永生化人骨髓间充质干细胞系的建立及致瘤性的检测

目的构建永生化的人骨髓间充质干细胞系并对其分化能力及其安全性进行评估,以供骨科基础研究及临床应用。方法原代培养人骨髓间充质干细胞,外源性hTERT导入人骨髓间充质干细胞激活端粒酶,获得永生化的人骨髓间充质干细胞。TGF-β_1和地塞米松诱导,使其向软骨细胞分化,并用原位杂交和免疫组化检测Ⅱ型胶原将永生化的人骨髓间充质干细胞和原代培养的人骨髓间充质干细胞按一定密度接种于双层软琼脂培养基中,观察2周后克隆形态并计算克隆形成率。两种细胞接种于裸鼠背部皮下,分别在术后3天、1个月和3个月肉眼观察。结果原代培养人骨髓间充质干细胞和永生化的人骨髓间充质干细胞在向软骨细胞分化的能力上,无显著差异。原代培养的间充质干细胞不能在软琼脂中形成克隆,而永生化的间充质干细胞形成两种克隆,其克隆形成率0.3%。永生化的间充质干细胞接种裸鼠后3天、1个月、3个月后未见明显肿物形成。结论永生化的间充质干细胞可在体外分化为软骨细胞,且无致瘤性。     

转化生长因子-β1基因修饰对骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的影响

目的观察骨髓间充质干细胞经转化生长因子-β1(transforminggrowthfactor,TGF-β1)基因修饰后增殖能力和向软骨细胞分化能力的变化。方法利用脂质体将pcDNA3-TGF-β1基因导入骨髓间充质干细胞,通过大体形态观察、CCK-8测定转染前后骨髓间充质干细胞的增殖代谢能力,同时RT-PCR和Westernblot法检测软骨特异性细胞外基质蛋白Ⅱ型胶原的表达。结果基因修饰后骨髓间充质干细胞倍增能力明显增强,并且Ⅱ型胶原蛋白表达增加。结论经TGF-β1基因修饰的MSCs向软骨细胞分化能力增强,是优秀的软骨组织工程种子细胞。     

基于永生化软骨细胞和骨髓基质干细胞的工程化软骨形成的实验研究

目的 :探讨hTERT转染的永生化软骨细胞和骨髓基质干细胞 (MSCs)裸鼠体内形成软骨的能力。方法 :通过真核表达载体 ,把人端粒酶逆转录酶基因转入兔髁状突软骨细胞 ,筛选并挑选阳性克隆进行扩增培养 ;取兔骨髓 ,密度梯度离心和培养 ,经诱导、扩增后与支架材料 β 磷酸三钙 (β TCP)复合 ,构建细胞 β TCP复合体 ,体外培育 1～ 2d后 ,植入裸鼠体内。通过粘多糖 (GAG)含量和Ⅱ型胶原的表达来检测 3和 6个月复合体软骨形成情况。结果 :两种细胞和 β TCP复合体在裸鼠体内均能形成软骨样组织 ;6个月 ,工程化软骨GAG含量和Ⅱ型胶原的表达均低于正常软骨组织 ,但无显著性差异 (P >0 .0 5 )。结论 :hTERT转染的永生化软骨细胞和骨髓基质干细胞均具有良好的软骨形成能力 ,在软骨组织工程修复软骨缺损方面具有重要的应用前景。     

重组hTGF-β1腺病毒转染BMSCs及其转录增强因子TAZ mRNA表达变化的研究

目的 探讨Ad-hTGF-β1转染骨髓间充质干细胞(BMSCs)并诱导其向成软骨细胞分化的可行性及其相关转录因子TAZ mRNA表达的变化.方法 全骨髓法获取和培养大鼠骨髓间充质干细胞,取第三代细胞接种于细胞培养板.实验分成三组:Ad-hTGF-β1转染组、Ad-EGFP转染组、空白对照组,前两组分别使用含Ad-hTGF-β1与Ad-EGFP的无血清培养基,空白对照组使用不做任何处理的完全培养基.7 d后,运用实时荧光定量PCR与Western blot检测TGF-β1的表达,利用免疫组织化学方法与Western blot检测CollagenⅡ的表达,采用实时荧光定量PCR检测TAZ mRNA的表达.结果 转染后7 d,实时荧光定量PCR结果显示TGF-β1表达量的平均相对比值分别为:Ad-hTGF-β1转染组0.863、Ad-EGFP转染组0.183、空白对照组0.180;TAZ表达量的平均相对比值分别为:Ad-hTGF-β1转染组0.810、Ad-EGFP转染组0.416、空白对照组0.366.TGF-β1和TAZ的表达差异有统计学意义(P＜0.05).Western blot和免疫组化发现Ad-hTGF-β1转染组的细胞内Collagen Ⅱ表达呈强阳性,而Ad-EGFP转染组及空白对照组细胞内的Collagen Ⅱ表达很弱.结论 Ad-hTGF-β1能够成功且稳定的诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞表型分化.同时,在骨髓间充质干细胞向软骨细胞表型分化过程中,转录增强因子TAZ的mRNA水平随之上调,认为TGF-β1可能通过TAZ的作用促进骨髓间充质干细胞向软骨细胞表型分化.     

基因转染脂肪间充质干细胞作为软骨组织工程种子细胞的研究

目的 观察人转化生长因子(hTGF)β2基因转染诱导脂肪间充质干细胞向软骨细胞的定向分化能力,探讨脂肪间充质干细胞作为种子细胞和在基因增强的软骨组织工程中应用的可行性.方法 取3周龄Lewis大鼠的脂肪组织,消化法获得脂肪间充质干细胞,pcDNA 3.1(+)/hTGFD2通过脂质体介导转染脂肪间充质干细胞,用免疫化学染色、逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)和Western blot检测筛选的阳性克隆细胞中hTGFB2基因与软骨特异性蛋白-Ⅱ型胶原和蛋白多糖表达的情况;然后将基因转染的脂肪间充质干细胞与PLGA支架体外构建细胞-载体复合物,再将其植入裸鼠体内,12周后观察基因增强的组织工程软骨的形成情况.结果 从成体大鼠脂肪组织中培养出脂肪问充质干细胞,能大量稳定增殖传代.hTGFB2基因在脂肪间充质干细胞内能瞬时及稳定表达,并促使Ⅱ型胶原和蛋白多糖合成;细胞.载体复合物在裸鼠体内经12周的培养,可以形成形态、结构接近正常软骨的组织工程软骨.结论 PODNA 3.1(+)/hTGFl32成功转染脂肪间充质干细胞,诱导其向软骨细胞分化,脂肪间充质干细胞可作为基因增强的软骨组织工程较理想的种子细胞.     

Ad-TGFβ1重组腺病毒载体转染兔骨髓间充质干细胞的研究

利用软骨组织工程修复人体关节面的软骨面缺损是自20世纪末以来人们探讨的研究方向，其中骨髓间充质干细胞作为种子细胞向软骨细胞分化的研究是具有优势的一个热点。我们利用重组腺病毒作为载体，将TGFβ1基因转染兔骨髓间充质干细胞（MSCs），为其向软骨细胞表型的分化提供实验基础。     

慢病毒介导TGF-β1基因诱导大鼠骨髓间充质干细胞成软骨细胞分化

[目的]探讨慢病毒介导转化生长因子β1(tansforming growth factor bata 1,TGF-β1)基因转染大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)诱导成软骨细胞分化的作用。[方法]密度梯度离心法分离培养BMSCs,探索病毒感染最佳条件,取第3代细胞,分为实验组和对照组,通过慢病毒载体将外源性TGF-β1基因转染入细胞,观察绿色荧光表达情况,Real-time PCR法和western blot法检测TGF-β1基因的mRNA和蛋白表达情况,7、14 d时行Ⅱ型胶原免疫细胞化学染色、甲苯胺蓝染色和Real-time PCR检测Ⅱ型胶原及聚集蛋白聚糖的表达。[结果]TGF-β1基因转染BMSCs后能够稳定表达。转染7、14 d时,实验组免疫细胞化学染色、甲苯胺蓝染色均为阳性。转染7、14 d时,实验组II型胶原mRNA均显著高于对照组(P<0.01)。转染7 d时,实验组聚集蛋白聚糖mRNA变化不明显,而14 d时显著高于对照组(P<0.01)。[结论]慢病毒介导的TGF-β1基因可成功转染大鼠BMSCs,并诱导其向软骨细胞分化。在此过程中软骨特异性标志Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖的mRNA表达具有时间差异性。     

犬骨髓基质干细胞体外定向分化为软骨细胞

目的 体外诱导犬骨髓基质干细胞(BMSCs)定向分化为软骨细胞，探讨体外诱导成软骨的方法和条件。方法 自犬肋骨取骨髓2～3ml，体外行原代和传代培养扩增，顺序加入碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和转化生长因子β1(TGF-β1)，以培养瓶内较高细胞浓度培养，诱导BMSCs分化为软骨细胞。甲苯胺蓝、阿新蓝染色检测软骨基质的分泌，免疫组织化学染色检测软骨特异性Ⅱ型胶原表达。结果 诱导的软骨样细胞甲苯氨蓝异染性、阿新蓝染色阳性；Ⅱ型胶原免疫组织化学检测阳性。结论 应用bFGF和TGF-β1体外可以诱导犬BMSCs分化为软骨细胞，诱导的软骨细胞可作为软骨组织工程较理想的种子细胞。     

永生化人骨髓基质干细胞株MSCxj的转化特征

我们通过转染外源性人端粒酶催化亚单位(hTERT)基因建立永生化人骨髓基质干细胞株MSCxj[1].我们已报告了MSCxj细胞形态学和生长增殖等两个方面的生物学特征[2].本实验旨在观察该细胞株是否具有其他转化特征.     

hBMP-2基因改良修饰骨髓间充质干细胞和人脐血间充质干细胞研究

目的研究hBMP-2基因改良修饰骨髓和人脐血间充质干细胞的方法,并比较修饰结果。 方法联合应用密度梯度离心法和贴壁培养法分离、培养骨髓和人脐血间充质干细胞,通过高效非脂质体试剂X-treme GENE介导重组hBMP-2质粒转染骨髓和人脐血间充质干细胞,倒置荧光显微镜检测荧光强度并计算转染效率,qPCR检测hBMP-2及软骨连接蛋白在两种细胞中的表达,免疫组化检测细胞中Ⅱ型胶原的变化。 结果成功分离、培养出骨髓和人脐血间充质干细胞,两种细胞具有不同的生长特性。高效非脂质体试剂介导的重组hBMP-2质粒成功转染骨髓和人脐血间充质干细胞,转染骨髓间充质干细胞效率[（18.44±5.94）%]低于人脐血间充质干细胞[（27.74±7.59）%],且差异有统计学意义（t=3.027,P<0.05）。转染后的两种细胞均检测到hBMP-2、软骨连接蛋白及Ⅱ型胶原的表达。 结论hBMP-2基因可以有效改良修饰骨髓和人脐血间充质干细胞,且能促进其向软骨细胞方向分化。     

Inducible immortality in hTERT‐human mesenchymal stem cells

Human mesenchymal stem cells (hMSCs) are attractive candidates for tissue engineering and cell‐based therapy because of their multipotentiality and availability in adult donors. However, in vitro expansion and differentiation of these cells is limited by replicative senescence. The proliferative capacity of hMSCs can be enhanced by ectopic expression of telomerase, allowing for long‐term culture. However, hMSCs with constitutive telomerase expression demonstrate unregulated growth and even tumor formation. To address this problem, we used an inducible Tet‐On gene expression system to create hMSCs in which ectopic telomerase expression can be induced selectively by the addition of doxycycline (i‐hTERT hMSCs). i‐hTERT hMSCs have inducible hTERT expression and telomerase activity, and are able to proliferate significantly longer than wild type hMSCs when hTERT expression is induced. They stop proliferating when hTERT expression is turned off and can be rescued when expression is re‐induced. They retain multipotentiality in vitro even at an advanced age. We also used a selective inhibitor of telomere elongation to show that the mechanism driving immortalization of hMSCs by hTERT is dependent upon maintenance of telomere length. Thanks to their extended lifespan, preserved multipotentiality and controlled growth, i‐hTERT hMSCs may prove to be a useful tool for the development and testing of novel stem cell therapies. © 2012 Orthopaedic Research Society. Published by Wiley Periodicals, Inc. J Orthop Res 30:1879–1885, 2012     

诱导小鼠骨髓间充质干细胞向雄性生殖细胞的定向分化

目的探讨小鼠骨髓间充质干细胞是否能够在体外被诱导发生向雄性生殖细胞方向的分化。方法从雄性小鼠骨髓中分离能够长期贴壁生长的细胞,并鉴定其是否为间充质干细胞。对分离的细胞进行生殖细胞特异性报告基因标记(stra-8-GFP)。采用视黄酸诱导标记的细胞发生向生殖细胞方向的分化。通过观察报告基因表达和生殖细胞相关基因mRNA表达情况确定是否发生了分化。结果从小鼠骨髓中分离到的贴壁生长的细胞表达间充质干细胞的表面标志CD90、CD44、CD105和Sca-1;细胞在体外可以被诱导分化为成骨、成软骨及成脂肪细胞。报告基因标记的间充质干细胞在被视黄酸诱导2d后开始表达绿色荧光蛋白和生殖细胞相关基因Mvh、Fragilis和Stella的mRNA。未经视黄酸诱导的细胞不表达绿色荧光蛋白和生殖细胞相关基因。结论小鼠骨髓间充质干细胞在体外可以被视黄酸诱导发生向雄性生殖细胞方向的分化。     

不同来源的间充质干细胞治疗骨与软骨组织疾病的研究进展

近年来,随着细胞和组织工程技术的发展,间充质干细胞广泛受到关注和研究,具有易分离获取、培养过程相对简单等优点,并且能够自我更新并分化成多种细胞类型,包括成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞等,是较为理想的种子细胞。在骨髓间充质干细胞大量的研究基础上,脂肪、骨骼肌、滑膜等多种不同来源的间充质干细胞也广泛应用在骨及软骨组织的体内研究和体外研究中。虽然间充质干细胞在基础性研究方面取得了飞跃进展,但在临床推广应用干细胞治疗上还面临着诸多问题,如对间充质干细胞的分化机理尚不明确,对其定向分化无法进行精确调控,且存在诸多限制骨和软骨再生的几个因素,很大程度上影响治疗的效果,故仍需进一步深入研究。     

反义人端粒酶逆转录酶基因转染对人胃癌细胞系的影响

目的探讨反义人端粒酶(hTERT)基因治疗的可行性。方法构建hTERT基因的反义表达载体,经脂质体介导转染人未分化胃癌细胞系HGC-27,通过Southernblot检测外源反义基因的整合;RT-PCR及DNA测序法检测反义基因的转录;RT-PCR半定量方法检测被封闭目的基因mRNA的转录水平;TRAP及PCRELISA方法检测细胞的端粒酶活性;流式细胞仪检测细胞周期变化。结果外源反义hTERT基因已整合入细胞并获稳定转录,且能显著封闭目的基因转录的mRNA,并显著抑制HGC-27细胞的端粒酶活性,抑制HGC-27细胞的增殖并促进其凋亡。结论端粒酶反义hTERT基因可有效地应用于胃癌的基因治疗。