人脐带间充质干细胞体外向胰岛样细胞诱导分化及其治疗糖尿病效果

背景:相对于其他来源的干细胞而言,脐带间充质干细胞免疫排斥反应和免疫原性较小,但并不等同于无任何免疫排斥反应.目的:观察人脐带间充质干细胞体外向胰岛样细胞的诱导分化,及其移植后对槠尿病大鼠的治疗效果.设计、时间及地点:细胞学体内对照观察,于2008-11在辽宁医学院解剖学教研室实验窀完成.材料:清洁级雄性SD大鼠36只,随机分为4组:胰岛样细胞组12只、间充质干细胞组12只、模型对照组6只、正常对照组6只.人脐带间充质干细胞由天津国家干细胞中心提供.方法:取传至第3代的人脐带间充质干细胞,待细胞融合至70%～80%后,换用含碱性成纤维细胞生长因子、尼克酰胺的DMEM高糖培养基,向胰岛样细胞诱导分化.除正常对照组外,其余3组大鼠均腹腔注射链脲佐菌素建屯糖尿病模型.造模后,胰岛样细胞组于肾被膜下植入胰岛样细胞2× 106个,间充质干细胞组同法植入等量未诱导的脐带间充质干细胞,模型对照组植入不含任何细胞的培养液1 mL.主要观察指标:诱导后胰岛样细胞的鉴定,胰岛样细胞的移植效果.结果:诱导前脐带间充质干细胞呈长梭形贴壁生长;诱导4 d后细胞向中央聚集,出现胰岛样细胞团,此后胰岛样细胞团逐渐增大且数量增多;诱导7d双硫腙染色呈阳性表达.移植后2周,胰岛样细胞组血糖浓度明显降低,一直维持至第6周;间充质干细胞组血糖浓度在移植后很快下降,但4周后皿糖浓度上升;模型对照组血糖浓度一直处于糖尿病血糖浓度范围内.免疫组化染色结果显示,移植后4周胰岛样细胞组胰腺管腔内可见大量胰岛素表达,间充质干细胞组仪有表达少量胰岛素,正常对照组胰岛素表达无明显变化.结论:人脐带间充质干细胞体外可诱导分化为胰岛样细胞.与脐带间充质干细胞相比,胰岛样细胞能够较长时间维持大鼠血糖浓度在正常水平,且植入后可迅速发挥降糖作用.     

体外诱导人脐带间充质干细胞分化为许旺细胞

背景:人脐带Wharton’s Jelly源间充质干细胞避免了伦理的限制,来源丰富,可以作为种子细胞进行组织修复。目的:观察体外诱导脐带Wharton’s Jelly中间充质干细胞向许旺细胞分化的可行性。方法:分离、培养脐带Wharton’s Jelly中间充质干细胞,流式细胞术鉴定细胞表面标志。利用神经细胞培养基、碱性成纤维生长因子、表皮生长因子、维甲酸、血小板源性生长因子等采用两步法将脐带间充质干细胞诱导分化为许旺细胞,倒置显微镜下观察细胞形态变化。利用免疫细胞化学染色法检测巢蛋白、S-100、纤维酸性蛋白的表达,反转录-聚合酶链反应、免疫印记技术检测许旺细胞特异性蛋白产物表达。结果与结论:脐带细胞培养第7天形态发生变化,部分细胞变成梭形。原代细胞培养10d左右可达80%～90%融合,细胞呈梭形。分离培养的细胞表达具有间充质干细胞表面特有标志:CD44(91.4%),CD29(91.3%),CD105(99.2%),不表达CD34(0.2%),CD45(0.9%),CD14(0.6%)。脐带Wharton’s Jelly中间充质干细胞经第一阶段诱导后,细胞由短梭形变成长梭形或纺锤形,并出现聚集现象,由形状规则、表面圆滑的球形细胞团形成。第二阶段诱导后,有长梭形细胞从球形细胞团爬出,96h后细胞形态多为长梭形,伴有多极现象。免疫细胞化学染色结果示:长梭形多极细胞具有许旺细胞特异的纤维酸性蛋白、S100蛋白染色。结果表明脐带Wharton’s Jelly中间充质干细胞可在体外诱导分化为许旺细胞。     

体外诱导人脐带间充质干细胞分化为许旺细胞

背景：人脐带Wharton’s Jelly源间充质干细胞避免了伦理的限制,来源丰富,可以作为种子细胞进行组织修复。目的：观察体外诱导脐带Wharton’s Jelly中间充质干细胞向许旺细胞分化的可行性。方法：分离、培养脐带Wharton’s Jelly中间充质干细胞,流式细胞术鉴定细胞表面标志。利用神经细胞培养基、碱性成纤维生长因子、表皮生长因子、维甲酸、血小板源性生长因子等采用两步法将脐带间充质干细胞诱导分化为许旺细胞,倒置显微镜下观察细胞形态变化。利用免疫细胞化学染色法检测巢蛋白、S-100、纤维酸性蛋白的表达,反转录-聚合酶链反应、免疫印记技术检测许旺细胞特异性蛋白产物表达。结果与结论：脐带细胞培养第7天形态发生变化,部分细胞变成梭形。原代细胞培养10d左右可达80%～90%融合,细胞呈梭形。分离培养的细胞表达具有间充质干细胞表面特有标志：CD44（91.4%）,CD29（91.3%）,CD105（99.2%）,不表达CD34（0.2%）,CD45（0.9%）,CD14（0.6%）。脐带Wharton’s Jelly中间充质干细胞经第一阶段诱导后,细胞由短梭形变成长梭形或纺锤形,并出现聚集现象,由形状规则、表面圆滑的球形细胞团形成。第二阶段诱导后,有长梭形细胞从球形细胞团爬出,96h后细胞形态多为长梭形,伴有多极现象。免疫细胞化学染色结果示：长梭形多极细胞具有许旺细胞特异的纤维酸性蛋白、S100蛋白染色。结果表明脐带Wharton’s Jelly中间充质干细胞可在体外诱导分化为许旺细胞。     

体外定向诱导人脐带间充质干细胞分化为胰岛样细胞

背景：人脐带间充质干细胞具有获取容易、免疫原性低等优点,目前尚缺乏体外诱导其分化为胰岛样细胞的成熟方案。目的：探讨人脐带间充质干细胞在体外一定条件下分化为胰岛样细胞的可能性。方法：无菌条件下分离培养人脐带间充质干细胞,细胞传3代后,采用两步法诱导其向胰岛样细胞分化：第1步,加入含100pg／L13-神经生长因子,4nmol／LActivinA,10mmol/L尼克酰胺,25pg／L表皮生长因子,体积分数为10％胎牛血清的DMEM／F12培养基中培养7d;第2步,将诱导液换为含10mmoI／L尼克酰胺,10pg／L碱性成纤维细胞生长因子,1％胰岛素一转铁蛋白一硒的DMEM／F12培养基,诱导时间为14d。对照组单纯加入DMEM／F12培养基进行培养。结果与结论：诱导2周后脐带间充质干细胞开始聚集成团,诱导3周后,葡萄糖刺激试验阳性、PDX-1和Insulin基因表达。而对照组细胞无胰岛素分泌,胰岛细胞相关基因表达阴性。实验成功地将脐带间充质干细胞诱导成了胰岛样细胞。     

人脐带间充质干细胞体外诱导分化为成纤维细胞

背景：脐带间充质干细胞具有多向分化能力,但其向成纤维细胞分化研究较少。目的：验证人脐带间充质干细胞向成纤维细胞的分化能力。方法：采用贴壁法分离脐带间充质干细胞,流式细胞仪分析其表面抗原。取第3代脐带间充质干细胞进行成脂成骨诱导分化,以碱性成纤维细胞生长因子诱导脐带间充质干细胞向成纤维细胞分化。结果与结论：贴壁法能稳定从脐带中分离出干细胞,脐带间充质干细胞极低表达 CD31、CD45、CD40、HLA-DR,强表达 CD29、CD90、CD44、CD105。脐带间充质干细胞成脂诱导后油红O染色显示胞浆中充满红色的油滴;成骨诱导后茜素红染色可在细胞密集区见红色的钙结节。碱性成纤维细胞生因子诱导后细胞表达Ⅰ型胶原明显高于对照组。提示贴壁法分离脐带间充质干细胞可靠、纯度高,碱性成纤维细胞生长因子可诱导脐带间充质干细胞向成纤维细胞分化。     

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(2s 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.     

体外诱导人脐带间充质干细胞分化为胰岛样细胞实验研究

目的 探索人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,hUC-MSCs)在胰岛细胞微环境中向胰岛样细胞的分化潜能及功能变化趋势.方法 将分离的第3代hUC-MSCs用低糖达尔伯克必需基本培养基(L-DMEM)重悬,接种单纯培养组及与大鼠胰岛细胞共培养组(共培养组).倒置显微镜观察hUC-MSCs的形态变化;流式细胞仪鉴定其细胞表面标志;免疫细胞化学鉴定胰十二指肠同源框-1基因(PDX-1)的表达;放免法检测hUC-MSCs胰岛素和C肽的分泌及对糖刺激的反应.结果 hUC-MSCs呈均一纺锤形平行排列或漩涡状排列生长,不表达CD34、CD45和CD14,高表达CD29、CD44和CD105;共培养组诱导后3 d及7 d经细胞逐渐变圆并聚集成团,PDX-1呈阳性表达,至10 d及14 d PDX-1阳性细胞罕见.单纯培养组细胞形态未发生变化,PDX-1表达阴性.共培养组培养上清中检测到较高水平的胰岛素及C肽,单纯培养组检测到少量的胰岛素,检测不到C肽,两组培养3、7、10和14 d的胰岛素分泌水平比较差异均有统计学意义(P<0.01).共培养组胰岛素及C肽水平以7 d最高,10 d次之,与3 d和14 d比较差异均有统计学意义(P<0.01),共培养组糖刺激指数为1.41.结论 hUC-MSCs在胰岛细胞微环境中具有向胰岛样细胞分化的潜能,其内分泌功能随体外诱导时间的延长呈现先递增后递减的趋势.     

骨髓间充质干细胞的体外培养及定向诱导分化

目的:探讨人骨髓间充质干细胞(hMSCs)的体外培养生长特性及其在体外定向分化为神经样细胞的条件。方法:采用Ficoll-paque(1.077g/ml)分离液密度梯度分离hMSCs,显微镜下观察其生长特性,测定生长曲线;取传至3～6代的hMSCs,用阿魏酸钠对其进行诱导培养,并以β-巯基乙醇作对照观察诱导培养后细胞的形态变化,分别在6h、1d、3d和7d通过免疫荧光细胞化学染色方法测定诱导后细胞的神经元烯醇化酶(neuron specific enolase,NSE)和胶质纤维酸性蛋白(glia fiber acidprotein,GFAP),进行定量分析。结果:体外培养条件下hMSCs呈长梭形,细胞生长曲线呈S形,细胞倍增时间约为72h。阿魏酸钠诱导培养后6h可见细胞形态明显变化,NSE和GFAP表达阳性。24h后诱导细胞表现为典型的神经细胞样形态。第3天,NSE和GFAP表达最高,分别为67±3.5%和39±1.8%。结论:人骨髓间充质干细胞在体外具有自我更新能力及多分化潜能;阿魏酸钠具有诱导体外培养的人骨髓间充质干细胞向神经细胞分化的作用。     

人脐带间充质干细胞体外分化成骨细胞的研究

目的探讨人脐带源间充质干细胞(HUC-MSCs)定向诱导分化为成骨细胞的能力。方法人脐带经胶原酶和胰蛋白酶消化后于DMEM/F12培养基中培养,通过传代作纯化和扩增;采用倒置显微镜及电镜观察细胞形态,细胞计数绘制细胞生长曲线,流式细胞仪检测细胞免疫表型及细胞周期;以含有成骨细胞诱导剂(地塞米松、β-甘油磷酸钠、抗坏血酸)的DMEM/F12培养基对传至第3代的细胞定向诱导分化为成骨细胞,并对诱导后细胞作成骨细胞检测。结果经酶消化后,细胞贴壁生长,主要呈"成纤维样",但体积较大、形状不规则、细胞质突起多,细胞核大而疏松,核仁明显;第1、3、5、7代细胞生长曲线基本相同;细胞表面表达CD105、CD90、CD44、CD29及CD13,不表达CD34、CD45、HLA-DR;培养至第4代的细胞约72.724%的细胞处G1期、S期的细胞仅占18.069%,第6代时G1期细胞约为83.875%、S期为9.606%左右;细胞经成骨细胞诱导分化后,细胞形态发生改变,线粒体明显增多,出现较多的基质小泡、髓样体和空泡状结构,碱性磷酸酶染色显示呈强阳性,茜苏红染色和Von-Kossa染色显示细胞有钙盐沉积并形成钙结节。结论人脐带中分离及培养扩增细胞具有MSCs的基本特性,具有分化为成骨细胞的能力。     

人脐血间充质干细胞体外扩增和向神经元样细胞定向诱导分化的研究

目的　探讨人脐血间充质干细胞 (mesenchymalstemcells,MSC)的体外分离、纯化、扩增和向神经元样细胞的定向诱导分化条件。方法　无菌条件下采集正常人脐血 ,肝素抗凝 ,用相对密度为1.0 77的淋巴细胞分离液分离脐血单个核细胞 ,进而获得MSC。用MesencultTM 培养基进行纯化和扩增培养。用流式细胞仪检测MSC的表面标志。取扩增 2 ,5 ,8代的MSC分别向神经元样细胞诱导 ,免疫组化和组化法检测神经元样细胞特异性标志和结构。结果　脐血MSC每扩增一代 ,细胞数量增加约 2～ 3倍。 6 .6× 10 5个人脐血原代MSC在体外扩增 10代后获得 9.9× 10 8个细胞 ,扩增约 1.5× 10 3倍。流式细胞仪检测结果显示 ,脐血MSC不表达CD34 、CD1 1a和CD1 1b,强表达CD2 9,弱表达CD71 ,与骨髓MSC表面抗原特性一致。诱导后的细胞平均有 70 %左右呈现典型的神经元样表型 ,免疫组化法检测发现不同代数的MSC诱导后均表达神经丝蛋白 (neurofilament,NF)和神经元特异性烯醇化酶 (neuron specificenolase ,NSE) ;组织化学法检测可看到神经元特有结构尼氏体。结论　脐血MSC在体外有较强的扩增能力 ,能够向非间充质类细胞分化。     

人脐带间充质干细胞的体外分化及对犬外周血淋巴细胞增殖的影响

目的 通过体外实验检测人脐带间充质干细胞的体外多向分化及对犬T淋巴细胞增殖的影响,探讨其作为组织工程种子细胞的可能性.方法 体外培养人脐带间充质干细胞,分别使用含有地塞米松、转化生长因子、3-异丁基-1-甲基黄嘌呤的培养基诱导其成骨、成软骨、成脂肪三系分化后进行染色鉴定,并将经丝裂霉素处理的人脐带间充质干细胞与植物凝集素刺激下的犬外周血T淋巴细胞共培养,5d后多功能酶标仪检测吸光度值.结果 人脐带间充质干细胞体外生长良好,呈长梭形,形态均一,使用成骨、成软骨和成脂培养基分别诱导分化后碱性磷酸酶（ALP）染色、骨钙素免疫细胞化学染色、茜素红染色、亚甲基蓝染色和油红0染色分别呈阳性,人脐带间充质干细胞与犬外周血T淋巴细胞混合组吸光度值较单纯犬外周血T淋巴细胞组吸光度值明显降低.结论 人脐带间充质干细胞具有多向分化能力,并能够抑制犬外周血淋巴细胞的增殖,有望成为创伤组织及骨组织修复的种子细胞.     

人脐血间充质干细胞向胰岛素分泌细胞分化的研究

目的 探讨脐血间充质干细胞(MSC)向胰岛素分泌细胞分化的潜能及其分化诱导条件.方法 分离脐血有核细胞,将其置于MesencultTM培养基中进行培养,并利用贴壁法进行纯化、扩增.扩增后的脐血MSC用表皮生长因子(EGF)、β-巯基乙醇和高糖进行诱导.采用RT-PCR、胰岛素免疫细胞化学染色方法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;移植到链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠体内,观测其在体内的降糖作用.结果 诱导后细胞形态发生明显变化,细胞变圆且聚集成团;RT-PCR分析显示,细胞表达部分胰岛相关基因;细胞的胰岛素免疫细胞化学染色为阳性;而且细胞能分泌少量[(0.37±0.06)mU/L]胰岛素,并对糖刺激具有反应性,刺激指数为1.76;诱导后的细胞移植能降低糖尿病小鼠的血糖.结论 脐血MSC具有向胰岛素分泌细胞分化的潜能.     

体外诱导人脐带间充质干细胞向神经干细胞的分化

背景：人脐带间充质干细胞较骨髓、脂肪等来源的间充质干细胞易取材、更为原始,并不受伦理、法律的限制,是中枢神经系统损伤修复最具治疗潜力的细胞来源之一。 目的：探讨重组人碱性成纤维生长因子、重组人表皮生长因子定向诱导人脐带间充质干细胞分化为神经干细胞的潜能。 方法：采用碱性成纤维生长因子、表皮生长因子作为诱导剂,体外诱导人脐带间充质干细胞;在倒置显微镜下动态观察细胞形态学变化,并用免疫荧光法检测人脐带间充质干细胞向神经干细胞分化的情况,实时荧光定量PCR技术检测诱导前后神经干细胞标记蛋白巢蛋白在mRNA水平的相对表达量。 结果与结论：形态学观察经诱导后的人脐带间充质干细胞呈神经干细胞球改变;免疫荧光法及实时荧光定量PCR技术均可检测到神经干细胞标记物巢蛋白,并可进一步分化表达神经元标志蛋白神经元特异性烯醇化酶、微管相关蛋白2以及神经胶质细胞蛋白、神经胶质原纤维酸性蛋白。碱性成纤维生长因子、表皮生长因子可定向诱导人脐带间充质干细胞向神经干细胞及神经元、神经胶质细胞分化。     

人类脐血间充质干细胞在急性肝坏死大鼠体内分化潜能的实验研究

目的探索人类脐血间充质干细胞在急性肝坏死大鼠体内肝样细胞自主分化的潜能。方法体外分离培养人类脐血间充质干细胞。CC l4橄榄油溶液腹腔注射SD大鼠建立急性肝坏死大鼠模型。造模24 h后肝脏局部注射移植人类脐血间充质干细胞给急性肝坏死大鼠模型,造模后1周、2周和4周分别处死6只模型鼠,取肝脏切片做免疫组织化学检测人类特异性ALB、AFP、HepPar的表达,实时荧光RT-PCR检测人类特异性ALB、AFP、CK19、CK18的表达,测序扩增产物。结果体外分离培养的脐血来源细胞符合人类脐血间充质干细胞的生物学特性。处死移植模型鼠,肝脏免疫组织化学检测显示:人类特异性ALB、AFP、HepPar在接受移植的模型鼠体内呈阳性表达;实时荧光RT-PCR检测显示:人类特异性ALB、AFP、CK19、CK18在接受移植的模型鼠体内呈阳性表达,扩增产物序列与GENEBANK对应序列一致。结论无外部诱导干预,人类脐血间充质干细胞在急性肝坏死大鼠体内已具有肝样细胞自主分化潜能。     

人脐血单个核细胞和脐带间充质干细胞移植用于大鼠脊髓损伤的实验研究

目的:探讨人脐血单个核细胞和脐带间充质干细胞(MSCs)移植对脊髓损伤功能恢复的影响,寻找一种更适合治疗脊髓损伤的细胞源。方法:采集新鲜人脐带血和脐带,分离培养单个核细胞和MSCs。将脊髓损伤模型随机分成3组:单个核细胞移植组、MSCs移植组和低糖必需培养基(L-DMEM)培养组。采用免疫组化和免疫荧光检测细胞移植后1—4周细胞在脊髓内的存活情况和迁移情况,使用BBB行为学评分评估大鼠脊髓功能恢复情况。结果:L-DMEM培养液组在术后各时间点观察评分无明显差异,而细胞移植组脊髓功能处于逐渐恢复过程,与L-DMEM培养液比较,差异有显著性意义。单个核细胞移植组对损伤脊髓功能的修复作用较MSCs移植组显著,且差异有显著性意义。结论:与MSCs相比较,人脐血单个核细胞更适合作为治疗脊髓损伤的细胞源。