猪脂肪源间充质干细胞诱导成脂分化及Krüppel样因子2的表达

目的旨在阐明猪脂肪源间充质干细胞(AMSCs)在诱导成脂分化过程中Krüppel样因子2(KLF2)的表达模式。方法采用I型胶原酶消化法处理猪脂肪组织,经原代和传代培养分离、纯化和扩增AMSCs,用流式细胞仪检测AMSCs纯度,在倒置显微镜下用形态学和油红O染色法检测AMSCs的成脂分化,用实时定量PCR检测KLF2的表达模式,并与过氧化物酶体增殖物激活受体2(PPARγ2)的表达进行了比较。结果分离、纯化的AMSCs,其间充质干细胞表面抗原CD29、CD44和CD105表达量分别为91.7%、95.1%和95.6%,而造血干细胞表面抗原CD34表达量仅为3.39%;在诱导分化2d后,个别细胞质中出现小脂滴,且含脂滴的细胞数量和脂滴量随诱导时间的延长而增加,在诱导分化第18天成脂分化率达48.2%;在诱导分化第2天、第8天和第16天,KLF2的表达量分别为1.84±0.206、1.07±0.072和0.83±0.095,而PPARγ2 mRNA的表达量分别为3.06±0.542、13.22±0.5736和15.11±1.073。结论获得纯度较高的AMSCs,具有良好的成脂分化潜能,KLF2的表达量在成脂分化早期的前脂肪细胞阶段增加,成脂分化开始后逐步减少,KLF2作为脂肪分化负调控转录因子而发挥作用。     

姜黄素对猪脂肪间充质干细胞成脂分化及Krüppel样因子2表达的影响

目的探讨姜黄素对猪脂肪间充质干细胞(AMSCs)成脂分化的影响,及姜黄素调控成脂分化的机制。方法用不同浓度姜黄素处理猪AMSCs,用MTT比色法检测姜黄素对猪AMSCs增殖的影响,用油红O染色提取法检测对成脂分化的程度,用实时定量聚合酶链反应(Real-time PCR)检测对Krüppel样因子(KLF2)和过氧化物酶增殖物激活受体γ(PPARγ)2 mRNA表达的影响。结果当姜黄素浓度为1、5、10μmol/L用于猪AMSCs时对,AMSCs增殖无明显影响,但高于15μmol/L时,则具有显著的抑制作用(P0.05);当姜黄素用于猪AMSCs的成脂诱导分化时,1~30μmol/L的浓度即能显著抑制成脂分化(P0.05),其中25μmol/L浓度获得68.19%的高抑制率;当25μmol/L姜黄素用于检测KLF2和PPARγ2 mRNA的表达,诱导分化2、8和16d的KLF2 mRNA的表达上调率分别达到48.37%、20.56%和9.64%,而PPARγ2 mRNA的表达下调率分别达到16.01%、35.93%和27.27%。结论姜黄素具有抑制猪AMSCs增殖和成脂分化作用,该抑制作用与姜黄素促进KLF2 mRNA的表达和抑制PPARγ2 mRNA的表达相关。     

KLF2和KLF15基因在hBMSCs定向分化中的动态表达

目的研究KLF2和KLF15在人骨髓间充质干细胞(hBMSCs)成脂、成骨和成肌分化过程中的表达水平及变化趋势,探讨KLF2和KLF15在hBMSCs定向分化过程中可能的作用方式。方法密度梯度离心法分离hBMSCs,流式细胞仪检测细胞表面标志物,取第4代细胞分别进行成脂、成骨和成肌诱导并以油红O、茜素红及免疫荧光染色进行鉴定。通过实时定量PCR和免疫荧光分别从mRNA水平和蛋白水平检测相关标志物、KLF2、KLF15和GLUT4的表达。结果体外培养的hBMSCs表达间充质干细胞表面标志CD29、CD90,并在特定诱导剂作用下能够定向分化为脂肪细胞、成骨细胞和成肌细胞,染色鉴定结果为阳性,并分别检测到相关标志基因的表达;hBMSCs成脂、成骨和成肌过程中KLF2、KLF15和GLUT4的表达均呈动态变化。结论 KLF2和KLF15与hBMSCs成脂、成骨和成肌分化的启动和维持有关;KLF2和KLF15可能通过GLUT4调节能量代谢从而影响hBMSCs定向分化。     

miR-342-3p有助于人脂肪来源间充质干细胞成脂分化过程

目的探讨miR-342-3p对人脂肪来源的间充质干细胞(h AMSCs)向成脂分化的影响。方法利用RT-qPCR在诱导h AMSCs成脂分化过程中的不同时期检测miR-342-3p的表达。分别利用miR-342-3p基因模拟物及抑制物转染h AMSCs,诱导成脂分化后用油红O染色法观察细胞内脂滴形成情况,RT-qPCR检测PPARγ、C/EBPα和LPL mRNA的表达,Western blot检测PPARγ、C/EBPα和LPL蛋白的表达。结果 miR-342-3p在h AMSCs成脂分化的过程中表达升高,miR-342-3p模拟物转染组脂肪滴的形成数量增加,PPARγ、C/EBPα和LPL的mRNA和蛋白表达水平均显著升高(P0. 05)。miR-342-3p抑制物转染组脂肪滴的形成数量减少,PPARγ、C/EBPα和LPL的mRNA和蛋白表达水平均显著降低(P0. 05)。结论 miR-342-3p能够正向调节h AMSCs成脂分化。     

寻常型银屑病患者AMSCs的分离培养和免疫调控功能鉴定

目的对比寻常型银屑病患者和健康人来源的脂肪间充质干细胞(AMSCs)的表型、周期、成脂和成骨分化能力及免疫调控功能差异,探索患者AMSCs在银屑病发病机制中的作用。方法体外分离培养AMSCs,用流式细胞计量术检测AMSCs的细胞表型和周期;用油红O和碱性磷酶染色鉴定AMSCs的成脂和成骨分化能力;用PCR和ELISA检测AMSCs表达抑炎或促炎因子;通过基因表达谱芯片筛选两组AMSCs的免疫差异表达基因。结果健康人和银屑病患者AMSCs均高表达CD29、CD44及CD73和低表达CD45、CD31及HLADR。而且,都可分化成骨细胞和成脂细胞,但银屑病组AMSCs增殖趋缓(P0.05),成脂分化能力较强。银屑病组较对照组AMSCs表达或分泌的抑炎因子IL-10、IDO及TGF-β等下降(P0.05),而TNF-α及IFN-γ等促炎细胞因子增强(P0.05)。银屑病组AMSCs的JAK-STAT通路与对照组比明显下调(P0.05)。结论寻常型银屑病患者AMSCs较正常人的增殖和成脂分化能力出现异常,免疫抑炎调控能力减弱,推测可能与JAK-STAT免疫相关通路下调有关。     

姜黄素对猪骨髓间充质干细胞增殖和成脂分化的影响

目的 探讨姜黄素(curcumin)对猪骨髓间充质干细胞(BMSCs)增殖和成脂分化的影响及机制。方法 用含不同浓度姜黄素的细胞培养液和诱导分化液,培养和诱导分化猪BMSCs,用MTT比色法检测对BMSCs增殖的影响,用形态学和油红O染色提取法检测对成脂分化的影响,用实时荧光定量PCR（Real-time PCR）检测对成脂分化相关基因过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ2）和脂蛋白脂肪酶（LPL） mRNA表达的影响。 结果 当姜黄素用于猪BMSCs的培养,1μmol/L浓度在培养第3天、第5天和10μmol/L浓度在培养第5天开始能够显著促进细胞增殖（P＜0.05）,但高于15μmol/L则具有显著的抑制作用（P＜0.05）;当姜黄素用于猪BMSCs的成脂诱导分化,所用不同浓度的姜黄素都能显著抑制成脂分化（P＜0.05）,用0.5μmol/L获得28.3%的抑制率,而用20μmol/L获得71.24%的高抑制率;当用20μmol/L姜黄素处理和分别诱导分化5、10和15d,PPARγ2 mRNA表达的抑制率分别达到19.11%、49.52%和76.76%,LPL mRNA表达的抑制率分别达到37.58%、49.32%和74.70%。 结论 适当浓度姜黄素具有促进猪BMSCs增殖和抑制猪BMSCs向脂肪细胞分化的作用,对脂肪细胞的分化发挥了重要调控作用。     

人脱落乳牙干细胞骨向分化相关分子Runx2的动态表达

背景:Runx2被认为是成骨基因表达的主要调节因子,是一种向成骨细胞分化的不可或缺的转移因子,在成骨细胞发育、分化、调控、骨钙化形成及骨修复过程中起着极其重要的作用。目的:观察人脱落乳牙干细胞生物学特征,探讨乳牙干细胞骨向分化潜能,以及不同时间点成骨相关转录因子Runx2的动态表达规律。方法:体外分离、培养人脱落乳牙干细胞。流式细胞仪检测乳牙干细胞表面标志。体外脂向诱导分化4周后进行油红O染色,检测脂滴形成情况;矿化诱导21 d进行茜素红染色,检测矿化结节形成情况。于成骨诱导的不同时间点,用RT-PCR技术检测Runx2的动态表达。结果与结论:通过酶消化法和有限稀释法获得了乳牙干细胞,流式细胞仪检测显示CD146和STRO-1均有不同程度的表达。成脂诱导油红O染色可见橙红色阳性颗粒。矿化诱导茜素红染色呈阳性。RT-PCR技术检测Runx2在成骨诱导第0天已有表达,0-6 d成明显增强趋势,6-12 d显著下降,12-18 d表达再次上升,以后相对平稳。结果表明乳牙干细胞可体外分离、培养,表达间充质干细胞表面标志,具有成脂和成骨向分化能力。Runx2在乳牙干细胞成骨分化各阶段均有表达,早期和晚期表达上升,中期表达有下降趋势。     

人骨髓间充质干细胞体外成骨与成脂分化过程中FGF1及其受体表达的变化

目的 研究人骨髓间充质干细胞(hBMSCs)成骨与成脂分化过程中成纤维细胞生长因子1(FGF1)及其受体(FGFRs)的动态表达,探讨FGF1在hBMSCs成骨与成脂分化过程中的作用.方法 密度梯度离心法分离hBMSCs,取第3代细胞分别进行成骨和成脂诱导分化并染色鉴定.通过real-time PCR方法检测成骨和成脂标志基因以及FGF1/FGFRs的表达,免疫荧光染色法检测诱导分化前后FGF1的表达.Real-time PCR及油红O染色鉴定外源性FGF1对hBMSCs成骨与成脂分化的影响.结果 体外诱导hBMSCs成骨和成脂分化后茜素红和油红O染色结果呈阳性;FGF1和FGFRs在诱导过程中呈动态表达;免疫荧光染色结果表明FGF1主要在细胞质中分布,成骨诱导3d后在细胞核中的表达增加;相比对照组,加入外源的FGF1组7d后脂滴数量明显减少,成脂标志基因表达受到抑制(P＜0.01),而加入外源的FGF1 3 d骨桥蛋白(OPN)表达升高(P＜0.05).结论 FGF1能够抑制hBMSCs的成脂分化,并且可能通过促进骨桥蛋白表达而提前hBMSCs的成骨矿化.     

脂肪源性干细胞成骨分化过程中成骨相关miRNA的表达模式

背景：miRNA在细胞分化等众多生理病理过程中起重要调控作用,可调节脂肪来源干细胞成骨分化。 目的：筛选成骨分化相关miRNA,分析miRNA在脂肪来源干细胞成骨分化过程中的表达模式。 方法：从皮下脂肪组织中分离、培养人脂肪来源干细胞。应用基因芯片技术筛选脂肪来源干细胞成骨诱导前后表达差异显著的miRNA,采用RT-PCR技术检测所筛选的miRNA在成骨诱导第7,14,21天上调/下调的相对表达强度,以ELISA试剂盒检测相应时间点成骨相关蛋白的表达情况。 结果与结论：①倒置显微镜下观察,传3代后可获得均一性较高的脂肪来源干细胞,一定诱导条件下具有成骨、成脂、成软骨分化能力。②基因芯片技术筛选出成骨分化前后表达差异变化明显的9个miRNA,其中5个上调,4个下调。③成骨诱导第7天,miR-106a表达上调1.58倍(P < 0.05)。第14天时,9个miRNA均表达上调。第21天时,5个miRNA表达上调,4个表达下调。④成骨相关蛋白骨钙素、碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原及骨唾液酸蛋白的质量浓度在诱导成骨分化第7天即明显升高,第14天达到峰值,第21天略有下降。     

3种方法诱导猪去分化脂肪细胞成肌分化效果的比较

目的 采用3种方法比较诱导猪去分化脂肪细胞（DA）成肌分化的效果，旨在筛选诱导猪DA成肌分化的较优方法。方法 采用糖皮质激素、半乳糖凝集素-1（galectin-1）法、5-氮胞苷（5-aza）分别诱导猪DA成肌分化，于培养6 d、15 d和21 d后，并分别用倒置显微镜观察分化的细胞形态；诱导21 d后用间接免疫荧光法检测成肌特异蛋白结蛋白（desmin）和肌球蛋白重链（MyHC）的表达，用Real-time PCR检测肌细胞生成素（MyoG） mRNA的表达,每种方法诱导3组，每组重复检测3次。 结果 诱导细胞的形态学观察显示，galectin-1法诱导的肌管形态最佳，多核细胞数量也最多；5-aza法次之，但诱导过程中细胞死亡率较高；糖皮质激素法诱导的细胞形态不规则，多形成放射状突起，而且出现较多成脂分化细胞。间接免疫荧光分析显示，galectin-1法和糖皮质激素法诱导的细胞Desmin、MyHC和MyoG mRNA都呈强阳性表达，而在5-aza法诱导的细胞这两种蛋白和基因都呈弱表达。 结论 从诱导细胞的肌管形态，分化的纯度，生存能力，特异蛋白和基因的表达量等综合判断，诱导猪DA成肌分化，galectin-1法优于糖皮质激素法和5-aza法。     

芥子碱对H_2O_2诱导BMSCs成脂分化的影响

目的:探讨中药有效单体芥子碱对过氧化氢(H_2O_2)诱导骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)成脂分化的影响。方法 :先通过全骨髓培养法和流式细胞术鉴定并筛选未分化的大鼠BMSCs;一方面利用H_2O_2诱导BMSCs成脂分化建立模型,一方面采用CCK-8实验检测芥子碱对BMSCs的毒性作用;模型建立成功与芥子碱药用浓度确定后进行油红O半定量实验检测细胞中脂滴含量,筛选出最佳的药物浓度;随后采用油红O染色拍片直接观察药物干预24 h后对BMSCs成脂分化的影响,并且采用qPCR和Western blot实验检测BMSCs中成脂分化相关蛋白——脂肪细胞蛋白2(aP2)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)和葡萄糖转运蛋白4(Glut4)的变化情况。结果:浓度为200μmol/L的H_2O_2作用1 h可诱导BMSCs成脂分化;CCK-8实验结果显示在芥子碱浓度40μmol/L的条件下对BMSCs的活力没有显著影响,同时结合油红O半定量实验结果筛选出芥子碱抑制其成脂分化的最佳浓度为15μmol/L;油红O染色实验观察到芥子碱组(15μmol/L)组脂滴较模型组数量明显减少,qPCR和Western blot实验结果亦显示正常对照组和芥子碱组aP2、PPARγ和Glut4表达均低于模型组(P0.01)。结论:芥子碱能够抑制H_2O_2诱导BMSCs向脂肪细胞分化,其机制可能与PPARγ/AMPK信号通路有关。     

间充质干细胞体外成骨及成脂肪分化中sortilin基因表达的研究

目的:研究间充质干细胞(MSC)体外成骨、成脂肪分化时sortilin基因表达变化。方法:从骨髓中分离培养人间充质干细胞,流式细胞术鉴定其表型,加入成骨和成脂肪诱导剂,RT-PCR检测成骨标志骨桥蛋白(Op)和成脂肪标志脂蛋白脂肪酶(LpL)表达,半定量RT-PCR分析sortilin基因随诱导时间的表达变化。结果:①体外分离培养的人间充质干细胞能向成骨细胞和脂肪细胞分化,分别表达Op和LpL。②在体外成骨分化过程中,sortilin基因表达第1d开始上调,持续约1周后恢复至原水平;在培养3d时,sortilin基因表达明显上调,与未诱导组相比,差异明显(P＜0.01)。③体外成脂肪分化时,sortilin基因表达无明显的改变(P＞0.05)。结论:sortilin基因可能参与间充质干细胞成骨分化的调节,而与成脂肪分化无关,通过调控sortilin基因的表达,有可能为成骨障碍性疾病的治疗,提供新的思想和策略。     

Curcumin represses adipogenic differentiation of human bone marrow mesenchymal stem cells via inhibiting kruppel-like factor 15 expression

Understanding the mechanisms of adipogenic differentiation may lead to the discovery of novel therapeutic targets for obesity. The natural plant polyphenol compound curcumin can improve obesity-associated inflammation and diabetes in obese mice. The role of curcumin in adipogenic differentiation of human bone marrow mesenchymal stem cells (hMSCs) is still unclear. We used hMSCs to investigate the details of the mechanism underlying the adipogenic effects of curcumin. At different time points (i.e., 5 days and 10 days) of hMSC adipocyte differentiation, an accumulation of large lipid droplets was analyzed in Oil Red O-stained cultured cells in two curcumin (5?μM and 10?μM) groups and the control group. The cells were also harvested for the detection of mRNA and protein expressions by quantitative real-time polymerase chain reaction and Western blot analysis. The results showed that curcumin can suppresses adipocyte differentiation in a dose-dependent manner and inhibited the expression of PPARγ, C/EBPα, and FABP4. Importantly, curcumin can also suppress the expression of Kruppel-like factor 15, which may bind to the PPARγ promoter, resulting in downregulation of PPARγ expression to inhibit the adipogenic differentiation of hMSCs.     

miR-424负向调节人脂肪源间充质干细胞向成脂细胞分化

目的研究miR-424对人脂肪源间充质干细胞(hAMSCs)向成脂分化的影响。方法用real-time PCR检测hAMSCs成脂分化前后细胞内miR-424水平的变化。在脂质体介导下,用人工合成的miR-424模拟物转染hAMSCs提高细胞内miR-424的含量,随后对其进行成脂诱导。用油红O染色法观察细胞内脂滴形成情况,用real-time PCR和Western blot检测成脂关键转录因子PPARγ及相关标记物mRNA的表达。结果 hAMSCs成脂分化后,miR-424表达下调。与对照组细胞相比,转染miR-424模拟物的实验组细胞中miR-424含量明显升高。成脂诱导第8天油红O染色结果显示,实验组脂滴形成显著少于对照组。PPARγ和成脂相关标记物的表达量也出现下调。结论 miR-424可负向调节hAMSCs向脂肪细胞分化。     

人脂肪干细胞脂向分化中长非编码RNA的差异表达

背景：肥胖导致了包括高血压、冠心病、脂肪肝、高脂血症、2型糖尿病在内的诸多疾病,因此深入理解脂肪细胞分化机制对于肥胖的防治具有深远意义。目前对于脂向分化机制的研究多集中在微小RNA上,对于长非编码RNA在脂向分化过程中的作用尚且知之甚少。 目的：获得脂向分化过程中差异倍数明显的长非编码RNA,并进一步筛选在脂向分化过程中可能发挥重要作用的长非编码RNA进行验证。 方法：取人腹部皮下脂肪,采用组织块培养法获取脂肪干细胞,传至第3代后进行成脂诱导分化,通过微阵列技术对脂向分化过程中0,5,12 d长非编码RNA及mRNA差异性表达量进行统计,并结合生物信息学报告筛选出呈现明显差异性表达的长非编码RNA,通过qRT-PCR进行验证。 结果与结论：脂向分化过程中以差异倍数1.5(P < 0.05)为标准,上调长非编码RNA的数量5 d vs. 0 d 748个,12 d vs. 0 d 847个,12 d vs. 5 d 593个;下调长非编码RNA的数量5 d vs.0 d 828个,12 d vs.0 d 1 113个,12 d vs.5 d 750个;结合生物信息学分析结果,在与脂类代谢有关的28个长非编码RNA中根据诱导0,5,12 d差异表达倍数较高且其靶基因可能是已知的与成脂相关的基因中,筛选出3个长非编码RNA：AK304548、BP216319、DA852857。通过PCR验证结果显示AK304548、BP216319及其靶基因表达量呈现先下调后上调的趋势,与微阵列测序结果相符,预示其在脂向分化过程中起到调控作用。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：