人骨髓间充质干细胞体外分离培养及向血管内皮样细胞分化的研究

目的:研究人骨髓间充质干细胞(hMSCs)的体外分离培养方法及在特定微环境下分化为血管内皮样细胞的潜能,可能为银屑病研究提供实验基础.方法:密度梯度离心法结合贴壁法分离人骨髓间充质干细胞(hMSCs),体外扩增培养并进行鉴定.加入血管内皮细胞生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)定向诱导hMSCs向血管内皮细胞分化,流式细胞仪进行细胞表型鉴定,Dil-ac-LDL摄取实验鉴定血管内皮细胞功能.结果:经流式细胞仪测定分离培养的hMSCs CD71、CD44阳性表达,CD54、CDl06、CD45弱阳性表达,CD34、CD31、VWF、KDR、HLA-DR阴性表达;经bFGF、VEGF诱导后的hMSCs可见类似内皮细胞样改变,经流式细胞术检测,与对照组相比内皮细胞特异表面标志CD34、CD31、VWF、KDR表达转为阳性(P＜0.01),而HLA-DR、CD54、CDl06、CD45表达明显上调(P＜0.01);诱导分化后的内皮样细胞具有摄取Dil-ac-LDL的能力.结论:密度梯度离心法结合贴壁法可获得较纯的MSCs;在bFGF、VEGF诱导作用下,hMSCs具有向内皮细胞分化潜能,产生功能性内皮细胞.     

兔骨髓内皮祖细胞在组织工程血管构建中的实验研究

建立体外分离、培养及鉴定兔骨髓血内皮祖细胞（endothelial progenitor cell,EPCs）的方法,并探讨其在血管组织工程构建过程中的功能。采用密度梯度离心法分离单个核细胞,经培养鉴定为EPCs后作为种子细胞接种于人纤维连接蛋白包被（FN）的组织工程血管支架上,加入血管内皮生长因子（VEGF）、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）进行体外诱导培养,同时设置未包被纤维连接蛋白及未添加血管内皮生长因子（VEGF）、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）的培养方法作为对照组,体外培养10 d后,对构建的组织工程血管进行鉴定分析。分离培养的骨髓单个核细胞呈典型的＂铺路石样＂外观。经免疫荧光检测、细胞吞噬功能鉴定为内皮祖细胞;种植细胞10 d后结果显示：加入纤维连接蛋白和血管内皮生长因子的血管支架可见细胞种植密度明显高于对照组,扫描电子显微镜观察到,血管内腔面较为完整的覆盖内皮细胞。HE染色显示：内皮细胞在血管支架上成活并较为均匀;免疫组化结果显示分化为成熟血管内皮细胞并表达VEGFR-2、vWF、CD34。兔骨髓单个核细胞体外培养可以诱导分化为内皮祖细胞,血管内皮生长因子（VEGF）、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）和纤维连接蛋白（FN）的组合更有利于内皮祖细胞在血管支架上增殖和分化,为人工血管制备创造了条件。     

巴曲酶可影响人外周血内皮祖细胞定向分化及增殖能力

背景：近年来内皮祖细胞促进机体血管新生方面的重要作用已形成共识,但内皮祖细胞的定向分化和扩增的问题是影响其疗效和广泛开展的主要原因。 目的：观察人外周血内皮祖细胞体外分离、纯化、扩增和诱导分化为内皮细胞的可行性。 方法：用密度梯度离心法从外周血获取单个核细胞,接种于包被有人纤维连接蛋白的细胞培养板中,培养6 d后,收集贴壁细胞。以血管内皮细胞生长因子和碱性成纤维细胞生长因子对贴壁细胞进行诱导培养。另外,分别以0.05,0.1,0.2 BU/mL巴曲酶培养贴壁细胞,观察内皮祖细胞的增殖能力。 结果与结论：经血管内皮细胞生长因子和碱性成纤维细胞生长因子诱导后的细胞形态上表现内皮细胞特征,经流式细胞仪测定表达血管内皮细胞特有表面标志CD31和vWF,说明诱导后的细胞为内皮细胞。巴曲酶在体外培养条件下可增加血内皮祖细胞的数量,以0.1 BU/mL浓度作用显著,且作用时间与血内皮祖细胞增殖能力的改善呈正相关。     

人外周血内皮祖细胞的分离、培养及鉴定

背景：内皮祖细胞是成熟内皮细胞的前体细胞,具有新生血管和新生内皮化作用,在许多方面均有广泛应用前景,但其生物学特征及鉴定方法仍存争议。 目的：探索从人外周血分离培养内皮祖细胞的方法并鉴定其生物学特征。 方法：外周采血后应用密度梯度离心法分离成人外周血单核细胞,在内皮细胞全培养基重悬后接种于纤维连接蛋白包被的培养瓶中,体外培养扩增获取人内皮祖细胞并观察其形态变化、生长增殖潜能及细胞表面抗原表达情况,并通过细胞一氧化氮分泌功能测定及体外血管形成实验检测其功能学特征。 结果与结论：体外诱导培养后,六七天形成纺锤样细胞簇,两三周黏附细胞发育形成鹅卵石样外观细胞,逐渐融合呈外生性生长。在相同培养条件下,与人主动脉内皮细胞相比人内皮祖细胞具有高的增殖潜能。人内皮祖细胞表达CD31、CD34、CD144、KDR,表现为典型内皮细胞系表型,此外细胞可摄取ac-LDL并结合UEA-Ⅰ。在功能上内皮祖细胞可分泌一氧化氮并可在Matrigel中形成管腔样结构。提示通过密度梯度离心法分离人外周血单核细胞体外黏附诱导培养可获取人外周血内皮祖细胞;细胞形态、增殖能力、生物表型特征结合细胞功能学的综合性鉴定方法用于内皮祖细胞的鉴定具有一定意义。     

兔骨髓内皮祖细胞在组织工程血管构建中的实验研究

建立体外分离、培养及鉴定兔骨髓血内皮祖细胞(endothelial progenitor cell,EPCs)的方法,并探讨其在血管组织工程构建过程中的功能。采用密度梯度离心法分离单个核细胞,经培养鉴定为EPCs后作为种子细胞接种于人纤维连接蛋白包被(FN)的组织工程血管支架上,加入血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)进行体外诱导培养,同时设置未包被纤维连接蛋白及未添加血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)的培养方法作为对照组,体外培养10 d后,对构建的组织工程血管进行鉴定分析。分离培养的骨髓单个核细胞呈典型的"铺路石样"外观。经免疫荧光检测、细胞吞噬功能鉴定为内皮祖细胞;种植细胞10 d后结果显示:加入纤维连接蛋白和血管内皮生长因子的血管支架可见细胞种植密度明显高于对照组,扫描电子显微镜观察到,血管内腔面较为完整的覆盖内皮细胞。HE染色显示:内皮细胞在血管支架上成活并较为均匀;免疫组化结果显示分化为成熟血管内皮细胞并表达VEGFR-2、vWF、CD34。兔骨髓单个核细胞体外培养可以诱导分化为内皮祖细胞,血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和纤维连接蛋白(FN)的组合更有利于内皮祖细胞在血管支架上增殖和分化,为人工血管制备创造了条件。     

兔外周血两种内皮祖细胞的分离培养和鉴定

目的研究新西兰大白兔外周血两种内皮祖细胞(EPC和EOC)的分离培养和鉴定。方法由兔耳中央动脉采集外周血,以密度梯度离心法分离单个核细胞(MNC),置于EGM-2培养基中培养。用DiI标记的乙酰化低密度脂蛋白(DiI-acLDL)摄取试验和FITC标记的荆豆凝集素(FITC-UEA-1)结合试验,检测flk-1表达的免疫荧光法和检测CD34、Ⅷ因子表达的免疫组化染色法,以及体外血管形成试验对EPC/EOC进行鉴定。结果从新西兰大白兔外周血MNC中可成功地培养出EPC和EOC。培养第7天的EPC和第16天的EOC均能吞噬ac-LDL并与凝集素UEA-1相结合,同时均可表达CD34、flk-1和Ⅷ因子相关抗原。EOC在matrigel凝胶上可形成血管腔样的结构。结论用密度梯度离心法从兔外周血中分离的MNC在一定的培养条件下,能分化成为EPC和EOC,为后续的实验研究提供了细胞来源。     

大鼠外周血内皮祖细胞体外分离鉴定及内皮细胞的分化

目的：建立一种稳定的体外分离培养及诱导分化大鼠外周血内皮祖细胞(EPC)的方法。方法：抽取SD大鼠外周血，应用Ficoll密度梯度离心的方法获得单个核细胞，同时应用VEGF和bFGF诱导，使之向内皮细胞分化，以免疫细胞化学鉴定贴壁细胞的内皮标志CD31，CD34，Flk-1和vWF。结果：经VEGF和bFGF诱导后的EPC的内皮标志CD31，CD34，Flk-1和vWF在不同时段呈阳性表达。结论：大鼠外周血中含有EPC，在体外特殊诱导环境下，可定向分化为内皮样细胞，     

大鼠骨髓内皮祖细胞的分离、培养及鉴定

目的 研究大鼠骨髓来源的内皮祖细胞(EPC)的分离、鉴定、培养方法以及向内皮细胞分化的诱导条件.方法 密度梯度离心法分离SD大鼠股骨及胫骨单个核细胞,经差速贴壁后取2次贴壁细胞置于纤连蛋白铺被的培养板中.在血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)及表皮生长因子(EGF)诱导下培养两周,观察其形态学改变,以免疫细胞化学染色及Dil-acLDL、FITC-UEA-1双荧光染色法对其进行鉴定.结果 贴壁细胞呈现铺路石、团簇样生长,呈梭形、线样排列特殊形态.免疫细胞化学结果显示,贴壁细胞CD133、CD34、Flk-1、血管性假血友病因子(vWF)在不同时段呈阳性表达.诱导培养第2天,CD133阳性表达率为(79.4±4.5)%.自诱导培养的第6天开始,Flk-1与vWF呈高表达,阳性率为(74.2±3.5)%和(72.2±4.3)%.结论 用Percoll密度梯度离心法在VEGF、bFGF及EGF培养体系下可以获得较高纯度的EPC,该细胞具有内皮细胞的特性,经过体外诱导可以分化为内皮细胞.     

人外周血与脐血内皮祖细胞生物学特性的比较

背景：内皮祖细胞可从外周血与脐血中获取,是修复各种疾病所致损伤的血管内皮细胞不可或缺的细胞来源。 目的：比较人外周血与脐血来源的内皮祖细胞经体外培养后生物学特性的差异。 方法：通过密度梯度离心法和6%羟乙基淀粉结合密度梯度离心法分别分离人外周血与脐血中的单个核细胞,分别设为脐血源组和外周血源组,计数各组单个核细胞数量,按1.0×106/cm2接种于大鼠尾胶包被的培养皿中,用内皮细胞培养基进行诱导,共培养7 d。 结果与结论：外周血与脐血体外培养分离出内皮祖细胞具有类似的形态学特征。光学显微镜下观察,随着培养天数的增加,大多数细胞由早期的贴壁圆形转变为梭形。外周血源组内皮祖细胞有细胞集落形成,脐血源组可见梭形细胞自行排列生长为典型的线样结构。锥虫蓝染色及绘制细胞生长曲线后发现,外周血源组单个核细胞及内皮祖细胞数量、内皮祖细胞活率及增殖能力均低于脐血源组(P < 0.05)。外周血源组和脐血源组内皮祖细胞在接种后第3天增殖速度达到峰值,在随后的培养中细胞增殖呈衰减态。流式细胞仪及免疫荧光染色检测结果显示,外周血源组和脐血源组内皮祖细胞均可表达具有内皮祖细胞表型的CD133、CD34和血管内皮细胞因子受体2表面标志物,两组既摄取Dil标记乙酰化低密度脂蛋白,也能标记体外内皮祖细胞的标志物荆豆凝集素Ⅰ。结果证实,脐血来源的内皮祖细胞与外周血来源的内皮祖细胞生物学特性相近,脐血来源的内皮祖细胞增殖能力更强。     

人外周血内皮祖细胞的分离、培养和扩增

目的:改进从人外周血中分离、培养和体外扩增血管内皮祖细胞(EPC)的方法。方法:采用不同淋巴细胞分离液,用密度梯度离心法从外周血分离EPC;用CD34免疫磁性活化细胞分选系统(MACS)分离CD34 细胞;分别培养在包被和不包被有人纤维连接蛋白(HFN)的培养板内;采用细胞免疫化学法检测内皮细胞表面标志CD31、CD34和vWF的表达。结果:从成人外周血可分离获得EPC;不同的分离条件可影响获得EPC的数量和质量,HFN对EPC的生长有促进作用。结论:进一步改进从人外周血分离获取EPC并行体外扩增的方法,为EPC的研究奠定了基础。     

The RhoA-ROCK-PTEN pathway as a molecular switch for anchorage dependent cell behavior

The proliferation of anchorage-dependent cells of mesenchymal origin requires the attachment of the cells to substrates. Thus, cells that are poorly attached to substrates exhibit retarded cell cycle progression or apoptotic death. A major disadvantage of most polymers used in tissue engineering is their hydrophobicity; hydrophobic surfaces do not allow cells to attach firmly and, therefore, do not allow normal proliferation rates. In this study, we investigated the molecular mechanism underlying the reduced proliferation rate of cells that are poorly attached to substrates. There was an inverse relationship between the activity of the small GTPase RhoA (RhoA) and the cell proliferation rate. RhoA activity correlated inversely with the strength of cell adhesion to the substrates. The high RhoA activity in the cells poorly attached to substrates caused an increase in the activity of Rho-associated kinase (ROCK), a well-known effector of RhoA that upregulated the activity of phosphatase and tensin homolog (PTEN). The resulting activated PTEN downregulated Akt activity, which is essential for cell proliferation. Thus, the cells that were poorly attached to substrates showed low levels of cell proliferation because the RhoA-ROCK-PTEN pathway was hyperactive. In addition, RhoA activity seemed to be related to focal adhesion kinase (FAK) activity. Weak FAK activity in these poorly attached cells failed to downregulate the high RhoA activity that restrained cell proliferation. Interestingly, reducing the expression of any component of the RhoA-ROCK-PTEN pathway rescued the proliferation rate without physico-chemical surface modifications. Based on these results, we suggest that the RhoA-ROCK-PTEN pathway acts as a molecular switch to control cell proliferation and determine anchorage dependence. In cells that are poorly attached to substrates, its inhibition is sufficient to restore cell proliferation without the need for physico-chemical modification of the material surface.     

力学应变对体外培养动物细胞的影响

介绍了生物力学领域中细胞生长、增殖与分泌方面的实验研究进展.着重介绍了基底加载实验中不同环境对细胞分裂与增殖的作用;力学载荷对细胞黏附及生长的影响;力学应变对体外培养成骨细胞增殖与分泌的影响;流体环境对细胞生长增殖的作用.     

可对细胞施加双向应变的体外培养系统

为考察体外培养细胞在动应变作用下的响应，参考Winston等人的方法，我们制作了一套细胞体外培养系统，培养皿用有机玻璃作成，培养皿底为硅橡胶膜，下面有一封闭压力腔，通过对硅橡胶管和挤压轮间隙的调整，压力腔内的液压使硅橡胶膜产生设计应变，其应变范围可从0～4％调整，改变步进电机的转动方式，加载频率可从0．1～5Hz变化。     

E-cadherin表达缺失在白血病细胞行为中的作用

目的:确定上皮-钙黏蛋白(E-cadherin)表达缺失在白血病细胞行为中的作用,最终阐明E-cadherin介导的骨髓微环境与造血细胞相互作用改变在白血病发生中的作用。 方法:细胞黏附实验测定 HL-60细胞经5-氮杂脱氧胞苷（5-Aza-CdR）诱导E-cadherin表达后细胞黏附能力的改变,MTT法测定细胞增殖能力,细胞迁移实验确定细胞的迁移能力。结果:HL-60细胞经5-Aza-CdR诱导E-cadherin表达后,其对E-cadherin-Fc的黏附能力增加,细胞在E-cadherin-Fc上的增殖能力下降,细胞黏附导致细胞迁移能力下降。结论:白血病细胞中由于E-cadherin表达丧失,引起细胞黏附降低,增殖能力增强,细胞迁移活跃,表明E-cadherin表达缺失与白血病细胞行为的获得有关。     

蛇六谷提取物抑制K562细胞增殖并诱导分化的作用

目的:探讨蛇六谷提取物(TuAKe)抑制人慢性髓系白血病K562细胞增殖和诱导分化的作用机制。方法:不同浓度的TuAKe处理K562细胞,MTT比色法和半固体集落形成实验检测K562细胞的增殖能力;瑞氏-姬姆萨染色观察细胞形态;流式细胞术检测分化相关抗原CD11b、CD14和CD42b的阳性表达率;Western blot法检测细胞周期蛋白依赖性激酶2(CDK2)、细胞周期蛋白E1(cyclin E1)和红系分化核转录因子GATA-1的蛋白表达水平。结果:TuAKe能够抑制K562细胞增殖,改变细胞形态,抑制K562细胞进入S期,并阻滞在G_2/M期,提高分化相关抗原CD11b、CD14和CD42b阳性表达率,上调GATA-1蛋白表达,同时下调CDK2和cyclin E1蛋白表达(P0.05)。结论:TuAKe可能通过调控细胞周期抑制K562细胞增殖,同时诱导K562细胞多向分化。     

Targeting cells in motion: Migrating toward improved therapies

The development of clinical therapeutics that interfere with the migration of leukocytes has revolutionized the treatment of multiple sclerosis and holds great promise for the treatment of a wide range of inflammatory diseases. As the molecules essential for the multi‐step adhesion cascade that mediates cellular migration have been elucidated, the number of potential targets available to modulate leukocyte trafficking has increased exponentially. In this Viewpoint, we briefly review our current understanding of these mole‐cular targets and how these targets vary by tissue and leukocyte subset with emphasis on T cells. We then describe the two currently approved therapeutics that target cell migration, natalizumab and fingolimod, and discuss how an improved understanding of their function could pave the way for the development of safer and more efficacious therapies for inflammatory and autoimmune diseases.     

自体甲状腺组织与干细胞移植治疗甲状腺功能减退症的研究进展

不可逆性甲减患者需要终身服用甲状腺激素，对患者的日常工作和生活造成了很大的不便。随着近年来对自体甲状腺组织与干细胞移植研究的进展，有望解决甲减病人终身服药这一问题。自体甲状腺组织移植的动物实验以及人体试验均表明：甲状腺移植物不但能够存活，而且能够发挥作用。最新的胚胎干细胞（Embryonic stemcell，ESC）研究证明，ESC可以分化为甲状腺滤泡细胞。     

Self-loading and cell culture in one layer microfluidic devices

We report on a simple method for self loading and culture of mammalian cells in microfluidic multi-chambers for high throughput screening. The device was obtained by using one layer soft lithography with polydimethylsiloxane (PDMS) and thermal bonding on a glass slide. Self loading of cell suspension could be possible after degassing of the PDMS device for 30 min. Both cell loading efficiency and cell proliferation behaviors have been analyzed with triangle chambers of different sizes, all connected to the main flow channels with small entrances. We found that the number of cells loaded into the micro-chamber increased with the side length of the triangle, showing well size dependence and that self loading at a single cell level was possible for small chambers. For large chambers, the cell area density after loading and proliferation is however quite heterogeneous. For demonstration, HeLa cell growth behavior has been followed for 11 days until the total area of the largest chambers was fully filled.