Cbfal对骨髓间充质干细胞分化的定向调控研究

目的 研究Cbfal调控间充质干细胞(MSCs)分化为成骨细胞的分子机制。方法 用Percoll密度梯度离心法分离获得人、大鼠和小鼠的MSCs，通过苏木精-伊红染色、细胞化学、免疫细胞化学、免疫荧光及透射电镜等方法进行鉴定。传代培养后的MSCs分别用重组真核表达载体pcD-NA3．1( )／Cbfal-Ⅱ通过脂质体系统转染，用Northern Blot检测三种成骨细胞特异性细胞外基质蛋白mRNA的表达情况。结果 转染后人、大鼠和小鼠的MSCs都有骨钙素、骨桥接蛋白和Ⅰ型胶原的表达，三间无明显差别。结论 Cbfal在转录水平定向调控间充质干细胞分化为成骨细胞．可应用于骨科疾患的基因治疗。     

Cbfal定向调控骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的实验研究

目的 研究核心结合因子(Cbfal)调控骨髓问充质干细胞(MSCs)分化为成骨细胞的分子机制。方法 用Percoll密度梯度离心法分离获得人、大鼠和小鼠的MSCs，通过HE、细胞化学、免疫细胞化学、免疫荧光及透射电镜等方法进行鉴定。传代培养后的MSCs分别用重组真核表达载体pcDNA3．1( )／Cbfal-Ⅱ通过脂质体系统转染，用Northern Blot检测三种成骨细胞特异性细胞外基质蛋白mRNA的表达情况。结果 转染后人、大鼠和小鼠的MSCs都有骨钙素、骨桥接蛋白和Ⅰ型胶原的表达，三者间无明显差别。结论 Cbfal在转录水平定向调控间充质干细胞分化为成骨细胞，可应用于骨科疾患的基因治疗。     

重组Osf2定向调控骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化

目的研究成骨细胞特异性因子(Osf2)调控骨髓间充质干细胞(MSCs)定向分化为成骨细胞(OB)的分子机制。方法用Percoll密度梯度离心法分离获得大鼠的MSCs,通过细胞免疫化学、免疫荧光、透射电镜及流式细胞仪等方法进行鉴定。构建真核表达载体pcDNA3.1( )/Osf2,通过脂质体系统转染传代培养后的MSCs,用Northern Blot检测三种OB细胞外基质蛋白mRNA的表达情况。结果转染后的MSCs都表达OB特异性基质蛋白骨钙素、骨桥接蛋白和I型胶原。结论Osf2在转录水平定向调控MSCs分化为成骨细胞,可应用于骨质疏松、骨缺损等疾患的基因治疗。     

Osf2/Cbfa1对间充质干细胞的促成骨效应

目的:观察重组腺病毒介导Osf2/Cbfa1对间充质干细胞(MSCs)的促成骨效应。方法:分离培养兔MSCs,用重组Osf2/Cbfa1腺病毒感染MSCs,蛋白印迹检测目的基因表达,对硝基苯磷酸二钠法和放免法分别检测成骨细胞标志基因碱性磷酸酶(ALP)和骨钙素表达。结果:感染后MSCs检测到Osf2/Cbfa1表达,从第4天开始,ATP活性和骨钙素含量较单纯诱导组和对照组显著增高。结论:Osf2/Cbfa1可明显促进MSCs向成骨细胞定向分化。     

骨髓间充质干细胞诱导分化成骨方法的研究与进展

背景：骨髓间充质干细胞具有良好的成骨分化潜能,移植入体内后可分化为骨、软骨、肌肉、脂肪、肝脏和神经等多种细胞。目的：综述大鼠骨髓间充质干细胞诱导分化成骨最新方法进展。方法：分别以“骨髓间充质干细胞,成骨细胞,诱导分化”、“bone mesenchymal stem cells,osteoblast cells,osteogenic differentiation”为检索词,应用计算机检索CHKD期刊全文数据库,PubMed数据库和万方数据库1995至2011年有关文章。纳入有关骨髓间充质干细胞的文献。排除内容重复和缺乏原创性文献。保留34篇文献做进一步分析。结果与结论：骨髓间充质干细胞在适当的生长因子诱导下可以快速地向成骨细胞分化和增殖。在体外诱导骨髓问充质干细胞向成骨细胞分化需要特定的诱导条件、优良的诱导剂以及合适的剂量。骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化受许多自身调控因素（控制基因表达的转录因子）和环境调控因素（分泌因素、细胞外基质,化学因素、细胞与细胞间的相互作用）的影响,这些调控因素并不是孤立存在的,而是相互联系、相互作用,共同调控骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化。,     

骨髓间充质干细胞成骨分化过程中瞬时性受体电位香草精受体5的表达：

背景：目前,钙离子通道的研究仪限r肾脏、小肠、光滑卯母细胞中瞬时性受体电位香草精受体5所表现出来的电生理特性。目的：观察新掣钙离子通道瞬时性受体电位香草精受体5在大鼠骨髓间充质干细胞来源的成骨细胞中的表达及意义。方法：分离、提取、培养大鼠骨髓问充质干细胞,诱导大鼠骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,用免疫组织化学法检测大鼠骨髓问充质干细胞诱导分化的成骨细胞中瞬时性受体电位香草精受体5的表达。结果与结论：实验成功将体外培养大鼠骨髓间充质干细胞诱导培养为成骨细胞。碱性磷酸酶染色和茜素红染色检测结果显示,诱导分化的成骨细胞中胞浆中可见紫黑色和红色的矿化结节。免疫组织化学染色结果显示,诱导的成竹细胞中瞬时性受体电位香革精受体5呈强阳性表达。结果证实,大鼠骨髓间充质千细胞来源的成骨细胞中存在瞬时性受体电位香草精受体5钙离子通道,此通道可能成为调节成骨细胞增殖和分化的候选通道。     

转化生长因子β1转染骨髓间充质干细胞向软骨细胞的分化

目的:通过转化生长因子β1基因转染大鼠的骨髓间充质干细胞,观察目的基因的分泌情况及干细胞向软骨细胞分化效果,为构建新型的软骨组织工程学种子细胞提供新思路。方法:实验于2005-10/2006-09在中国医科大学细胞生物实验室完成。实验材料:6周龄Wistar大鼠10只,质粒pcDNA3.1-TGF-β1(由吉林大学徐莘香教授惠赠),转化生长因子β1、Ⅱ型胶原小鼠抗大鼠单克隆抗体(Neomaker公司)。实验分组:分为未经转染的骨髓间充质干细胞(未转染组)、转染空载的骨髓间充质干细胞(转染空载体组)和转染转化生长因子β1的骨髓间充质干细胞(转染转化生长因子β1组)。实验方法:①密度梯度离心法和贴壁分离法相结合分离、纯化大鼠骨髓间充质干细胞,免疫荧光法检测细胞表面标志。②质粒pcDNA3.1-TGF-β1扩增、提取、鉴定。③转化生长因子β1基因转染骨髓间充质干细胞。实验评估:①四甲基偶氮唑盐法测定筛选后细胞的增殖活性。②Westernblot检测转染后细胞转化生长因子β1和Ⅱ型胶原蛋白表达。结果:①免疫荧光法检测骨髓间充质干细胞:CD29和CD44表达阳性,CD34和CD45表达阴性。②pcDNA3.1-TGF-β1真核表达载体的酶切鉴定:基因测序与GeneBank cDNA序列相符。③转染基因对骨髓间充质干细胞增殖活性的影响:基因转染后骨髓间充质干细胞的增殖力变强,转染组的细胞增殖力高于未转染组和转染空载体组。④转化生长因子β1表达:转染后的骨髓间充质干细胞较未转染和转染空载体的骨髓间充质干细胞分泌转化生长因子β1蛋白增加。⑤Ⅱ型胶原的蛋白表达:在转化生长因子β1目的基因转染后的骨髓间充质干细胞Ⅱ型胶原蛋白表达较未染和转染空载体的骨髓间充质干细胞增强。结论:应用基因转染技术将转化生长因子β1目的基因导入骨髓间充质干细胞中,在蛋白质水平鉴定转染成功,且骨髓间充质干细胞成软骨分化所需的特异性细胞外基质Ⅱ型胶原明显升高,使骨髓间充质干细胞在保持很强的体外传代增殖能力同时,又能产生、表达转化生长因子β1。     

重组共表达质粒pIRES-hVEGF_（121）cDNA/hBMP-4转染骨髓间充质干细胞对其成骨分化的影响

背景：在许多情况下,人体组织修复是多因子共同协调作用的结果,因而共表达多基因载体的构建能够满足多因子基因治疗的需要,是近年来基因治疗的新思路。目的：观察重组pIRES-hVEGF121cDNA/hBMP-4共表达质粒转染大鼠骨髓间充质干细胞后的表达及其对大鼠骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的影响,为骨缺损的联合基因治疗奠定基础。方法：使用全骨髓培养法分离、培养大鼠骨髓间充质干细胞;流式细胞仪检测骨髓间充质干细胞表面标志抗原的表达;重组pIRES-hVEGF121cDNA/hBMP-4共表达质粒经酶切鉴定后,在脂质体介导下将其转入大鼠骨髓间充质干细胞,提取总RNA和总蛋白,进行RT-PCR和Western blot检测;茜素红染色检测转染后大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化能力。结果与结论：流式细胞仪检测显示CD90表达强阳性,CD45表达阴性;重组pIRES-hVEGF121cDNA/hBMP-4共表达质粒成功转染至大鼠骨髓间充质干细胞中,并获得有效共表达;转染后第14天,茜素红染色阳性,能够诱导大鼠骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,为骨缺损的联合基因治疗奠定了基础。     

间充质干细胞在神经系统中的应用

间充质干细胞(mesenchymalstemcells,MSCs)是指一群具有向成骨细胞、成软骨细胞、成脂肪细胞、骨髓基质、肝脏细胞和神经细胞等多种分化潜能的多能干细胞。MSCs不仅能够向多种组织和细胞类型分化,并且在体外易分离培养和扩增。这些特性使MSCs成为在细胞治疗、基因治疗中有效发挥作用的理想工具[1]。1间充质干细胞的来源骨髓来源:骨髓中不仅有造血干细胞(hematopoietic stemcell,HSC),而且还有另一类能够分化为多种骨髓间质成分的干细胞,他们被广义地定义为间充质组织的干细胞,即间充质干细胞。骨髓来源MSCs是目前研究最多、最深入的M…     

人脐带间充质干细胞经体内定植并向心肌样细胞分化的研究

目的探讨人脐带间充质干细胞(MSCs)移植到大鼠心肌后能否存活并向心肌样细胞分化,为心肌细胞的移植探索新的细胞来源。方法从人脐带华尔通氏胶分离、培养MSCs,检测人脐带来源的MSCs的细胞表面标记。用5-溴-2-脱氧尿苷(BrdU)标记人脐带间充质干细胞,标记细胞移植到梗塞大鼠心肌,观察移植后2周细胞能否存活,移植细胞能否向心肌样细胞分化,表达心肌细胞标记物troponinI及troponinT。结果人脐带间充质干细胞移植到心肌梗塞模型大鼠心肌后细胞能存活,并表达心肌细胞标记物troponinI及troponinT。结论人脐带间充质干细胞移植至体内能存活并分化为心肌样细胞,人脐带间充质干细胞可能作为心肌细胞移植的来源。     

人骨形态发生蛋白质7基因转染兔骨髓基质干细胞向成骨细胞的分化

背景骨形态发生蛋白质是目前发现惟一的一类具有成骨能力的细胞因子,它能刺激基质干细胞向成软骨细胞和成骨细胞方向分化.目的应用基因工程方法,观察人骨形态发生蛋白质7基因转染兔骨髓基质干细胞向成骨细胞的定向分化.设计单一样本观察.单位中山大学附属第一医院骨科. 材料pcDNA1.1/AMP-hBMP7质粒.方法实验于2004-05/2005-03在中山大学附属第一医院外科实验室完成.全骨髓培养法培养兔骨髓基质干细胞,在体外分别转染pcD-NA1.1/AMP-hBMP7和pcDNA1.1/AMP并留置空白对照.检测转染基因的转录和表达,观察细胞形态和生长情况,通过对感染细胞的碱性磷酸酶染色、钙盐染色、电镜观察胞质中钙质成分以及检测骨钙素鉴定其成骨分化表型.主要观察指标①兔骨髓基质干细胞的形态及生长.②表达产物的鉴定.③碱性磷酸酶染色(钙钴法)结果.④茜素红染色结果.⑤透射电镜观察结果.⑥扫描电镜观察结果.⑦骨钙素的测定结果.结果人骨形态发生蛋白质7基因存在于转染后的骨髓基质干细胞中并表达相应的mRNA.目的基因表达后的细胞形态略有变化,但生长曲线与未转染组无明显变化.骨钙素表达较未转染组明显增强.转染组细胞的碱性磷酸酶染色和钙盐染色均为阳性.结论人骨形态发生蛋白质7基因转染可促进兔骨髓基质干细胞向成骨细胞表型分化.     

pIRES2-EGFP／Cbfal真核双表达载体的构建及鉴定

目的:构建成骨细胞特异性转录因子Cbfa1双表达载体,以期用于成骨的体内、外研究。方法:以含有全长cDNA的pCMV/Cbfa1为模板,PCR扩增Cbfa1,T-A克隆,酶切亚克隆到pIRES2-EGFP载体上,酶切、PCR及测序鉴定正确后命名为pIRES2-EGFP,脂质体转染NIH3T3细胞,G418筛选稳定表达后,提取细胞的总蛋白,Western blot检测Cbfa1蛋白的表达,以未转染组为对照。结果:酶切、PCR及测序证实pIRES2-EGFP/Cbfa1载体序列正确,脂质体法转染NIH3T3细胞后可见绿色荧光蛋白的表达,Western blot检测到Cbfa1在蛋白水平的表达。结论:pIRES2-EGFP/Cbfa1载体构建成功,可为后续研究奠定基础。     

血管内皮细胞生长因子在兔骨髓基质干细胞内的表达及影响

目的:构建血管内皮细胞生长因子pcDNA3/hVEGF165真核表达载体,并用脂质体法转染骨髓基质干细胞(mesenchymalstemcells,MSCs),观察血管内皮细胞生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF)转染后对骨髓MSCs的生长、转化的影响。方法:采用贴壁法分离骨髓MSCs,脂质体法转染。100g/L胎牛血清DMEM培养MSCs,计数法绘制生长曲线,特殊染色观察MSCs的转化,免疫组织化学法观察转染后VEGF的表达。结果:转染了pcDNA3/hVEGF165的骨髓MSCs胞浆内出现VEGF阳性颗粒,而转染了pcDNA3组及未转染组中未出现阳性颗粒,生长曲线在3组中无明显差别。特殊染色出现的时间亦无明显差别。而且,注射有转染了pcDNA3/hVEGF165的MSCs的大白兔局部皮下血管数量增加,其他两组未发现。结论:本实验成功构建了pcDNA3/hVEGF165真核表达载体并能够在MSCs细胞内表达VEGF,其表达产物具有血管内皮增殖刺激活性。     

VEGF基因修饰兔骨髓间充质干细胞的研究

背景:血管内皮生长因子的应用是组织工程组织血管化的有效手段.但是,血管内皮生长因子价格昂贵,并且半衰期非常短.很难在体内保持有效的作用浓度.故本实验将其转入组织工程的种子细胞--骨髓间充质干细胞中,使骨髓间充质干细胞能够有效地分泌血管内皮生长因子,从而达到促进血管生成的目的.目的:探讨应用人血管内皮生长因子165进行基因修饰的可行性,为血管化组织工程组织的构建及缺血性疾病的治疗奠定实验基础.设计:观察对比实验.单位:吉林大学第一医院和吉林大学再生医学科学研究所.材料:实验于2003-06/2004-08在吉林大学再生医学科学研究所吉林大学重点实验室(生物安全实验室二级)完成.健康新西兰大耳白兔由吉林大学实验动物中心提供.4.0～5.0月龄,体质量215～315 kg,雌雄兼用,实验过程中对动物处置均在麻醉状态,无菌条件下完成,符合动物伦理学标准.实验药品及试剂:Ham F12培养基(GIBCO公司),噻唑蓝(MTT)(Sigma公司),pLXSN-KDRp-VEGF165与pcDNA3.0载体由本实验室自备,ELISA检测试剂盒(深圳晶美生物公司),感受态大肠杆菌DH5α、限制性内切酶BamH Ⅰ、Xho Ⅰ、HandⅢ、EcoR Ⅰ和标准DNA分子(Promega公司).方法:分离、培养新西兰大白兔骨髓间充质干细胞.构建并鉴定pcDNA3.0-VEGF165真核表达载体,利用脂质体介导其转染骨髓间充质干细胞.采用ELISA方法检测转基因骨髓间充质干细胞的人血管内皮生长因子蛋白表达,MTT法检测转基因骨髓间充质干细胞表达物对血管内皮细胞增殖活性的影响,设单纯培养骨髓间充质干细胞及pcDNA3.0转染骨髓间充质干细胞组为对照组.主要观察指标:①重组质粒双酶切和基因测序分析.②ABC.ELISA法观察质粒转染后的骨髓间充质干细胞的人血管内皮细胞生长因子蛋白表达.③通过MTT法检测人血管内皮生长因子165基因转染骨髓间充质干细胞培养上清对血管内皮细胞增殖的影响.结果:①构建的质粒用Hind Ⅲ和Xho Ⅰ双酶切、琼脂糖凝胶电泳鉴定结果与预期完全相同,PcR和酶切鉴定正确后行测序鉴定,测序结果正确,证明所构建的质粒为pcDNA3.0-VEGF165重组质粒.②ABC-ELISA法检测结果表明,人血管内皮生长因子165基因重组载体转染骨髓间充质干细胞后24 h,即有较高水平的人血管内皮生长因子165蛋白表达,48及72 h呈下降趋势,但与对照组比较,差异显著(P＜0.05).③MTT法检测人血管内皮生长因子165基因转染骨髓间充质干细胞培养上清对血管内皮细胞增殖的影响,结果显示,含2%,4%,8%,16%和32%转染人血管内皮生长因子165基因的骨髓间充质干细胞培养上清促血管内皮细胞增殖率均高于对照组(P＜0.05).结论:人血管内皮生长因子165基因可成功地转染至骨髓间充质干细胞中,并可进行有效地表达.     

成骨生长肽对骨髓基质细胞增殖和向成骨方向分化的影响

背景:成骨生长肽是新近发现的一种具有促进成骨作用的生长因子,其对骨髓基质细胞增殖分化作用受到越来越多的关注.目的:验证成骨生长肽在体外对骨髓基质细胞增殖和成骨向分化的影响.设计、时间及地点:随机对照实验,于2006-02/06在教育部口腔生物医学工程重点实验室完成.材料:6周龄雄性SD大鼠用于骨髓基质细胞提取:成骨生长肽为Sigma公司产品.方法:体外培养骨髓基质细胞,加入含不同浓度(10-11,10-10,10-910-8,10-7mol/L)成骨生长肽及小牛血清的α-MEM培养基培养,以单纯含小牛血清的α-MEM培养基培养作对照.主要观察指标:①骨髓基质细胞的鉴定.②用四甲基偶氮唑盐法检测细胞增殖情况.③酶联免疫法检测细胞内碱性磷酸酶的表达.④反转录-聚合酶链反应法检测细胞内核心结合因子1mRNA的表达.结果:成骨生长肽对骨髓基质细胞增殖有促进作用(P<0.05),最大效应浓度为10-9mol/L;能增加细胞内碱性磷酸酶活性(P<0.05),最大效应浓度为10-8mol/L:可诱导核心结合因子1mRNA的表达(P<0.05).结论:成骨生长肽可促进骨髓基质细胞的增殖,并通过诱导其内核心结合因子1mRNA的表达促进其成骨向的分化.     

兔骨髓间充质干细胞向成骨分化对血管内皮细胞形成的可能影响

背景种子细胞的成骨功能及局部血管形成是骨组织工程修复重要影响因素.目的体外研究兔骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)诱导培养分化为成骨细胞的功能表现及血管内皮生长因子(vascular endothelia growthfactor,VEGF)的表达.探讨MSCs向成骨分化及对血管内皮细胞形成的可能影响.设计以细胞为研究对象,单一样本研究,重复观察测量.单位一所大学组织胚胎学教研室.材料本实验于2002-03/12在广东医学院组织胚胎学教研室完成.对象为兔骨髓间充质干细胞.方法分离、培养新生兔骨髓间充质干细胞,用含地塞米松、β-甘油磷酸钠和维生素C的条件培养液诱导MSCs向成骨细胞分化,观察诱导细胞碱性磷酸酶(ALP)染色、钙化结节形成以及VEGF的表达.主要观察指标①细胞形态学观察.②培养细胞的成骨分化鉴定.③诱导培养的成骨细胞VEGF表达.结果MSCs诱导培养后,细胞ALP呈强阳性染色,形成矿化结节,且VEGF表达增强,其灰度值为132.3±4.6,与MSCs的VEGF表达灰度值(148.5±5.3)比较,差异有显著性意义(P＜0.05).结论兔MSCs经诱导可分化为成骨细胞,且VEGF表达增强,可能参与内皮细胞的形成.     

Gene transfer of the Runx2 transcription factor enhances osteogenic activity of bone marrow stromal cells in vitro and in vivo.

Marrow stromal cells (MSCs) have the potential to differentiate into multiple mesenchymal cell types. To harness the power of MSCs for bone regeneration, methods must be developed to direct their differentiation selectively to the osteoblast lineage. The objective of this study was to examine the feasibility of using ex vivo Runx2 gene transfer to enhance the osteogenic activity of MSCs. Primary MSCs isolated from C57BL6 mice were transduced with adenoviral vectors encoding beta-galactosidase or Runx2. Cells transduced with Ad-Runx2 expressed Runx2 protein and underwent osteoblast differentiation as measured by increases in alkaline phosphatase activity and mineralization. Time-course studies revealed that Runx2 protein was highest 1 day after transduction and declined below the limits of detection by 15 days. Osteoblast marker mRNA expression paralleled Runx2 levels. In contrast, Runx2-dependent mineralization persisted for the duration of the experiment. To assess in vivo osteogenic activity, Ad-Runx2-transduced and control MSCs were adsorbed to two different carrier scaffolds and subcutaneously implanted into C57BL6 mice. In both cases, MSCs expressing Runx2 formed substantially more bone than cells transduced with control virus. Taken together, these studies indicate that Runx2 gene transfer may be an effective route to enhance the osteogenic potential of MSCs.