7可在兔ADSCs中表达,且转染后的ADSCs ALP定量测定、成骨标志物Ⅰ型胶原的表达均高于pcDNA3.1空载体转染细胞,为开展以干细胞为载体的局部基因治疗奠定了基础。     

巢蛋白和胶质纤维酸性蛋白在成年大鼠脊髓损伤后不同时期的表达变化

目的 探讨成年大鼠脊髓损伤后不同时期、不同部位巢蛋白(nestin)和胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein，GFAP)的表达变化。方法 8周龄SD大鼠72只，雌雄各半；体重180～220g。随机分为实验组66只(n=6)，对照组6只(n=6)。实验组：用动脉夹压迫法建立动物模型，于造模后1、3、5d，1，2．3．4、5、6、7和8周各时间点，分别在脊髓损伤部位和损伤邻近部位取材，进行甲苯胺蓝染色及免疫荧光染色，随机选取不同时间点的组织片，用LeicaQ5001W图像处理系统观察脊髓损伤后不同时期、不同部位(损伤部位和其周围)nestin和GFAP的表达变化。对照组：打开椎管，暴露脊髓相应节段，不压迫，彻底止血后缝合伤口，伤口愈合后，取材和检测同上。结果 甲苯胺蓝染色：对照组显示脊髓神经元胞体和突起轮廓清晰，胞核为深蓝色；实验组于脊髓损伤1d后，显示大、中型神经元数目明显减少，神经元胞浆呈深蓝色，尼氏体模糊，胞体塌陷皱缩或碎裂，胞核椭圆或三角形、染成淡蓝至深蓝色，2～8周胞核呈深蓝色。免疫荧光染色：对照组显示除脊髓中央管周围可见到少量nestin表达外，其它部位几乎不表达；GFAP在脊髓各个部位均有表达；实验组：脊髓损伤1d后，损伤区域nestin和GFAP表达增加，3～7d后，除损伤区域外，邻近及周边区域nestin和GFAP的表达显著增加，并逐渐达到高峰，随着时间的推移其表达逐渐下降，nestin和GFAP的表达于损伤2周后逐渐恢复到对照组水平。结论 成年大鼠脊髓损伤可诱导nestin表达，神经干细胞对脊髓损伤有反应，nestin表达和反应性星形胶质细胞增生呈正相关，并可能参与中枢神经系统损伤修复。     

大鼠脂肪干细胞诱导分化为类许旺细胞的表型和功能特征

目的 研究大鼠脂肪干细胞(ADSCs)在体外分化为类许旺细胞的表型和功能特征,为外周神经组织工程应用提供实验基础.方法 采用β-巯基乙醇、全反式视黄酸、forskolin、血小板源生长因子、碱性成纤维细胞生长因子和heregulin依次联合诱导,双重免疫荧光细胞化学法和Western blot鉴定神经胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和S-100蛋白等许旺细胞标志蛋白的表达,与原代背根神经节(DRG)感觉神经元共培养研究诱导后细胞的功能.结果 诱导后ADSCs形态类似许旺细胞.双重免疫荧光细胞化学法显示S-100和GFAP的最高表达率分别为(78.08±6.08)%和(72.38±6.43)%,双重表达率为(60.76±6.43)%.Western blot显示诱导后细胞同时表达这两种蛋白.诱导后细胞能明显增加DRG神经元的突起向外生长.结论 诱导后ADSCs的表型和功能特征证实大鼠ADSCs在体外可分化为类许旺细胞.     

BMSCs条件培养液诱导小胶质细胞分泌精氨酸酶1的初步研究

目的初步探讨BMSCs条件培养液对小胶质细胞(microglia,MGs)激活及其分泌精氨酸酶1(arginase 1,Arg1)的影响。方法取4周龄SD大鼠股骨和胫骨骨髓,采用差速贴壁法分离培养原代BMSCs,行Vimentin免疫荧光染色鉴定。取新生3日内SD大鼠全脑,采用胰蛋白酶消化法分离培养原代MGs,行Iba1免疫荧光染色鉴定。收集对数生长期BMSCs培养液制备BMSCs条件培养液,取原代MGs,分别使用含BMSCs条件培养液的DMEM/F12培养基(实验组)和普通DMEM/F12培养基(对照组)培养。培养48 h后采用倒置相差显微镜观察MGs的形态改变;Iba1免疫荧光染色观察MGs激活状态;Iba1和Arg1免疫荧光双标染色及Western blot检测MGs中Arg1的表达。结果倒置相差显微镜观察示BMSCs约14 d进入对数生长期,Vimentin免疫荧光染色结果示98%以上细胞呈阳性反应;MGs约21 d进入对数生长期,Iba1免疫荧光染色结果示约80%细胞呈阳性反应。倒置相差显微镜观察示实验组MGs被激活,激活后的MGs胞体增大、突起变短、呈阿米巴样变化。免疫荧光染色示实验组Iba1阳性细胞显著多于对照组,比较差异有统计学意义(t=0.007,P=0.000);免疫荧光双标染色示实验组Iba1和Arg1双阳性细胞显著多于对照组,比较差异有统计学意义(t=0.007,P=0.000);Western blot示实验组Arg1蛋白相对表达量显著高于对照组,比较差异有统计学意义(t=0.001,P=0.000)。结论 BMSCs条件培养液可激活MGs,并促进MGs表达Arg1。     

大鼠脂肪干细胞向肠神经样干细胞转分化的初步实验研究

目的初步探讨应用小分子SB431542、noggin和LDN1931897将大鼠脂肪干细胞(ADSCs)转分化成肠神经样干细胞的可行性,为先天性巨结肠的细胞治疗提供一种新的种子细胞。方法取SD大鼠腹股沟脂肪组织分离培养ADSCs。当ADSCs传代至第3代时,加入小分子SB431542、noggin、LDN1931897以及肠神经培养基进行转分化实验。通过光学显微镜观察细胞形态学变化和应用免疫荧光染色检测其肠神经干细胞特异性标记物表达情况。结果 ADSCs在含有3种小分子的肠神经细胞培养基中转分化培养7天后形成神经球样的细胞团。免疫荧光染色法检测发现神经干细胞特异性标记物Nestin呈阳性表达,肠神经干细胞标记物Sox2呈阳性表达。结论小分子SB431542、noggin和LDN1931897可在肠神经培养基中将ADSCs转分化为肠神经样干细胞。ADSCs有可能作为先天性巨结肠干细胞移植的种子细胞来源。