体外诱导脐血间充质干细胞向胰岛β样细胞的分化

背景：目前,国内外对骨髓间充质干细胞、胰腺干细胞向胰岛β样细胞分化的研究报道较多,但关于脐血间充质干细胞向胰岛β样细胞分化的研究报道较少。 目的：验证脐血间充质干细胞能否在体外向胰岛β样细胞分化,并探索其诱导条件。 方法：在无菌条件下采集正常产妇脐血,用羟乙基淀粉沉淀法分离脐血中的有核细胞,进而采用贴壁筛选法获得脐血间充质干细胞。纯化后的脐血间充质干细胞用表皮生长因子、β-巯基乙醇、高糖、激活素A和肝细胞生长因子进行诱导。观察诱导后的细胞形态变化,采用胰岛素免疫荧光染色对诱导后的细胞进行鉴定,定量检测胰岛素分泌水平及其对葡萄糖刺激的反应性。 结果与结论：经过诱导后,细胞形态发生明显变化,形态变圆而且聚集成团;诱导后细胞的胰岛素免疫荧光染色为阳性;而且细胞能分泌少量胰岛素,并对糖刺激具有反应性。在体外,脐血间充质干细胞具有向胰岛β样细胞分化的潜能。     

体外诱导人脐带间充质干细胞向胰岛β样细胞的分化

背景：体外实验中人们发现,常规诱导骨髓间充质干细胞分化的胰岛β样细胞由于种种原因限制了其进一步的应用。关于人脐带间充质干细胞是否可以成功诱导的胰岛β样细胞尚未见系统报道。 目的：进一步验证人脐带间充质干细胞向胰岛β样细胞分化的可行性。 方法：采用胶原酶消化法分离人脐带细胞进行贴壁培养;传2代后,用高浓度葡萄糖(25 mmol/L)培养液DMEM(含体积分数为10％胎牛血清)以及碱性成纤维细胞和尼克酰胺诱导脐带间充质干细胞向胰岛β样细胞分化。倒置显微镜下观察间充质干细胞诱导后的形态变化,用胰岛β细胞特异染色方法双硫腙染色鉴定诱导后细胞游离锌离子浓度;免疫细胞化学鉴定诱导后细胞内是否储存有胰岛素。 结果与结论：第2代脐带间充质干细胞经过高糖诱导后,间充质干细胞形成细胞团;并且形成了双硫腙染色阳性的细胞团;免疫细胞化学表明诱导后细胞内的细胞胰岛素染色阳性。结果表明人脐带分离出的间充质干细胞在体外可以定向诱导分化为胰岛β样细胞,这种胰岛β样细胞具有表达、储存胰岛素的功能。     

与软骨细胞共培养和条件培养液诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的比较**

背景：骨髓间充质干细胞体外转化很大程度上依赖于合适的培养条件。 目的：比较与软骨细胞共培养和条件培养液2种不同的诱导方案诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的特点。 方法：分离培养大鼠骨髓间充质干细胞和耳软骨细胞，采用骨髓间充质干细胞与软骨细胞共培养及条件培养液诱导成软骨的方法，诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化。以MTT法及流式细胞仪检测细胞活性及周期，糖胺多糖、甲苯胺蓝以及免疫组化染色检测细胞生物学特性，以RT-PCR法检测诱导后的软骨细胞Ⅱ型胶原RNA表达情况。 结果与结论：采用共培养方式诱导的软骨细胞，其生物学特性与采用条件培养液诱导的软骨细胞相比，前者优于后者，如分泌糖胺多糖的能力以及基质分泌量均较高。提示共培养方式诱导的软骨细胞更接近正常软骨细胞，更有利于作为组织工程软骨的种子细胞。     

大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导为肝细胞样细胞***

背景：目前体外诱导骨髓间充质干细胞分化为肝细胞样细胞的研究主要集中在不同诱导因子的诱导作用,而微环境的诱导作用研究较少。 目的：观察肝细胞生长因子、胎肝细胞对骨髓间充质干细胞体外诱导分化为肝细胞样细胞的影响。 方法：采用密度梯度离心法分离大鼠骨髓间充质干细胞,反复贴壁法纯化扩增骨髓间充质干细胞;采用Ⅰ型胶原酶消化法分离孕3周大鼠胚胎肝脏细胞,差速贴壁法纯化肝脏细胞;阴性对照组骨髓间充质干细胞只加入含体积分数为10%胎牛血清的L-DMEM培养基。诱导组在阴性对照组基础上加入一定浓度肝细胞生长因子或者与胎肝细胞共培养进行诱导分化。 结果与结论：诱导组白蛋白、甲胎蛋白水平均高于非诱导组(P < 0.01),诱导组糖原染色阳性,免疫细胞化学染色CK-18阳性,而非诱导组糖原染色、CK-18均阴性。结果显示肝细胞生长因子和胎肝细胞均可在体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为具有肝细胞样细胞表型和功能的类肝细胞。     

成人骨髓间充质干细胞体外诱导分化为胰岛素分泌样细胞及其鉴定

背景：体外诱导人骨髓间充质干细胞定向分化为胰岛样细胞，目前尚无成熟的鉴定方案。转基因诱导要求条件高，程序复杂，化学诱导剂诱导为现阶段较多采用的一类方法。 目的：探讨成人骨髓间充质干细胞体外诱导分化为胰岛样细胞的条件。 设计、时间及地点：细胞学体外观察，于2007-01/10在青岛大学医学院附属医院中心实验室完成。 材料：骨髓来源于青岛大学医学院附属医院内分泌科行自体干细胞移植治疗的糖尿病患者，对治疗及实验均签署知情同意书。表皮细胞生长因子、碱性成纤维细胞生长因子为Peprotech Asia公司产品，B27添加剂为Gibco公司产品，尼克酰胺、2-巯基乙醇、谷氨酰胺、双硫踪为Sigma公司产品。 方法：采用Percoll法分离成人骨髓间充质干细胞，加入含体积分数为0.1胎牛血清的LG-DMEM进行培养，胰蛋白酶消化传代。取第3~5代细胞，按1×108 L-1密度接种，分3阶段诱导：第1阶段加入含2-巯基乙醇、谷氨酰胺的HG-DMEM，培养2 d；第2阶段加入含碱性成纤维细胞生长因子、表皮生长因子、B27添加剂、谷氨酰胺的HG-DMEM，培养6 d；第3阶段加入含尼克酰胺、2-巯基乙醇的HG-DMEM，培养6 d。对照组采用单纯的HG-DMEM进行培养。 主要观察指标：相差显微镜下观察细胞形态变化，诱导第2阶段行免疫荧光鉴定PDX-1基因的表达，诱导第3阶段行双硫腙染色鉴定胰岛β样细胞团，电化学发光法测定低糖/高糖刺激下胰岛素的分泌情况。 结果：未经诱导的骨髓间充质干细胞呈长梭形贴壁生长，诱导后胞逐渐变圆，并聚集成团。诱导8 d细胞PDX-1基因呈阳性表达，诱导14 d细胞团双硫腙染色呈棕红色。经低糖、高糖刺激后，对照组无胰岛素释放，诱导14 d细胞团培养基中胰岛素含量显著升高（t=3.638~9.387，P均 < 0.01）。 结论：2-巯基乙醇、谷氨酰胺、表皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子及尼克酰胺等可在体外诱导成人骨髓间充质干细胞分化为具有分泌胰岛素功能的胰岛样细胞。     

骨髓间充质干细胞向甲状腺细胞的分化☆

背景：特定环境下体外可定向诱导大鼠骨髓间充质干细胞向甲状腺细胞分化。 目的：建立大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导为甲状腺细胞的实验方法。 方法：采用密度梯度法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,应用促甲状腺素和胰岛素诱导,以未诱导组为平行对照。利用倒置光学显微镜、透射电镜观察细胞分化过程的形态学变化,免疫荧光等检测方法研究成人骨髓间充质干细胞的分化情况。 结果与结论：诱导培养第7天可见分化细胞中有甲状腺细胞的特有基因如TSHr的表达,第9天检测到分化细胞中甲状腺细胞标记物TTF-1的表达;对照组未见变化。形态学与生物学证实了骨髓间充质干细胞可诱导培养为甲状腺细胞。     

成人骨髓间充质干细胞体外诱导分化为胰岛样细胞的研究进展★

学术背景：近几年采用胰岛细胞或胰腺移植治疗糖尿病取得一些疗效，但仍存在供体匮乏和免疫排斥两大难题。骨髓间充质干细胞在体外可诱导成为胰岛样细胞。 目的：分析总结骨髓间充质细胞体外向胰岛样细胞的诱导分化研究进展。 检索策略：由该论文的研究人员应用计算机检索Pubmed数据库1997-08/2007-08的相关文献，检索词“mesenchymal stem cells，insulin secreting cell”，并限定文章语言种类为English。同时计算机检索中国期刊全文数据库1997-08/2007-08的相关文献，检索词“骨髓间充质干细胞， 胰岛素分泌细胞”，并限定文章语言种类为中文。共检索到108篇文献，对资料进行初审，纳入标准：①文章所述内容应与骨髓间充质细胞体外诱导分化为胰岛样细胞密切相关。②同一领域选择近期发表或在权威杂志上发表的文章。排除标准：①重复性研究。②Meta分析。 文献评价：文献的来源主要是通过对骨髓间充质细胞体外向胰岛样细胞的诱导分化方面内容进行汇总分析。所选用的30篇文献中，2篇为综述，其余均为临床或基础实验研究。 资料综合：①由于胰腺和神经系统具有相似的发育控制机制，目前认为神经生长因子可能是胰腺发育的关键信号。利用人骨髓间充质干细胞多向分化能力，用表皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子将其诱导成为nestin阳性细胞，该细胞在添加含有胰岛细胞赖以生存的条件培养液中为适宜微环境，将被进一步诱导为胰腺样细胞。②目前针对胰岛素样细胞的鉴定与功能学研究有以下几方面：细胞形态学观察是否有类似胰岛样细胞团的聚集；免疫组织化学检测诱导后细胞胰岛素、胰高血糖素和生长抑素的表达；用RT-PCR法对诱导后细胞的胰岛素及胰高血糖素基因表达测定；葡萄糖刺激的胰岛素释放试验来研究诱导后胰腺细胞的功能。 结论：随着骨髓间充质干细胞在体外可诱导成胰岛样细胞技术的不断发展，为解决糖尿病细胞治疗所面临的问题提供一个新的方案。经过诱导分化所得到的胰岛样细胞，其胰岛素分泌量远小于正常胰岛细胞，因此目前急需解决在体外高效诱导且符合人生理的胰岛细胞，并将其安全移植入人体等问题。     

脐带源间充质干细胞与大鼠胰腺细胞共培养向胰岛样细胞分化及移植治疗1型糖尿病★

背景：脐带Wharton’s Jelly中间充质干细胞可以向胰岛样细胞诱导分化。 目的：验证脐带源间充质干细胞与大鼠胰腺细胞共培养向胰岛样细胞诱导分化的可能性，并观察移植后对糖尿病大鼠血糖的影响。 方法：分离、诱导、传代脐带Wharton’s Jelly中间充质干细胞，再与大鼠胰腺细胞共培养，诱导成胰岛细胞团样组织。将大鼠分为3组，正常对照组不进行移植及造模；模型组仅制备糖尿病大鼠模型；实验组造模后将胰岛样细胞移植入糖尿病大鼠肾脏包膜。 结果与结论：脐带Wharton’s Jelly细胞培养中有细胞从组织块中爬出，第7天形态发生变化，贴壁细胞部分变成梭形。分离培养的细胞表达具有间充质干细胞表面特有标志CD44、CD29、CD105，不表达CD34、CD45、CD14。诱导第7，10天PDX-1及人胰岛素强染色；胰岛素及C-肽浓度较单纯培养组明显升高；PDX-1及人胰岛素mRNA诱导第7、10天较高表达。移植第1周大鼠尾尖血糖链脲佐菌素实验组明显低于模型组(P < 0.01)，但明显高于正常照组(P < 0.01)。8周链脲佐菌素实验组肾脏被膜下发现胞核染棕色染色的Brdu阳性、胞浆棕色染色的胰岛素阳性细胞。结果表明，脐带Wharton’s Jelly中存在脐带源间充质干细胞，与大鼠胰腺细胞共培养可促进间充质干细胞向胰岛样细胞诱导分化，移植入糖尿病大鼠肾脏被膜下，可显著降低糖尿病大鼠血糖。     

骨髓间充质干细胞与关节软骨细胞Transwell共培养诱导形成软骨

背景：研究证实,关节软骨细胞具有分泌诱导因子促进骨髓间充质干细胞向关节软骨细胞分化的能力,但至今未见两种细胞运用Transwell共培养诱导骨髓间充质干细胞形成软骨的报道。 目的：观察在Transwell共培养系统中共培养后,关节软骨细胞诱导骨髓间充质干细胞向关节软骨样细胞转化的能力。 方法：骨髓间充质干细胞来源于4周龄SD大鼠的股骨及胫骨干骨髓,关节软骨细胞来源于4周龄SD大鼠的正常股骨头表面的关节软骨。分别吸取第3代骨髓间充质干细胞和关节软骨细胞,按1∶1的细胞比例分别植于Transwell共培养系统中,下室植入骨髓间充质干细胞,上室植入关节软骨细胞。同时设置相同浓度单纯骨髓间充质干细胞对照组,分别在含胎牛血清的DMEM培养基中培养,相差显微镜下观察细胞的增殖和基质合成情况,并对各组细胞爬片进行Ⅱ型胶原免疫组化染色及氨基聚糖含量检测。 结果与结论：共培养组骨髓间充质干细胞数量增多,细胞外基质合成丰富,其基质能被Ⅱ型胶原免疫组化染色,细胞染色呈现黄色。氨基聚糖含量随着诱导时间增加而增多。提示关节软骨细胞分泌物具有促进骨髓间充质干细胞向关节软骨样细胞转化的能力,与此同时,骨髓间充质干细胞还能分泌促进组织细胞修复的细胞因子,使共培养中的软骨细胞功能得以加强。由此可见,软骨细胞与骨髓间充质干细胞共培养诱导具有独特的优势。     

骨髓间充质干细胞向多巴胺能神经元的诱导分化

背景：近年来研究发现,神经营养因子在骨髓间充质干细胞的分化中发挥重要作用。目前脑组织中具有再生能力的神经干细胞在体外是否具有直接诱导骨髓间充质干细胞分化为多巴胺能神经元的作用还未见报道。 目的：观察大鼠间充质干细胞在胶质细胞源性神经营养因子与神经干细胞共培养两种诱导条件下体外分化成多巴胺能神经元的能力。 方法：分离培养SD大鼠骨髓间充质干细胞,取第3代细胞分2组培养,一组细胞应用胶质细胞源性神经营养因子单独诱导,另一组细胞与已培养成球的神经干细胞共培养进行诱导,共培养之前行Brdu标记。诱导3 d后以免疫组织化学法检测各组贴壁细胞神经元特异性标志物神经原纤维和多巴胺能神经元特异性标志物酪氨酸羟化酶的表达,观察间充质干细胞的分化情况。 结果与结论：胶质细胞源性神经营养因子单独诱导组间充质干细胞在诱导24 h后胞体回缩呈锥形,突起延长且数量增多,有神经元样形态,且细胞间相互连接成网络状,3 d后部分细胞表达神经原纤维,其中少部分同时表达酪氨酸羟化酶。与神经干细胞共培养组神经干细胞球很快解离,迅速贴壁,共培养的贴壁细胞大量增殖且多呈神经元样,胞体细长多突起,相互间连接成网,多数贴壁细胞分别单独表达神经原纤维和酪氨酸羟化酶,少数细胞可见Brdu/神经原纤维,Brdu/胶质纤维酸性蛋白,Brdu/酪氨酸羟化酶双标阳性。提示间充质干细胞在胶质细胞源性神经营养因子、神经干细胞存在的情况下可定向转化为神经元,并有向多巴胺能神经元分化的可能。在该实验条件下胶质细胞源性神经营养因子效果好于神经干细胞。     

神经干细胞与脑胶质瘤干细胞☆

所有的肿瘤组织并不是由均一的肿瘤细胞所组成的,不同的细胞具有不同的增殖、浸润和转移能力,亦即肿瘤的异质性。其中存在少数担当着干细胞角色的肿瘤细胞,具有干细胞的基本特性,包括自我更新能力、无限的增殖能力和多向分化潜能,为肿瘤干细胞。神经干细胞具有很强的自我更新机制,获得较少突变即有可能恶性转化,而且干细胞存活时间较长,这意味着干细胞比成熟细胞发生细胞复制的错误几率更大,因外界环境的刺激而发生突变的机会更多,最终形成脑胶质瘤干细胞,同时调节神经干细胞增殖和自我更新的基因在脑胶质瘤的脑胶质瘤干细胞中也表达,这也是支持神经干细胞是脑胶质瘤干细胞来源的;也有推测认为它可能起源于已分化的细胞,由这些细胞突变发生去分化得来,并通过基因突变而获得了干细胞自我更新的特性,从而形成脑胶质瘤干细胞。通过探讨神经干细胞与脑胶质瘤干细胞,为脑胶质瘤的治疗提供依据。     

Quite amusing stem cells:Muse cells

<正>Stem cells may be the future of therapeutics for stroke due to their regenerative and immunomodulatory capabilities.Major barriers faced when employing stem cells,however,include faulty migration,low cell survival,and diminished proliferation.M ultilineage-differentiating stress ensuring (Muse) cells,a subset of mesenchymal stem cells,overcome these barriers.Muse cells aid in neuroregeneration,have immense regenerative potential,and are pluripotent,non-tumorigenic,and immunomodulatory.I...     

神经干细胞诱导骨髓基质细胞向神经元样细胞分化

目的：研究骨髓基质细胞向神经元样细胞分化的条件。方法：神经十细胞诱导骨髓基质细胞向神经元样细胞分化，免疫细胞化学方法对分化的和未分化的细胞进行鉴定。结果：神经于细胞可诱导骨髓基质细胞向神经元样细胞分化，分化的细胞表达神经元的标志物神经元特异性烯醇化酶(NSE)。结论：骨髓组织中存在能分化为神经元的于细胞，可能成为中枢神经系统自体移植的于细胞的来源。     

Oligodendroglioma-like cells (clear cells) in ependymoma

A brain tumor of a 22-year-old man was composed mostly of round cells with perinuclear halos (clear cells), forming clusters intersected by small blood vessels. In some areas, the tumor cells showed perivascular arrangement and epithelial pattern. Phosphotungstic-acid hematoxylin stain and immunoperoxidase stain for glial fibrillary acidic protein (GFAP) technique failed to stain the clear cells. Electron microscopy of the clear cells revealed them to be classical ependymoma cells with well developed intercellular junctions, microvilli and cilia. As no reporters in the past showed the evidence to clarify the nature of the clear cells, this case is considered a good example to support the viewpoint that the clear cells (oligodendroglioma-like cells) commonly observed in ependymomas are in reality ependymoma cells. It is stressed that the diagnosis of "mixed glioma" or "oligoependymoma" should be made with sufficient caution despite the recent advances of GFAP technique.     

Transplanted human bone marrow cells generate new brain cells

Multiple studies have reported that adult cells of bone marrow origin can differentiate into muscle, skin, liver, lung, epithelial cells, and neurons. To determine whether such cells might produce neurons and other cells in the human brain, we examined paraffin sections from female patients who had received bone marrow transplants from male donors. Y-chromosomes were labeled using autoradiography and fluorescent in situ hybridization. Neurons and astrocytes were identified histologically and immunohistochemically in neocortex, hippocampus, striatum, and cerebellum. However, most labeled cells in both gray and white matter appeared to be glia. Others have suggested that such Y-labeling represents fusion between host and donor cells, rather than true transdifferentiation. The possibilities of fusion and microchimerism were therefore examined using buccal epithelial cells as a model system. The female patients in this study had received either bone marrow or stem cell (CD34+ enriched) transplants from their brothers. Double labeling for X- and Y-chromosomes showed that Y-labeled buccal cells could not be explained by fusion. Genotyping studies of one patient, her brother, and her son ruled out the possibility of microchimerism. Whether, and under what circumstances, some form of bone marrow transplantation might provide adequate number of cells capable of replacing lost brain cells or enhancing their function will require additional studies.     

Differentiation of radial glia-like cells from embryonic stem cells

Radial glial cells play important roles in neural development. They provide support and guidance for neuronal migration and give rise to neurons and glia. In vitro, neurons, astrocytes, and oligodendrocytes can be generated from neural and embryonic stem cells, but the generation of radial glial cells from these stem cells has not yet been reported. Since the differentiation of radial glial cells is indispensable during brain development, we hypothesize that stem cells also generate radial glial cells during in vitro neural differentiation. To test this hypothesis, we utilized five different clones of mouse embryonic (ES) and embryonal carcinoma (EC) stem cell lines to investigate the differentiation of radial glial cells during in vitro neural differentiation. Here, we demonstrate that radial glia-like cells can be generated from ES/EC cell lines. These ES/EC cell-derived radial glia-like cells are similar in morphology to radial glial cells in vivo, i.e., they are bipolar with an unbranched long process and a short process. They also express several cytoskeletal markers, such as nestin, RC2, and/or GFAP, that are characteristics of radial glial cells in vivo. The processes of these in vitro generated radial glia-like cells are organized into parallel arrays that resemble the radial glial scaffolds in neocortical development. Since radial glia-like cells were observed in all five clones of ES/EC cells tested, we suggest that the differentiation of radial glial cells may be a common pathway during in vitro neural differentiation of ES cells. This novel in vitro model system should facilitate the investigation of regulation of radial glial cell differentiation and its biological function.     

The tropism of embryoid body cells for glioma cells

It has been demonstrated that several types of adult stem cells have a common attribute of tropism for gliomas. In our study, we provided evidence that embryonic stem cell-derived embryoid body (EB) cells also exhibited a tropism for gliomas. Chemotaxis assays and organotypic hippocampal slice culture experiments showed that EB cells were attracted by the conditioned medium from C6 glioma cells and by C6 glioma cells deposited on the slice. Aggregate culture assays showed that EB cells could coaggregate with C6 glioma cells. Embryoid body cells injected intratumorally were found to distribute throughout the tumor mass. All data indicated that EB cells displayed a tropism for gliomas.