兔骨髓间充质干细胞培养及向成软骨细胞的诱导分化

背景：骨髓间充质干细胞没有理想的特异性表面标志物,对其鉴定尚无统一标准,大多数鉴定依赖于其形态水平、功能特征及培养过程中出现的分化表型来协助鉴定。 目的：体外培养扩增、鉴定兔骨髓间充质干细胞,观察其诱导分化为成软骨细胞的可行性。 方法：密度梯度离心法提取兔骨髓间充质干细胞,采用倒置显微镜进行形态学观察;用含体积分数为10%胎牛血清的α-MEM培养液培养细胞,每日定时进行细胞计数,观察细胞生长速度;采用流式细胞学方法分别检测原代及第3代细胞CD44、CD45、CD29的表达情况;取第3代生长良好的兔骨髓间充质干细胞,以特定培养液诱导(含体积分数为10%胎牛血清、转化生长因子1 10 μg/L、胰岛素样生长因子Ⅰ110 μg/L、转铁蛋白6.25 mg/L、地塞米松10 mmol/L、维生素C 0.05 mmol/L),倒置显微镜下观察形态变化,免疫组织化学检测软骨特异性Ⅱ型胶原的表达。 结果与结论：培养的细胞长梭形,呈成纤维细胞样生长,传代细胞生长迅速。流式结果表明,原代细胞有62.4%的细胞表达CD29,有60.3%的细胞表达CD44,有2.79%的细胞表达CD45,第3代有99.9%的细胞表达CD29,有99.6%的细胞表达CD44,有2.62%的细胞表达CD45。骨髓间充质干细胞诱导后体外扩增能力明显降低,诱导21 d后形态变化比较显著,Ⅱ型胶原阳性细胞较多。结果显示应用密度梯度离心法可成功分离并扩增骨髓间充质干细胞,第3代细胞纯度较高,在适当的条件下,具有分化为成软骨细胞的潜能。     

生长分化因子5诱导脂肪干细胞复合Ⅰ型胶原支架成软骨细胞的分化

背景：前期实验中发现生长分化因子5可以诱导脂肪干细胞向软骨细胞分化,但在复合Ⅰ型胶原支架的体外培养条件下其向软骨细胞分化的能力尚未见研究报道。 目的：探讨生长分化因子5诱导脂肪干细胞复合Ⅰ型胶原支架向软骨细胞分化的能力。 方法：从兔脂肪组织中分离培养脂肪干细胞,使用倒置相差显微镜观察细胞形态,使用免疫荧光对其表型进行鉴定。在复合Ⅰ型胶原支架条件下,加入外源性生长分化因子5对脂肪干细胞向软骨细胞进行诱导,在诱导14 d时,采用苏木精-伊红染色和扫描电镜对诱导的细胞进行形态学观察。在诱导7,14和21 d时,采用反转录PCR方法检测诱导的细胞的Ⅱ型胶原和蛋白多糖mRNA表达情况。 结果与结论：原代脂肪干细胞贴壁生长,呈梭形、多角形分布,细胞表面抗原CD44、CD49d 阳性,CD106 阴性。生长分化因子5诱导的脂肪干细胞与Ⅰ型胶原支架黏附良好,增殖能力旺盛,细胞表面存在着大量的细胞外基质分泌,Ⅱ型胶原和蛋白聚糖mRNA表达水平明显增加。说明生长分化因子5能够成功诱导复合Ⅰ型胶原支架的脂肪干细胞成软骨细胞分化。     

骨髓间充质干细胞向软骨细胞的分化

背景：以骨髓间充质干细胞构建组织工程气管尚缺乏理想的特异性表面标志物,对其鉴定主要依赖细胞形态学、细胞表型及诱导分化的功能进行分析。 目的：体外分离培养、鉴定兔骨髓间充质干细胞,观察在特定条件下向气管软骨细胞分化的潜能。 方法：无菌环境取兔骨髓,经全骨髓贴壁筛选法分离培养细胞至第2代,流式细胞术鉴定第1、第2代细胞表面抗原CD44、CD45的表达。无菌环境取气管,经酶消化法分离培养气管软骨细胞,甲苯胺蓝染色鉴定软骨细胞蛋白聚糖的合成。在使用转化生长因子β1的基础上,将骨髓间充质干细胞与气管软骨细胞通过Transwell小室非接触式共培养,倒置显微镜观察细胞形态,甲苯胺蓝染色鉴定蛋白聚糖的合成,荧光实时定量PCR鉴定Ⅱ型胶原和蛋白聚糖 mRNA的表达。 结果与结论：分离、培养的细胞呈长梭形、不规则形聚集生长,传代后细胞生长速度明显增快,呈鱼群状聚集生长。第1代有96.97%的细胞表达CD44、13.72%的细胞表达CD45,第2代有99.11%的细胞表达CD44、8.54%的细胞表达CD45。气管软骨细胞甲苯胺蓝染色阳性。在诱导后,骨髓间充质干细胞形态逐渐由长梭形变为三角形或不规则形,表达软骨细胞特异性Ⅱ型胶原和蛋白聚糖 mRNA基因,甲苯胺蓝染色示阳性。结果表明全骨髓贴壁筛选法可成功分离培养骨髓间充质干细胞,第2代纯度较高,且在特定诱导条件下具有分化为气管软骨细胞的潜能。     

软骨细胞上清液诱导BMSC向软骨细胞转化的实验研究

目的:体外定向诱导大鼠骨髓基质干细胞(BMSC)向软骨细胞表型转化,并对诱导进行鉴定。方法:从SD大鼠中分别分离出BMSC和软骨细胞进行体外培养。收集软骨细胞培养上清液,作为BMSC诱导液从第2代开始进行诱导分化。7d后取出标本,甲苯胺蓝染色和Masson染色检测软骨基质的分泌,免疫组织化学检测软骨特异性Ⅱ型胶原表达,RT-PCR检测Ⅱ型胶原和aggrecan的mRNA表达。结果:镜下见细胞形态由梭形向多边多角形转化。甲苯胺蓝染色和Mas-son染色阳性,Ⅱ型胶原免疫组化检测阳性,RT-PCR检测Ⅱ型胶原和aggrecan mRNA呈阳性表达。结论:软骨细胞上清液可诱导BMSC向软骨细胞转化。     

体外传代培养兔关节软骨细胞的去分化现象

背景：兔是软骨组织工程研究中应用非常广泛的实验动物模型,关节软骨细胞的去分化现象已经被广泛认可。 目的：观察体外传代培养过程中兔关节软骨细胞的去分化现象。 方法：将从新西兰大白兔膝关节分离获取的原代软骨细胞进行传代培养至第7代,对细胞生长、形态、基质分泌以及基因表达等方面分别采用细胞计数,显微镜观察,F机动蛋白染色、番红O染色,糖胺聚糖定量测定以及半定量聚合链式反应进行鉴定和比较。 结果与结论：光学显微镜下,兔关节软骨细胞在体外传代培养过程中细胞形态由小且圆形或多角形,逐步转变大且为成纤维细胞样的梭形形态,对F机动蛋白的染色进一步佐证了这样的形态变化。细胞计数结果表明,细胞增殖能力随代次增加显著下降,特别是第3代以后的软骨细胞基本无明显增殖;经过番红O染色以及定量测定糖胺聚糖的含量,发现软骨特性胞外基质分泌量从第2代细胞开始就呈现显著的降低。半定量聚合链式反应检测结果表明,随着传代次数的增加,特别是第3代以后,软骨相关特征分子(包括Ⅱ型胶原、聚集蛋白聚糖、软骨寡聚基质蛋白和SOX9等)基因表达水平下调;而与去分化相关的特征分子Ⅰ型胶原和多能蛋白聚糖基因表达水平上调,同时,细胞表面分子CD90基因表达上调,而CD14基因表达未见明显变化。结果证实,兔软骨细胞在体外传代过程中可出现快速地去分化现象,呈现出特征基因表达水平的变化,第3代以内的软骨细胞适合应用于软骨组织再生修复。     

自体激活富血小板血浆干预兔骨髓间充质干细胞体外成软骨分化的研究

背景：自体富血小板血浆激活后可释放多种生长因子,可以促进骨髓间充质干细胞的增殖与分化。 目的：观察自体激活富血小板血浆对体外培养的兔骨髓间充质干细胞向成软骨细胞分化的影响。 方法：取兔股骨骨髓,全骨髓贴壁法分离培养骨髓间充质干细胞;取第3代骨髓间充质干细胞,分别应用体积分数10%自体激活富血小板血浆和体积分数10%胎牛血清培养液进行体外培养,观察其向成软骨细胞分化情况。 结果与结论：分离培养的兔骨髓间充质干细胞呈长梭形,传代后细胞生长迅速。流式细胞仪检测发现第3代细胞高表达CD29、CD44,而低表达CD45。免疫荧光细胞化学染色显示经自体激活富血小板血浆诱导的骨髓间充质干细胞表达Ⅱ型胶原;实时荧光定量PCR检测发现经自体激活富血小板血浆诱导的骨髓间充质干细胞Ⅱ型胶原α1链基因和聚集蛋白聚糖基因表达明显高于经胎牛血清诱导的骨髓间充质干细胞(P < 0.01)。可见自体激活富血小板血浆具有促进兔骨髓间充质干细胞向软骨细胞方向分化的潜能。     

人脂肪来源间充质干细胞成骨及成软骨的潜能

背景：人脂肪来源间充质干细胞是种具有较强的体外增殖和多系分化能力的成体干细胞,可以从美容吸脂手术中获得,取材方便,原料来源丰富,在生物治疗应用方面蕴藏着巨大的价值。 目的：体外分离、培养人脂肪来源间充质干细胞,探讨其基本生物学特性及成骨成软骨的潜能。 方法：取美容吸脂获得的脂肪组织,采用Ⅱ型胶原酶消化法分离人脂肪来源间充质干细胞并进行体外培养;观察细胞形态、测定细胞周期、流式细胞仪鉴定细胞表面标志;取第3代细胞,分别加入成骨诱导培养基及成软骨诱导培养基行体外成骨及成软骨诱导。 结果与结论：体外培养人脂肪来源间充质干细胞呈纤维样形态,原代细胞24 h内贴壁,培养5~7 d 后开始形成细胞集落;经细胞周期检测显示G₀/G₁,S和G₂/M所占比例分别为(88±2)%,(12±2)%和0.03%。经流式细胞仪检测CD29和CD105呈阳性表达,CD34和CD45呈阴性表达。RT-PCR检测显示,人脂肪间充质干细胞经成骨诱导分化后细胞中骨桥蛋白mRNA呈阳性表达,经软骨诱导分化后细胞中Ⅱ型胶原mRNA呈阳性表达。结果证实,实验成功体外分离、培养人脂肪来源间充质干细胞,其具有向成骨细胞和软骨细胞分化的潜能。     

外源性透明质酸对兔骨髓间充质干细胞定向分化为软骨细胞的影响

背景：透明质酸是关节腔滑液最主要的成分,对细胞的形态发生起着非常重要的作用,但其用于软骨缺损修复时对骨髓间充质干细胞的影响如何呢？ 目的：通过分析外源性透明质酸对兔骨髓间充质干细胞体外增殖及定向分化为软骨细胞的影响,探讨关节腔内环境对骨髓间充质干细胞的作用。 方法：全骨髓法+贴壁培养法分离培养兔骨髓间充质干细胞,取第4代细胞用于实验,实验组细胞加入透明质酸诱导液,以转化生长因子β3诱导组作为阳性对照,阴性对照组加入常规培养液。分别于诱导后第7,14,21 d行甲苯胺蓝染色检测蛋白聚糖表达,免疫组化染色及RT-PCR检测细胞Ⅱ型胶原表达。 结果与结论：经透明质酸诱导后,细胞增殖速度减慢,由长梭形变为多角形、椭圆形,细胞外基质呈甲苯胺蓝异染性和Ⅱ型胶原免疫组化阳性,RT-PCR检测示Ⅱ型胶原mRNA表达阳性,表现出软骨细胞的分化特点,但表达均比阳性对照组弱。结果提示,外源性透明质酸具有诱导兔骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的能力,但比转化生长因子β3的诱导能力弱,关节腔内环境对骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化有正性促进作用,支持透明质酸作为软骨组织工程基质使用。     

转化生长因子β1诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化

背景:转化生长因子β1是关节软骨组织工程研究的首选生长因子,适当浓度能刺激关节软骨细胞增殖、分裂和分化。目的:建立含有转化生长因子β1的特殊诱导体系培养条件下骨髓间充质干细胞分化为软骨细胞的能力,观察诱导后的细胞形态及表型变化。方法:于兔胫骨结节内侧抽取骨髓,采用贴壁培养法分离纯化兔骨髓间充质干细胞,取第3代骨髓间充质干细胞行流式细胞仪检测鉴定其表面抗原,以含有转化生长因子β1的特殊软骨诱导体系的培养条件下对第3代骨髓间充质干细胞诱导培养21d,诱导后与人鼻中隔软骨细胞进行比较。采用免疫组织化学法对Ⅱ型胶原进行定性检测。结果与结论:贴壁培养法可分离并纯化兔骨髓间充质干细胞,所得第3代骨髓间充质干细胞表面抗原CD44阳性,CD34、CD45阴性。经诱导培养21d后细胞形态变为不规则,Ⅱ型胶原免疫组织化学染色显示可见阳性细胞。提示含有转化生长因子β1的特殊软骨诱导体系的培养条件下,骨髓间充质干细胞可以转化为软骨细胞,且与正常软骨细胞无明显差异。     

Ⅱ型胶原酶消化法可短时间获得大量纯化大鼠关节软骨细胞

背景：建立一种经济、快捷、切实可行的软骨细胞分离培养体系对于软骨体外实验研究有着重要的意义。 目的：探讨与改进大鼠关节软骨细胞的培养方法。 方法：无菌条件下取新生1周龄SD雄性大鼠双侧髋及膝关节软骨,采用Ⅱ型胶原酶消化法分离软骨细胞并进行原代、传代培养及鉴定。 结果与结论：倒置相差显微镜下见原代培养的软骨细胞12 h后开始贴壁,3 d左右可形成单层,4 d左右即可传代。传至第6代后,部分细胞变为梭形;第7代后,绝大部分细胞变为长梭形和不规则形状,增殖能力减弱。甲苯胺蓝染色显示培养的软骨细胞核呈异染性,免疫荧光染色显示培养的软骨细胞Ⅱ型胶原呈阳性表达。说明采用此方法可在短时间内获得大量纯化的大鼠软骨细胞。     

放射抑制小鼠骨髓间充质干细胞成骨潜能并导致骨损伤

目的 观察放射对小鼠骨髓间充质干细胞(BMMSCs)体外成骨潜能及体内骨组织的影响.方法 分离、培养正常的及接受4Gy放射后28d的小鼠BMMSCs,用碱性磷酸酶(ALP)和Von Kossa染色法鉴定BMMSCs体外成骨分化潜能的改变,并通过骨组织形态学和骨密度(BMD)检测放射后小鼠体内骨组织的相关变化.结果 4Gy照射28d后小鼠BMMSCs的成骨潜能明显降低,同时体内骨组织结构破坏,小鼠骨密度降低.结论 放射损伤后小鼠BMMSCs的成骨潜能显著降低,可能在干细胞水平参与了放射后骨损伤的发生.     

人骨髓间充质干细胞的生物学特性及向神经前体细胞分化的实验研究

目的 观察体外培养的人骨髓间充质干细胞(hMSCs)的生物学特性,并探讨使其转分化为神经前体细胞(NPCs)的方法.方法以密度梯度离心和贴壁法相结合分离成人骨髓间充质干细胞,并观察细胞形态、生长、表面标记以及成骨和成软骨及成脂肪能力的情况.选用第3代细胞进行诱导,先经胚胎干细胞培养液扩增,再用加有5-氮胞苷和曲古菌素A的神经诱导液诱导,7d后,一部分样本进行Nestin、Sox2免疫荧光染色和RT-PCR检测;另一部分样本在含有B27的神经培养液中继续培养7d,然后进行NF-L的免疫荧光检测.结果分离培养的hMSCs纯度较高,CD29、CD44的阳性率均在90%以上;具有明显的成骨、成软骨和成脂肪能力;经5-氮杂胞苷和曲古菌素A作用后能向神经前体细胞分化,免疫荧光染色及RT-PCR结果显示,诱导后的细胞能特异性表达神经前体细胞标志物Nestin和Sox2;在神经培养液中继续培养后检测神经细胞标记物NF-L,可见较多阳性细胞.结论 hMSCs可在体外进行分离培养扩增,经药物修饰后具有向神经前体细胞分化的潜能.     

毛囊培养上清液诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化的研究

目的探讨毛囊培养上清液诱导体外培养的大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)向毛囊干细胞横向分化的潜能。方法采用完全贴壁法分离培养大鼠MSCs,取第3代MSCs,用免疫细胞化学染色技术鉴定CD44和CD29。用毛囊培养上清液为条件培养液诱导MSCs,倒置相差显微镜观察细胞形态学变化,对诱导后的细胞进行角蛋白15的免疫细胞化学染色和免疫荧光细胞化学染色,逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)进一步鉴定诱导后细胞角蛋白15的表达。结果体外培养的MSCs,CD44、CD29表达阳性。经毛囊上清液诱导后,免疫细胞化学、免疫荧光细胞化学染色鉴定,部分细胞角蛋白15表达阳性;同时RT-PCR也检测到keratin 15 mRNA的表达。结论体外培养的骨髓间充质干细胞经毛囊培养上清液诱导可以分化为毛囊干细胞样的细胞。     

褪黑素体内外对小鼠前胃癌细胞的增殖抑制与凋亡诱导作用

目的 探讨褪黑素(MLT)在体内外对小鼠前胃癌(MFC)细胞的增殖抑制与凋亡诱导作用.方法 体内实验:建立荷胃癌小鼠模型,随机分为5组:A.正常对照组;B.荷瘤空白对照组:每日注射生理盐水100 mg/kg;C.小剂量褪黑素组:荷瘤成功后(接种第6天起)每日腹腔注射MLT 25 mg/kg;D.中剂量MLT组:每日腹腔...     

人孤雌胚胎干细胞与正常胚胎干细胞分化能力的比较

目的 比较人类孤雌胚胎干细胞(pESCs)系与正常胚胎干细胞(nESCs)系的分化能力,探讨pESCs是否和nESCs一样具有多向分化潜能.方法 将pESCs和nESCs分别注射到重症联合免疫缺陷(SCID)小鼠体内形成畸胎瘤,瘤体组织切片和HE染色后进行组织学分析;将pESCs和nESCs体外悬浮培养形成拟胚体(EB),利用RT-PCR检测3个胚层主要器官以及滋养层细胞发育关键基因的表达;将pESCs和nESCs定向诱导分化为滋养层细胞,通过流式细胞仪测定人绒毛膜促性腺激素-β(hCG-β)阳性细胞比例以及通过酶联免疫吸附测定(ELISA)进行hCG-β的定量分析.结果 在体内生长和体外培养过程中,pESCs和nESCs均能够向3个胚层的细胞类型分化.在SCID小鼠体内可形成畸胎瘤,有神经上皮、软骨、腺上皮等3个胚层的衍生物产生;pESCs和nESCs来源的EB在体外自发分化5~21d后,均检测到3个胚层主要器官以及滋养层细胞发育关键基因的表达;pESCs定向分化为滋养细胞后,可以检测到hCG-β的表达,但其阳性细胞比例和分泌量均低于nESCs.结论 pESCs具有向3个胚层以及滋养层细胞分化的能力,但是向滋养层细胞分化的能力仍低于nESCs.     

rhG-CSF促进体外培养神经干细胞的增殖

目的 探讨重组人粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF)对小鼠胚胎神经干细胞(NSCs)增殖的作用.方法 分离培养小鼠NSCs,通过向培养基中添加G-CSF(10、30、60、100和200μg/L),四甲基偶氮唑蓝(MTT)比色法以及5-溴-2′-脱氧尿苷(BrdU) 免疫荧光染色标记检测NSCs的增殖.免疫印迹法检测NSCs增殖时信号转导与转录激活因子3(STAT3)和磷酸化信号转导和转录激活因子3(p-STAT3)的表达.结果 神经干细胞表达G-CSF受体,细胞活性随G-CSF的浓度不同表现出一定的剂量依赖性,当G-CSF的浓度为100μg/L时细胞的活性最高.G-CSF处理组的细胞增殖活性明显高于对照组.进一步证实,在G-CSF处理后,p-STAT3的表达则在5 min开始升高,30 min 到达峰值,之后开始下降,至75 min 接近正常水平.加入G-CSF受体的抗体后,p-STAT3的活化现象消失,并且细胞的增殖也明显低于G-CSF作用组,和对照组接近.结论 rhG-CSF可促进小鼠NSCs的增殖,其作用机制可能是通过细胞表面的G-CSF-R促进STAT3的活化.G-CSF可能作用于内源性NSCs的活化和增殖.     

小鼠垂体巢蛋白阳性细胞在体外具有集落生长能力

目的 研究小鼠垂体前叶中巢蛋白(Nestin)阳性细胞在体外培养环境中的自我增殖能力. 方法建立小鼠垂体Nestin阳性细胞克隆生长培养条件,观察次代细胞在其中的生长情况.应用野生型细胞和增强型绿色荧光蛋白(EGFP)细胞混合培养,以及BrdU渗核实验鉴定次代Nestin阳性细胞培养过程中新生细胞群的来源.结果次代Nestin阳性细胞在克隆生长培养基中能够自我增殖.野生型细胞和EGFP细胞混合培养实验表明,新生细胞群由纯野生型细胞或纯EGFP细胞构成.BrdU渗核实验显示,24h内新生细胞群中有13%的细胞由分裂产生(n=20). 结论 部分小鼠垂体前叶Nestin阳性细胞在体外培养环境中具有克隆生长能力.     

生殖细胞核因子在精原干细胞体外培养分化中的表达

目的 将分离纯化的小鼠精原干细胞(SSCs)体外培养并诱导分化,检测生殖细胞核因子(GCNF)在小鼠SSCs诱导分化前后的表达.方法 用干细胞因子(SCF)诱导小鼠SSCs向精母细胞分化,通过间接免疫荧光染色和RT-PCR,检测GCNF在小鼠SSCs诱导分化前后的表达.结果 小鼠SSCs向精母细胞诱导分化前后,在倒置相差显微镜下进行形态学观察,细胞形态未发生明显变化,仍然呈圆形或椭圆形,核较大;间接免疫荧光及RT-PCR结果均显示,原代培养的小鼠SSCs呈现GCNF阴性,但是向精母细胞诱导分化2d后,GCNF开始表达.结论 GCNF在体外培养小鼠SSCs向精母细胞分化的早期有表达,提示GCNF可能参与了SSCs的早期分化.     

重组BJ46a 蛋白抑制B16 细胞的体外侵袭及转移

目的 探讨蛇毒金属蛋白酶抑制剂BJ46a的抗肿瘤侵袭及转移作用. 方法 以蛇毒金属蛋白酶抑制剂BJ46a为目的基因,选择杆状病毒表达系统生产重组BJ46a蛋白,纯化并测定其生物学活性;利用Alamar blue法及Transwell小室分析法评价重组蛋白对小鼠黑色素瘤细胞B16体外生长、黏附、运动和侵袭能力的影响(n＝3). 结果 经ProBond亲和层析纯化出的重组BJ46a蛋白具有抑制基质金属蛋白酶(MMPs)的活性;经重组BJ46a蛋白处理的B16 细胞穿过 Matrigel的细胞数明显低于对照组(P<0.01),抑制率为84.8%. 结论重组BJ46a蛋白能抑制B16细胞的侵袭转移.     

切割穹隆海马伞海马提取液促进放射状胶质细胞增殖和向神经元分化

Objective To investigate the proliferation and differentiation effect of hippocampal niche on the radial glia cells EM>in vitro/EM> . Methods Successfully prepared normal hippocampal extracts and transected extracts after hippocampal fimbria-fornix transection. On the proliferation and differentiation stages, the normal and transected extracts were used to investigate their effects on the radial glia cells respectively. Results On the proliferation stage, the proportion of BrdU-positive cells in the transected group was obviously higher than that of the normal group and control group（EM>P/EM>0.05）; on the differentiation stage, the number of Tuj1-positive cells in the transected group was much more than that of the normal and control group（EM>P/EM>0.05）. Conclusion The fimbria-fornix transected hippocampal extracts can promote the proliferation and neurons differentiation of neonatal rats radial glia cells EM>in vitro/EM>. These data indicate