人骨髓间充质干细胞向软骨细胞定向分化的研究

目的探讨体外单层培养中诱导人骨髓间充质干细胞(Human Bone Marrow-derived Mesenchymal Stem Cells,hBMSCs)向软骨细胞定向分化的条件.方法采集志愿者骨髓3例,分离培养BMSCs,流式细胞仪分析表面标志.用含TGF-β1的无血清诱导培养基培养7d后,分别行Ⅱ型胶原免疫组化、原位杂交检测,碱性磷酸酶染色,3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷(3H-TdR)掺入实验检测细胞的增殖情况.结果培养的BMSCs表达CD9,而CD34、CD38、CD45、CD61呈阴性.细胞经诱导培养7d后免疫组化、原位杂交可检测到Ⅱ型胶原的表达,碱性磷酸酶染色呈弱阳性,但细胞3H-TdR掺入量低于对照组(P<0.05).结论BMSCs在特定的诱导下能向软骨细胞方向分化,但在无血清培养基中无法有效的增殖.     

骨髓间充质干细胞分化为神经细胞研究进展

骨髓间充质干细胞(BMSC)分化为神经细胞的研究旨在诱导分化出具有分泌神经递质和电生理功能的成熟神经细胞,并提高神经细胞分化率.细胞因子诱导、中药及其提纯物诱导、细胞共培养诱导及提高细胞内环磷腺苷诱导等方案有助于BMSC分化为神经细胞,但体内实验诱导分化率远较体外实验低.不同浓度的细胞因子有不同的诱导分化率,中药及其提...     

成人骨髓间充质干细胞体外诱导分化为软骨细胞的实验研究

目的研究体外三维培养条件下,成人骨髓间充质干细胞(BMSCs)定向分化软骨细胞可行性。方法用密度梯度离心法分离纯化BMSCs,并传代扩增后,用离心三维培养法在软骨诱导剂下进行诱导培养,以常规培养液培养的BMSCs作为阴性对照,于诱导培养第21天取出标本行苏木精-伊红染色、甲苯胺蓝染色、s-100蛋白免疫组织化学检测。结果BMSCs经21d的离心三维诱导培养后,培养管出现软骨外观组织块,组织切片甲苯胺蓝染色呈明显异染,s-100蛋白免疫细胞化学检测阳性。对照组阴性。结论成人BMSCs在三维培养条件下可成功诱导分化为软骨细胞。     

体外诱导骨髓间充质干细胞向肝细胞分化的实验研究

目的：探讨HGF和EGF对骨髓间充质干细胞向肝细胞方向的诱导分化作用，探索出合适的诱导条件，为肝细胞移植、生物人工肝、组织工程构建等提供基础。方法：骨髓来自杂种犬的髂骨，采用全血贴壁法分离培养骨髓间充质干细胞，流式细胞仪检测细胞CD标记；用含HGF和EGF的α—MEM培养液进行诱导培养，并于诱导后7、14、21d留取细胞；用免疫组化检测AFP、CK18，免疫荧光检测ALB，PAS反应检测糖原；流式细胞仪检测细胞分化率。结果：分离的骨髓间充质干细胞表面CD13、CD34和CD45皆为阴性，CD29为阳性。诱导至7d出现AFP表达．14d表达增高，21d时表达下降。CK18、ALB和糖原14d时出现表达，并随时间延长表达逐渐增加：21d时ALB表达阳性率可达50％以上。结论：HGF和EGF有诱导骨髓间充质干细胞向肝细胞分化的作用。     

体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞向血管内皮细胞分化的研究

目的:探讨大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)的体外培养方法和向血管内皮细胞分化的能力.方法:利用淋巴细胞分离液分离出MSCs,体外扩增,流式细胞仪检测MSCs表面抗原表达,以含VEGF、bFGF的诱导分化培养液定向诱导传代使细胞向血管内皮细胞分化,流式细胞仪进行内皮细胞特异性标志物鉴定,测定内皮细胞NO的释放量,电镜观测W-P小体.结果:MSCs在体外传代扩增后流式细胞仪检测结果显示CD29表达阳性,CD34、CD45为阴性,分化后的细胞具有内皮细胞的形态学特征并具特异性W-P小体,可表达CD34,而不表达CD45,能释放NO.结论:骨髓间充质干细胞可在体外诱导向内皮细胞方向分化.     

骨髓间充质干细胞移植重建大鼠缺血心肌的实验研究

目的　探讨大鼠骨髓间充质干细胞 (MSCs)移植于缺血心肌后的增殖分化情况和对缺血心肌细胞的修复重建能力及心功能改善情况。　方法　实验组为将体外培养SD大鼠的MSCs经溴氮胞苷 (BrdU)标记后显微注射于结扎冠状动脉后的大鼠缺血心肌内 ,并以无血清培养基注射动物为对照组。 4周后观察移植细胞的分化情况 ,并通过超声多普勒、心肌核素显像、免疫组化和新生血管形成情况来检测心功能变化。　结果　实验组MSCs移植 4周后 ,在缺血心肌区内可发现不同分化阶段的心肌样细胞。超声检查发现实验组的左室射血分数 (LVEF)的改善明显好于对照组 (P <0 0 5 ) ;SPECT显示实验组心肌核素摄取显著高于对照组 (P <0 0 1) ;在促新生血管形成方面 ,实验组也明显好于对照组(P <0 0 5 )。　结论　骨髓间充质干细胞移植于缺血心肌后可重建缺血心肌 ,增加心肌灌注 ,显著改善心功能。     

骨髓间充质干细胞分化为血管内皮细胞的实验研究

目的：探讨骨髓间充质干细胞（MSCs)分化为肉芽组织中血管内皮细胞的可能性。及其参与创面修复的可能机制。方法：抽取小型香猪的骨髓，经密度梯度离心分离、纯化MSCs，体外培养扩增后，应用溴脱氧尿嘧啶（BrdU)标记技术标记细胞。于已抽取骨髓的小型香猪背部制作全层皮肤缺损创面，即刻以纤维蛋白胶为载体，将已标记的MSC回植到供体动物创面上。术后2、4、6、8、12周切取创面组织，行BrdU和因子Ⅷ（FⅧ）免疫组织化学染色，进行对比观察。结果：BrdU阳性的MSCs多聚集在创面肉芽组织中的小血管周围，且有个别血管内皮细胞也呈现BrdU 阳性。部分BrdU阳性的MSCs胞浆中亦有FⅧ表达。结论：创面愈合过程中，MSCs与肉芽组织中小血管的形成密切相关。在创面微环境下，MSCs可分化为血管内皮细胞，并参与创面修复。     

人骨髓间充质干细胞向心肌样细胞诱导分化的研究进展

一般认为，成熟的心肌细胞是终末分化细胞，缺乏再生能力。有研究表明，少数成体心肌细胞在终末分化之后还具有分裂能力，但由于数量极少，不能达到修复损伤心肌的目的。因此，心肌损伤后只能由成纤维细胞增生形成瘢痕而修复，但只有增加心肌细胞或心肌样细胞的数量才能改善此类病人的心功能。目前，心血管外科临床应用的心血管修复材料都缺乏收缩性和生长潜能，并有钙化和血栓生成的危险。寻找理想的心血管材料一直是先心外科基础研究的热点之一，心肌组织工程则提供了一种全新的思路和治疗策略。理想的种子细胞是能否获得工程化功能心肌的要素之一。近年来，利用骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cell，MSCs）进行细胞移植或作为种子细胞的研究广泛开展，     

在体诱导骨髓间充质干细胞分化为表皮细胞的初步研究

目的探讨骨髓间充质干细胞(MSCs)分化为表皮细胞的可行性.方法抽取小型香猪的骨髓,经密度梯度离心分离、纯化间充质干细胞及培养扩增后,应用5-溴脱氧尿嘧啶(BrdU)标记技术进行细胞标记.将已标记的细胞以注射方式回植到提供骨髓的猪的皮内及皮下,分别于注射后1、2、4周取材,常规石蜡包埋,行BrdU和角蛋白免疫荧光双染色,激光共聚焦显微镜观察.结果大多数BrdU阳性细胞聚集在真皮中的小血管周围.但有少数BrdU阳性标记细胞出现在表皮的棘层和颗粒层,并同时表达角蛋白.结论在皮肤微环境下骨髓间充质干细胞具有分化为表皮细胞的潜能.     

不同剂量的骨髓间充质干细胞移植与改善缺血心脏功能的量效关系

目的探讨不同剂量的骨髓间充质干细胞移植梗死的心肌与改善缺血心脏功能的量效关系。方法结扎F344大鼠的冠状动脉,制作大鼠心肌梗死模型,于模型建立1周后将32只大鼠采用随机数字表法分为4组,每组8只。将经5-溴脱氧尿苷(BrdU)标记的不同剂量的骨髓间充质干细胞,分别为1×103个(组1)、1×105个(组2)、1×107个(组3)注入心肌缺血区;对照组注射等量的无血清IMDM。于模型建立前、细胞移植前和细胞移植后4周采用超声心动图检测射血分数(EF)。细胞移植后4周行BrdU、闰盘连接蛋白(Connexin43)、肌球蛋白重链β(MHC)、平滑肌肌动蛋白α(α-SMA)的免疫组织化学染色。计数α-SMA着色的功能小血管数量。结果细胞移植后4周,组1EF与对照组比较差异无统计学意义(0.34±0.16vs.0.36±0.15,P>0.05),组2EF较组1明显增高(0.54±0.20vs.0.34±0.16,P=0.004),组3EF较组2明显增高(0.71±0.24vs.0.54±0.20,P=0.018)。细胞移植后4周,组2BrdU和MHC双阳性的细胞个数明显多于组1(323.20±91.62个/高倍视野vs.51.75±27.58个/高倍视野,P=0.049),组3的细胞个数明显多于组2(409.75±106.65个/高倍视野vs.323.20±91.62个/高倍视野,P<0.001),对照组为0±0个/高倍视野。组1、组2和组3大部分移植细胞MHC、Connexin43染色呈阳性,心肌缺血区内可见大量α-SMA抗体,部分形态不规则。对照组和组1梗死区域有新生血管形成,组2较组1增多(28.38±12.79个/高倍视野vs.22.75±9.07个/高倍视野,P=0.015),组3较组2增多(35.63±13.27个/高倍视野vs.28.38±12.79个/高倍视野,P=0.002)。结论骨髓间充质干细胞移植能明显改善缺血心脏的功能,且心肌细胞新生和心功能改善的程度均呈现移植细胞剂量依赖性。     

大鼠SERTOLI细胞对骨髓间充质干细胞体外诱导分化的影响

目的探索Sertoli细胞(SCs)对骨髓间充质干细胞(BMSCs)成脂、成骨和成神经诱导分化的影响。方法密度梯度离心法分离BMSCs,二步酶消化法分离SCs;对第3、4代BMSCs进行成脂、成骨及成神经诱导,并与SCs共培养,观察其形态学变化。结果油红O染色显示BMSCs成脂诱导后,胞浆出现折光性强的脂滴,加入SCs后,脂滴明显减少,染色不明显;茜素红S染色显示BMSCs成骨诱导后可显示钙结节,加入SCs后,钙结节更多,结节内红染更明显;成神经诱导在加入SCs前后没有明显差异。结论 SCs可促进BMSCs成骨分化,而抑制其成脂分化,对成神经分化则没有明显影响。     

猪骨髓间质干细胞分离培养及向成软骨细胞表型诱导分化的实验研究

目的建立猪骨髓间质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSCs)体外分离培养和在特定诱导液作用下向成软骨细胞表型转化,为其作为组织工程化软骨的种子细胞提供实验基础。方法取猪的胸骨骨髓6~8ml,经密度梯度离心法得到骨髓单个核细胞,在低糖改良Eagle's细胞培养基(Dulbecco's modified Eagle's medium,DMEM)培养2周,将其分为两组,对照组应用高糖DMEM无血清完全培养基培养;实验组在对照组培养基基础上加入转化生长因子β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1),在显微镜下观察细胞形态,第7,14d时用免疫组织化学法检测型胶原分泌。结果诱导早期两组细胞形态变化不明显,3d后实验组MSCs由纤维样梭形逐渐向多角形、多边形转变;实验组第7,14d型胶原免疫组织化学阳性,对照组为阴性。结论体外培养猪的BMMSCs生长稳定,传代后仍保持未分化状态,具有分化为软骨的潜能,为基础研究和组织工程提供了一个理想的种子细胞来源。     

表达HTERT的大鼠骨髓间充质干细胞生物学特性研究

目的将含hTERT基因的重组慢病毒液感染大鼠骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs),鉴定其生物学特性。方法分别将含hTERT基因重组慢病毒液、空病毒液感染大鼠BMSCs,实验分为MSChTERT组、MSC-GFP组和MSC组(未感染组)。体外培养扩增后,通过定量PCR对各组目的基因表达进行检测。观察MSC组及MSC-hTERT组的体外传代次数及细胞形态变化,分析细胞周期。流式细胞仪检测MSC-hTERT组细胞标志物,评估其成骨、成脂分化能力。结果MSC-hTERT组目的基因mRNA表达均高于另两组,体外培养过程中MSChTERT组传代次数和增殖指数高于MSC组,且具备多向分化潜能。结论转染hTERT的BMSCs具备BMSCs同样的生物学特性,且细胞增殖能力加强,可为组织工程研究以及细胞移植治疗提供可靠的种子细胞。     

骨髓间充质干细胞治疗椎间盘退行性病变的研究进展

对椎间盘退变机制、BMSCs生物学特性、支架材料及细胞因子认识的深入,为BMSCs修复退变的椎间盘组织奠定了基础。研究表明,BMSCs治疗椎间盘退行性病变具有可行性,临床应用前景广阔。本文就BMSCs治疗椎间盘退行性病变的研究进展进行综述。     

表达hTERT基因大鼠骨髓间充质干细胞的类肝样细胞分化能力研究

目的 对表达hTERT基因的大鼠骨髓间充质干细胞（Bone mesenchymal stem cells,BMSCs）进行成瘤风险评估及类肝样细胞分化能力的鉴定.方法 将表达hTERT基因的大鼠BMSCs进行裸鼠致瘤试验评估成瘤风险,通过序贯法诱导成肝分化,于诱导后观察细胞形态变化、检测ALB和AFP的表达、糖原染色鉴定糖原储备能力.结果 裸鼠致瘤实验提示表达hTERT基因的大鼠BMSCs无成瘤风险.成肝诱导后,细胞形态逐渐变为圆形;ALB仅在诱导第21天部分阳性表达,AFP在诱导第14天起阳性表达;糖原染色阳性.结论 表达hTERT基因的大鼠BMSCs无致瘤风险,且具有类肝样细胞的分化能力.     

Nesprin蛋白对骨髓间充质干细胞的影响

目的构建nesprin蛋白siRNA慢病毒载体(LV-siNesprin),感染骨髓间充质干细胞(MSCs),观察nesprin蛋白对MSCs的影响。方法针对nesprin靶基因序列设计并合成4对miRNA oligo,并将4对oligo退火成双链DNA,测序鉴定。将4种miRNA干扰质粒(SR-1、SR-2、SR-3、SR-4)转入大鼠血管平滑肌细胞,用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和蛋白印迹法(Western blotting)检测干扰效应,筛选最佳干扰序列;将最佳干扰序列和pDONR221载体进行重组反应,获得含干扰序列的入门载体,再将入门载体和慢病毒表达的目的载体pLenti6/V5-DEST进行重组反应获得含干扰序列的LV-siNesprin+绿色荧光蛋白(GFP),包装慢病毒,测定病毒滴度。LV-siNesprin+GFP转染MSCs,Western blotting鉴定比较nesprin蛋白表达情况(分为LV-siNesprin+GFP组、GFP对照组和正常细胞组),用4,6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)染色观察细胞核形态改变和四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测MSCs感染LV-siNesprin后24 h、48 h、72 h和96 h的增殖情况(分为LV-siNesprin+GFP组、GFP对照组和正常细胞组)。结果测序证实合成的4对miRNA oligo正确,RT-PCR和Western blotting筛选出最佳干扰miRNA质粒SR-3,成功构建LV-siNesprin,包装慢病毒,病毒悬液的活性滴度为1×106ifu/ml。LV-siNesprin转染MSCs后,nesprin蛋白表达明显下降,出现细胞核融合、核碎裂等形态学改变;MTT法检测显示,LV-siNesprin+GFP组MSCs增殖速度较GFP对照组和正常细胞组减慢。结论 Nesprin蛋白对MSCs核膜稳定维持核膜空间结构起作用,并利于细胞增殖更新。     

Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells Form Ectopic Woven Bone In Vivo Through Endochondral Bone Formation

Abstract:  Autologous vascularized bone grafts, allografts, and biocompatible artificial bone substitutes each have their shortcomings. Bones regenerated using recombinant human bone morphogenetic proteins, demineralized bone powder, or combinations of these are generally small and do not meet the need. The current trend is to use tissue engineering approaches with bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs) to generate bones of a desired size and shape. A suspension of osteogenically induced MSCs (CD11a−, CD29+, CD44+) was added to 2% alginate, gelled by mixing this combination with calcium sulfate (CaSO₄ 0.2 g/mL), and injected into the subcutaneous pocket in the dorsal aspect of nude mice. Cells of various concentrations (0, 10, 50, and 70 million/mL) were used. These implanted constructs were harvested at predetermined times up to 30 weeks for histology. The doubling time of bovine MSCs is 3.75 ± 1.96 days and the proliferation is rapid. Histological evaluation revealed signs of endochondrosis with woven bone deposition. The equilibrium modulus increased with time in vivo, though less than that of normal tissue. Implants seeded with 70 million cells/mL for 6 months resulted in the best formation of equilibrium modulus. This approach has several advantages: (i) obtaining MSCs is associated with low donor morbidity; (ii) MSCs proliferate rapidly in vitro, and a large number of viable cells can be obtained; and (iii) the MSC/alginate constructs can develop into bone-like nodules with high cell viability. Such a system may be useful in large-scale production of bony implants or in the repair of bony defects. The fact that endochondral bone formation led to woven bone suggests its potential feasibility in regional cell therapy.     

大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导分化为血管平滑肌样细胞的实验研究

目的探讨骨髓间充质干细胞（BMSCs）作为构建小口径血管种子细胞的可行性及其诱导机制。方法取体重100 g左右雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠后肢股骨和胫骨骨髓,采用原代全骨髓培养法,多次传代纯化,体外扩增后,观察细胞形态,并用免疫荧光及流式细胞仪检测CD34、CD90、CD105细胞因子,鉴定是否为BMSCs。将BMSCs分为实验组和对照组：实验组使用含全反式维甲酸及二丁酰环磷酸腺苷（db-cAMP）的低糖基本培养基（DMEM-LG）培养;对照组采用普通的DMEM-LG培养。观察诱导后细胞形态,检测诱导后第5代细胞平滑肌α-肌动蛋白（SM--αactin）、钙结合蛋白（calponin）、平滑肌肌球蛋白重链（SMMHC）的表达情况。结果原代培养所获取的细胞经过多次传代培养后呈长梭形,呈现特征性的漩涡状生长,检测CD34阴性,CD90、CD105阳性。实验组经诱导后的BMSCs生长较缓慢,略呈椭圆形,检测SM--αactin、calponin、SMMHC显著表达;对照组的细胞形态及生长速度和实验组BMSCs相似,但不表达SM--αactin、calponin和SMMHC。结论 BMSCs在全反式维甲酸的诱导下可向血管平滑肌样细胞表型分化,可为组织工程构建小口径血管提供平滑肌种子细胞。     

骨髓间充质干细胞自体移植治疗心肌梗死的实验研究

目的探讨兔骨髓间充质干细胞(MSCs)移植至缺血心肌后的增殖分化情况,对缺血心肌细胞的修复重建能力及心功能改善情况。方法将20只新西兰白兔随机分为骨髓间充质干细胞移植组(MSCs组,n=10)和对照组(n=10),采用结扎冠状动脉左前降支(LAD)制备心肌梗死模型,2周后分别将Dil标记的1×106个细胞悬液400μl或等量L-DMEM培养基用微量注射器注入梗死灶边缘,于建模前、建模后2周、细胞移植后2、4周采用多普勒超声心动图检测左心室收缩期末内径(LVESD)、左心室舒张期末内径(LVEDD),计算左心室射血分数(LVEF)、左心室短轴缩短率(LVFS)评价心脏收缩功能,同时进行心肌声学造影评价心肌组织的血流灌注情况。细胞移植后8周处死所有动物,病理学检查移植细胞在梗死区的生长状况。结果多普勒超声心动图检测结果显示:两组动物建模前、建模后2周LVEF、LVFS差异无统计学意义(0.72±0.08vs.0.71±0.04,0.56±0.11vs.0.55±0.09;0.35±0.06vs.0.35±0.04,0.24±0.08vs.0.23±0.03,P>0.05),细胞移植后2、4周MSCs组LVEF、LVFS值均明显高于对照组(0.71±0.05vs.0.60±0.05,0.72±0.07vs.0.62±0.08;0.34±0.03vs.0.29±0.01,0.35±0.06vs.0.27±0.05,P<0.05);病理学检查见自体MSCs移植8周后存活于梗死心肌中,表达肌细胞特异性标志,并且能显著增加瘢痕区毛细血管密度(38.6±7.6/mm2vs.21.4±3.9/mm2,P<0.05),心肌声学造影亦显示梗死局部血流灌注MSCs组较对照组明显改善。结论自体MSCs移植缺血心肌中可向心肌细胞分化,增加心肌血流灌注,改善心脏收缩功能。