脐血间充质干细胞培养体系的建立

目的:寻找脐带血来源的间充质干细胞体外分离、纯化及培养的条件,以建立稳定的体外培养体系,满足实验和临床的需要。方法:实验于2005-06/2006-04在青岛大学医学院附属医院儿科研究所完成。脐带血36份,50～60mL/份,取自青岛大学医学院附属医院产科健康产妇正常足月顺产或剖宫产分娩婴儿的脐带血,经产妇本人及家属同意。无菌条件下取正常足月剖宫产胎儿的脐带血,经肝素抗凝,用淋巴细胞分离液分离脐血单个核细胞。16份脐血每份分为3组,分别以间充质干细胞接种密度1×107L-1、1×109L-1、1×1011L-1接种于未包被6孔培养板内,加入5%胎牛血清的DMEM-LG培养。20份脐血每份分为3组,以1×1011L-1单个核细胞密度分别加入5%、10%和20%胎牛血清的DMEM-LG接种于胎牛血清包被的6孔培养板内培养。采用常规的间充质干细胞培养Friedenstein法进行脐血间充质干细胞的培养和扩增培养。观察不同脐血单个核细胞的接种密度、培养液胎牛血清浓度和胎牛血清包被培养皿对间充质干细胞培养的影响。结果:①胎牛血清未包被组以1×107L-1和1×109L-1接种组培养7d后贴壁数量很少,贴壁的细胞未长满瓶底即死亡,无法传代。1×1011L-1组贴壁细胞较多,间充质样细胞与破骨样细胞并存。1×1011L-1组分5%、10%、20%3种血清浓度,贴壁细胞均较多,以间充质干细胞为主,胎牛血清浓度5%组间充质干细胞的纯度较10%及20%组高,破骨样细胞相对较少;胎牛血清包被组与未包被组相比,贴壁细胞少,培养的间充质干细胞纯度较高,破骨样细胞相对较少。②流式细胞仪检测脐血间充质干细胞的免疫表型,结果显示,脐血P3代间充质干细胞不表达或极弱表达CD34、CD45、CD106等造血细胞标志,稳定地高表达CD29、CD44、CD105等间充质细胞相关的表面抗原标记物。结论:将脐血单个核细胞以1×1011L-1高密度接种在5%低胎牛血清浓度的低糖DMEM培养基中、胎牛血清包被培养瓶等条件下,可以在体外成功的培养出较纯化的脐血间充质干细胞,其培养成功率和间充质干细胞纯度较高。     

影响脐血间充质干细胞分离培养的关键环节

背景:脐血中存在间充质干细胞,目前国内外尚未见到对脐血间充质干细胞体外分离、培养及扩增较统一且有效的方法.目的:探讨影响人脐血间充质干细胞成功分离培养的相关因素.方法:分别从不同胎龄(≥40周,37周和≤32周),脐血中单个核细胞数量(≥2.5× 109 L-1,< 2.5×109 L-1),不同细胞接种浓度(1×107,1×109,1×1011 L-1),不同体积分数胎牛血清(5%,10%,15%,20%)以及培养瓶是否被胎牛血清包被等方面对人脐血间充质干细胞分离培养成功率进行比较.结果与结论:脐血间充质干细胞的分离培养成功率为58.3%,且随胎龄的增高而培养成功率降低(P < 0.01);脐血中单个核细胞浓度≥2.5×109 L-1组培养成功率高于< 2.5×109 L-1组(P < 0.01);相同容量脐血中单个核细胞数量与胎龄呈负相关(r = -0.95,P < 0.01);1×1011 L-1组原代及传代培养的间充质干细胞生长及扩增情况高于1×107,1×109 L-1;体积分数5%FBS组间充质干细胞贴壁速度较其他3组略慢,但细胞纯度较高,且细胞传代速度与其他3组无明显差别;胎牛血清包被组脐血间充质干细胞原代和传代后的纯度及扩增能力均高于未包被组.提示脐血间充质干细胞分离培养成功率受多种因素的影响:通过选择较低胎龄的胎儿,采集足够量的脐血,以较高的细胞密度接种,培养基中添加较低浓度的胎牛血清,并将培养瓶预先用胎牛血清进行包被,能在体外建立稳定的脐血间充质干细胞培养体系.     

不同培养基培养人脐血间充质干细胞的差异

背景：脐血间充质干细胞为干细胞领域的研究热点,但目前传代及扩增此类细胞尚无简单、有效、完美培养方法.目的：采用不同的培养基分离培养融合状态的间充质干细胞,以筛选一种较好的体外培养人脐血间充质干细胞的方法.方法：无菌条件下取正常足月剖宫产新生儿的脐血,随机分为5组：低糖DMEM（Dulbecco改良的Eagle培养基）组、高糖DMEM组、α-DMEM组、低糖DMEM＋干细胞因子组、低糖DMEM＋骨髓间充质干细胞培养上清组.用淋巴细胞分离液分离脐血的单个核细胞.将脐血单个核细胞接种于含体积分数为10%胎牛血清的上述培养基中,放置于37℃、体积分数为5%的CO2培养箱内培养,倒置显微镜观察细胞数量和形态的变化并用流式细胞技术分析细胞的表面抗原.结果与结论：①各组间充质干细胞培养48 h后贴壁细胞数和细胞存活率的比较：低糖DMEM＋干细胞因子组、低糖DMEM＋骨髓间充质干细胞培养上清组的贴壁细胞数明显多于低糖DMEM组、高糖DMEM组、α-DMEM组（P〈0.05）,细胞存活率亦明显高于低糖DMEM组、高糖DMEM组、α-DMEM组（P〈0.05）.②各组间充质干细胞在不同培养时间下生长状态的比较：培养第3,6,9,12,15,18,21天低糖 DMEM＋干细胞因子组、低糖 DMEM＋骨髓间充质干细胞培养上清组细胞增殖的速度均快于低糖DMEM组、高糖DMEM组、α-DMEM组（P 〈0.05）.低糖DMEM＋干细胞因子组与低糖DMEM ＋骨髓间充质干细胞培养上清组比较差异无显著性意义.结果可见人脐血间充质干细胞与骨髓间充质干细胞培养上清或干细胞因子共孵育,对脐血间充质干细胞体外分离培养及扩增有支持作用.     

不同培养条件下人脐血间充质干细胞的差异

目的:观察不同条件对人脐血间充质干细胞培养的影响。方法:实验于2004-10/2005-10在首都医科大学组织学胚胎学教研室实验室完成。①用复方枸橼酸血液保存液和肝素钠两种不同的抗凝血剂保存的人脐带血,经密度梯度离心法分离新鲜脐带血,获取的单个核细胞,经椎虫蓝染色进行活细胞计数,比较所获得的单个核细胞数。②用不同密度1×109L-1,2×109L-1,5×109L-1接种单个核细胞,倒置显微镜下观察细胞形态。用流式细胞仪检测所培养的细胞免疫表型。③分别用高糖和低糖DMEM培养液(含体积分数0.1的胎牛血清)培养单个核细胞,其他条件相同,从72h后对所形成的细胞克隆进行计数,对两种培养基形成的细胞克隆和生长状况进行比较。结果:①不同抗凝血剂抗凝的人脐带血所获得的单个核细胞数及细胞生长状态:用肝素钠抗凝血剂保存的人脐带血所获得的单个核细胞数和细胞生长状态明显优于用复方枸橼酸血液保存液保存的人脐带血(P<0.05)。②不同接种密度人脐血间充质干细胞的贴壁生长状态及人脐血间充质干细胞的免疫表型:较低密度接种细胞并不能形成大量贴壁细胞,而以5×109L-1密度接种,72h后单个核细胞开始贴壁并开始形成细胞克隆,在10d后出现梭形细胞,培养过程中细胞形态逐渐形成均一梭形。用流式细胞仪检测所培养的细胞为非造血间充质干细胞。③两种培养基形成的细胞克隆数和生长状况:在10d以后,用低糖DMEM组培养的单个核细胞形成的细胞克隆数与高糖DMEM组相比较差异有显著性意义(P<0.05)。结论:①肝素钠作为人脐带血保存液能获得大量的单个核细胞,有利于人脐血间充质干细胞的培养。②5×109L-1细胞接种密度有利于人脐血间充质干细胞贴壁生长。③用低糖DMEM作为培养人脐血间充质干细胞的培养基有利于细胞克隆的形成和维持,对保持人脐血间充质干细胞特性有良好作用。     

不同血清培养条件下骨髓间充质干细胞的增殖

背景:目前,分离培养骨髓间充质干细胞应用最为广泛的细胞生长添加剂是胎牛血清/4,牛血清,应用脐血清进行骨髓间充质干细胞培养的相关研究较少.目的:观察不同血清培养对骨髓间充质干细胞增殖的影响.方法:用Ficoll密度梯度离心法分离纯化骨髓间充质干细胞,在含脐血清、胎牛血清以及无血清的L-DMEM培养基中培养,观察各组细胞形态、增殖情况;应用流式细胞术对细胞表面抗原CD34、CD44、CD45、CD105进行表型鉴定.结果与结论:脐血清培养后细胞形态较小,似纺锤状,细胞呈网状生长;胎牛血清培养后细胞呈梭形成纤维细胞样,呈集落样生长;脐血清和胎牛血清均能促进细胞生长增殖,但骨髓间充质干细胞在脐血清中增殖更活跃,无血清培养基本无增殖.流式细胞鉴定显示CD34、CD45阴性,CD44、CD105阳性,脐血清扩增后骨髓间充质干细胞的表面标记无明显改变.     

影响脐血间充质干细胞分离培养的关键环节

背景：脐血中存在间充质干细胞,目前国内外尚未见到对脐血间充质干细胞体外分离、培养及扩增较统一且有效的方法。目的：探讨影响人脐血间充质干细胞成功分离培养的相关因素。方法：分别从不同胎龄（≥40 周,37 周和≤32 周）,脐血中单个核细胞数量（≥2.5×109L-1,〈2.5×109 L-1）, 不同细胞接种浓度（1×107,1×109,1×1011 L-1）,不同体积分数胎牛血清（5%,10%,15%,20%）以及培养瓶是否被胎牛血清包被等方面对人脐血间充质干细胞分离培养成功率进行比较。结果与结论：脐血间充质干细胞的分离培养成功率为 58.3%,且随胎龄的增高而培养成功率降低（P〈0.01）;脐血中单个核细胞浓度≥2.5×109 L-1组培养成功率高于〈2.5×109 L-1组（P〈0.01）;相同容量脐血中单个核细胞数量与胎龄呈负相关（r=-0.95,P〈0.01）;1×1011 L-1 组原代及传代培养的间充质干细胞生长及扩增情况高于 1×107,1×109 L-1;体积分数 5%FBS 组间充质干细胞贴壁速度较其他 3 组略慢,但细胞纯度较高,且细胞传代速度与其他 3 组无明显差别;胎牛血清包被组脐血间充质干细胞原代和传代后的纯度及扩增能力均高于未包被组。提示脐血间充质干细胞分离培养成功率受多种因素的影响：通过选择较低胎龄的胎儿,采集足够量的脐血,以较高的细胞密度接种,培养基中添加较低浓度的胎牛血清,并将培养瓶预先用胎牛血清进行包被,能在体外建立稳定的脐血间充质干细胞培养体系。     

脐血血浆替代胎牛血清培养脐带间充质干细胞及冷冻保存

背景：采用胎牛血清扩增培养及冷冻保存的间充质干细胞,在临床应用中存在一定的风险。目的：探讨以脐血血浆替代胎牛血清体外分离培养、扩增及冷冻保存脐带间充质干细胞的可行性。方法：选择符合广州脐血库供者合格性筛选标准的脐血,收集脐血干细胞制备过程中去除的血浆,经病原学及微生物检测合格,多份混合用于细胞培养。采用酶消化法从健康足月分娩新生儿的脐带组织分离获得脐带间充质干细胞,分为两组,分别以DMEM/F12为基础培养基,添加胎牛血清或混合脐血血浆,经培养扩增后,采用流式细胞仪检测细胞免疫表型,并进行间充质干细胞成骨、成脂分化鉴定。在含有10%二甲基亚砜的DMEM/F12培养基中,分别添加体积分数为20%的胎牛血清或混合脐血血浆作为冷冻保存液,对扩增至第3代的细胞冷冻保存至6个月以上,观察复苏后细胞的活率、贴壁情况、增殖、免疫表型及向成骨细胞分化的能力。结果与结论：两种培养体系下的脐带间充质干细胞均呈现典型的梭形漩涡状生长,间充质干细胞免疫表型的表达谱系基本无差异,均具有成骨、成脂分化的能力,但脐血血浆培养条件下细胞的增殖速度显著高于胎牛血清。冻存复苏后的细胞可正常贴壁,且具有向成骨细胞分化的能力,采用脐血血浆冻存的细胞具有更高的贴壁效率及扩增能力。上述结果表明,脐血血浆可以替代胎牛血清用于脐带间充质干细胞的扩增培养及冷冻保存,并维持了间充质干细胞的基本生物学特性,是大量扩增间充质干细胞用于临床治疗较为安全的选择。     

不同培养条件下人脐血间充质干细胞的差异

目的：观察不同条件对人脐血间充质于细胞培养的影响。方法：实验于2004—10／2005—10在首都医科大学组织学胚胎学教研室实验室完成。①用复方枸橼酸血液保存液和肝素钠两种不同的抗凝血剂保存的人脐带血，经密度梯度离心法分离新鲜脐带血，获取的单个核细胞，经椎虫蓝染色进行活细胞计数，比较所获得的单个核细胞数。②用不同密度1&;#215;10^9L^-1，2&;#215;10^9L^-1,5&;#215;10^9L^-1接种单个核细胞，倒置显微镜下观察细胞形态。用流式细胞仪检测所培养的细胞免疫表型。③分别用高糖和低糖DMEM培养液（含体积分数0．1的胎牛血清）培养单个核细胞，其他条件相同，从72h后对所形成的细胞克隆进行计数，对两种培养基形成的细胞克隆和生长状况进行比较。结果：①不同抗凝血剂抗凝的人脐带血所获得的单个核细胞数及细胞生长状态：用肝素钠抗凝血剂保存的人脐带血所获得的单个核细胞数和细胞生长状态明显优于用复方枸橼酸血液保存液保存的人脐带血（P〈0．05）。②不同接种密度人脐血间充质干细胞的贴壁生长状态及人脐血间充质干细胞的免疫表型：较低密度接种细胞并不能形成大量贴壁细胞，而以5&;#215;10^9L^-1密度接种，72h后单个核细胞开始贴壁并开始形成细胞克隆，在10d后出现梭形细胞，培养过程中细胞形态逐渐形成均一梭形。用流式细胞仪检测所培养的细胞为非造血间充质干细胞。③两种培养基形成的细胞克隆数和生长状况：在10d以后，用低糖DMEM组培养的单个核细胞形成的细胞克隆数与高糖DMEM组相比较差异有显著性意义（P〈0．05）。结论：①肝素钠作为人脐带血保存液能获得大量的单个核细胞，有利于人脐血间充质干细胞的培养。②5&;#215;10^9L^-1。细胞接种密度有利于人脐血间充质干细胞贴壁生长。③用低糖DMEM作为培养人脐血间充质干细胞的培养基有利于细胞克隆的形成和维持，对保持人脐血间充质干细胞特性有良好作用。     

人脐血非造血干细胞的基本特性

目的:通过对体外培养人脐血来源非造血干细胞生长特性的观察和对细胞免疫表型的检测,探讨人脐血来源非造血干细胞的一般特性,为进一步研究人脐血来源非造血干细胞提供依据。方法:实验于2005-01/10在首都医科大学北京神经科学研究所和首都医科大学组织学胚胎学教研室实验室完成。脐带血由首都医科大学附属天坛医院提供,经密度梯度离心法分离新鲜脐带血,获取的单个核细胞进行培养。①倒置显微镜下观察细胞形态。②培养基中加入白血病抑制因子或用Mescencult间充质干细胞培养基进行培养,记录细胞生长状况。③流式细胞术分析脐血单个核细胞的免疫表型。结果:①人脐血非造血干细胞形态观察:较低密度接种细胞并不能形成大量贴壁细胞,而以5×106细胞密度接种则在48～72h后出现贴壁的梭形细胞,培养过程中细胞形态逐渐形成均一梭形。②生长特性:人脐血非造血干细胞接种5d后增殖速度加快,随后的几天内保持较快的增殖速度,15d后进入平台期。高糖DMEM培养基 胎牛血清和高糖DMEM培养基 胎牛血清 白血病抑制因子,两种培养体系在细胞增殖上未显示差异,白血病抑制因子并没有显著改善人脐血非造血干细胞生长增殖速度。③免疫表型:新鲜脐血经分离得到的单个核细胞中有少量CD34阳性细胞,CD90,CD166阳性细胞比例分别为(24.18±5.46)%和(36.44±6.26)%;人脐血非造血干细胞体外培养10d左右无CD34阳性细胞,CD166阳性细胞的比例达(76.48±4.54)%,较单个核细胞中CD166阳性细胞比例明显增高,并且表达HLA-ABC,而少量表达HLA-DR。结论:合适的细胞接种密度有利于人脐血非造血干细胞贴壁生长。白血病抑制因子并不能增加体外培养的人脐血非造血干细胞的生长增殖速度。人脐血非造血干细胞体外培养10d左右可以获得纯度较高的CD166阳性细胞。     

人脐血间充质细胞体外分离培养方法及培养基特性

目的:采用不同的培养基分离培养融合状态的间充质细胞,以筛选一种较好的体外培养人脐血间充质细胞的方法。方法:实验于2003-11/2004-10在郑州大学医学院干细胞中心完成。选择郑州大学医学院第三附属医院产科足月妊娠健康产妇的脐血用于实验(产妇均签署知情同意书),随机分为4组:低糖DMEM(Dulbecco改良的Eagle培养基)组、高糖DMEM组、低糖DMEM+干细胞因子组、MsencultTM(一种特殊成分的液体培养基,与其添加物配合使用可促进间充质干细胞分化为脂肪细胞)组。待新生儿娩出后,立即断脐,消毒母侧脐带断端,60mL无菌注射针穿刺脐静脉取血,立即导入肝素抗凝的无菌采血袋内。取新鲜采集的脐带血,用1.077g/cm3的淋巴细胞分层液,密度梯度离心法分离脐血单个核细胞,将脐血单个核细胞接种于37℃、体积分数为0.05的CO2培养箱内培养,倒置显微镜观察细胞数量和形态的变化。结果:①各组间充质细胞培养24h后贴壁细胞数和细胞存活率的比较:MsencultTM组、低糖DMEM+干细胞因子组的贴壁细胞数明显多于高糖DMEM组、低糖DMEM组[(40.5±9.7),(31.5±4.2),(14.0±1.4),(7.5±1.6)个,P<0.05],细胞存活率亦明显高于高糖DMEM组、低糖DMEM组[(97.1±0.9),(95.3±2.6),(84.1±1.9),(81.2±1.1)%,P<0.05]。②各组间充质细胞在不同培养时间下生长状态的比较:培养第3,7,10,14天MsencultTM组、低糖DMEM+干细胞因子组细胞增殖的速度均快于高糖DMEM组、低糖DMEM组(P<0.05),且MsencultTM组细胞克隆数最多[(1±1.22),(0.83±0.75),(0.2±0.4),0个,P<0.05]。结论:采用低糖DMEM+干细胞因子与单纯MesencultTM培养基培养的细胞生长旺盛,但由于干细胞因子用量较大,价格昂贵,因此低糖DMEM联合应用干细胞因子的方法并不十分适用。而MesencultTM为酸性培养基,有利于脐血细胞的生长,并可形成克隆,为脐血间充质细胞的成功培养创造了条件,是一种适合脐血间充质细胞生长的培养基。     

脐带血间充质干细胞体外分离、纯化及培养

目的　研究脐带血 (HUCB)中含有的间充质干细胞 (MSCs)体外分离、纯化及培养条件 ,探究其作为种子细胞应用于实验和临床的可行性。方法　无菌条件下取正常足月剖腹产的脐带血 ,经肝素抗凝 ,用淋巴细胞分离液分离脐血的单个核细胞 ,以偏酸性的MesencultTM作为培养基进行培养和纯化获得贴壁细胞层 ,用流式细胞仪检测MSCs表面抗原。结果　来源于脐血的单个核细胞经体外培养贴壁后出现破骨样及间充质样的细胞 ,间充质细胞为成纤维样的细胞形态 ,并表达MSCs相关的抗原 (CD2 9、CD4 4、CD1 6 6 ) ,但不表达造血细胞抗原 (CD34 、CD4 5) ,这与源于骨髓的MSCs一致。结论　脐带血来源的MSCs能在体外培养、扩增 ,而用于满足实验和临床的需要     

二甲基亚砜诱导成年大鼠骨髓基质细胞转分化为胰岛样细胞

背景：已有报道，二甲基亚砜可使骨髓基质细胞分化为神经元，那么可否用二甲基亚砜诱导骨髓基质细胞向nestin阳性细胞分化，继而向胰岛分化。 目的：探讨二甲基亚砜对成年大鼠骨髓基质细胞定向诱导分化为胰岛样细胞团的作用。 设计：以细胞为观察对象，随机对照，体外实验。 单位：河北北方学院医学院组织学与胚胎学教研室。 材料：实验于200605／2007—07在河北北方学院组胚教研室细胞室完成。选取6～8周龄Wistar大鼠10只，性别不拘，由解放军军事医学科学院实验动物中心提供。实验用分析纯二甲基亚砜购自北京市化学试剂厂。反转录聚合酶链反应系统为Prornega公司产品（A3500），Taq酶和DNA marker DL2000购自北京天为时代生物技术有限公司，鼠抗人胰岛素单克隆抗体（ZM20155）、兔抗人胰高血糖素多克隆抗体（ZA20119）购自北京中杉金桥生物技术有限公司，兔抗人nestin多克隆抗体（与大鼠组织有良好的交叉反应，可用于检测人、大鼠等哺乳动物组织）、SABC试剂盒购自武汉博士德公司，大鼠胰岛素放射免疫试剂盒，购自美国Linco公司。 方法：骨髓基质细胞以含体积分数0．1胎牛血清的H-DMEM培养60min，收集未贴壁细胞以含10g／L二甲基亚砜的无血清H—DMEM作为诱导液，以109／cm^2密度接种于6孔板，诱导3d，继之用体积分数0．1胎牛血清的H-DMEM培养7d。 主要观察指标：用DTZ染色观察诱导细胞团的形态，免疫细胞化学染色检测巢蛋白、胰岛素、胰高血糖素、生长抑素的定位：反转录聚合酶链反应检测诱导细胞团的内分泌基因表达；放免分析检测细胞团的胰岛素分泌量。 结果：①骨髓基质细胞分化的细胞团形态：骨髓基质细胞为典型的成纤维细胞样或葡萄样贴壁细胞，经二甲基亚砜诱导3d后，出现胰岛样细胞团，经DTZ染色显示了和胰岛同样的特性。②免疫细胞化学染色显示：二甲基亚砜诱导后1d骨髓基质细胞表达nestin蛋白，诱导10d表达胰岛素和胰高血糖素；未经二甲基亚砜诱导的骨髓基质细胞则不表达胰岛素和胰高血糖素。③反转录聚合酶链反应结果显示：骨髓基质细胞经二甲基亚砜诱导后胰岛样细胞团表达insulin1，insulin2，glucagon和somatostain基因。④细胞团的胰岛素分泌量：胰岛样细胞团对葡萄糖刺激敏感，低糖（3．3mmol／L）和高糖条件下（16．7mmol／L）胰岛素分泌量分别为5．56和24．5μU/mL。 结论：体外经二甲基亚砜诱导的大鼠骨髓基质细胞可定向分化为胰岛样细胞。     

细胞间接触诱导大鼠骨髓间质干细胞向平滑肌细胞的分化

背景:干细胞能够分化为血管平滑肌细胞,参与动脉粥样硬化发生、发展,其机制尚不清楚。“环境诱导分化学说”认为细胞-细胞接触、细胞因子可能在干细胞分化过程中起关键作用。骨髓间质干细胞具有向平滑肌细胞分化的潜能。目的:体外诱导骨髓间质干细胞分化为平滑肌细胞,观察已分化成熟平滑肌细胞及细胞因子对骨髓间质干细胞分化的影响。设计:以细胞为观察对象的重复观察测量,对照性体外实验。单位:西安交通大学第一医院心内实验室。材料:实验于2003-05/2004-05在西安交通大学第一医院心内实验室完成。SD大鼠60～80g、90～110g,雌雄不限,由本校动物中心提供。PE标记小鼠抗大鼠CD34(Santa Cruz),PE标记小鼠抗大鼠CD71(Oxford Biotechnology),FITC标记小鼠抗大鼠CD90(Oxford Biotechnology),小鼠抗人单克隆抗体SM-α-actin(NeoMarkers),小鼠抗人单克隆抗体Calponin(NeoMarkers),TRITC标记山羊抗小鼠IgG(SBA),pEGFP-N3(本实验室提供),Lipofectamine2000(Invitrogen)。方法:采用密度梯度离心和细胞贴壁法与组织贴块法分离培养骨髓间质干细胞与血管平滑肌细胞。通过流式细胞仪检测,平滑肌细胞抗体免疫荧光染色,鉴定骨髓间质干细胞与血管平滑肌细胞。将骨髓间质干细胞转染绿色荧光蛋白,以未转染的骨髓间质干细胞为对照。骨髓间质干细胞与血管平滑肌细胞分条件培养:①取3代骨髓间质干细胞传至12孔培养板,培养液为低糖DMEM加骨髓间质干细胞条件培养液各半,胎牛血清浓度为0%、5%、7.5%。细胞固定后,应用平滑肌细胞抗体免疫荧光染色检测结果。②将半透膜小室置于6孔培养板每一孔内,使每孔隔成内外两室。将骨髓间质干细胞在外室培养,平滑肌细胞在内室培养。以单独培养的骨髓间质干细胞为对照,胎牛血清浓度为3%、7.5%。用平滑肌细胞抗体免疫荧光染色检测结果。③骨髓间质干细胞与平滑肌细胞混合培养:于骨髓间质干细胞转染绿色荧光蛋白后24h,向每孔内加入等量的平滑肌细胞混合培养,观察细胞形态变化。以单独培养的骨髓间质干细胞为对照。主要观察指标:①骨髓间充质干细胞流式细胞仪检测结果。②不同条件培养下平滑肌细胞抗体免疫荧光染色结果。结果:①免疫荧光染色示,平滑肌细胞抗SM-α-actin阳性,抗calponin阳性。骨髓间质干细胞抗SM-α-actin阳性,而抗calponin阴性。②流式细胞仪检测,骨髓间质干细胞不表达CD34,弱表达CD71,高表达CD90。③骨髓间质干细胞转染绿色荧光蛋白持续表达约2周～3周。④加入平滑肌细胞培养液或不同浓度的胎牛血清,骨髓间充质干细胞生长良好。骨髓间充质干细胞与平滑肌细胞分层培养中,骨髓间充质干细胞生长对胎牛血清呈浓度依赖性。骨髓间质干细胞与平滑肌细胞混合培养7d后免疫荧光染色,可见绿色荧光蛋白和抗SM-α-actin、Calponin的双标细胞存在。而加平滑肌细胞条件培养液与分层培养组中骨髓间质干细胞均不表达Calponin。结论:①平滑肌细胞培养液及细胞因子只能促进骨髓间充质干细胞生长,细胞胞浆颗粒增多,并不能诱导骨髓间充质干细胞分化为平滑肌细胞。②细胞间直接接触对诱导骨髓间质干细胞定向分化为平滑肌细胞起决定作用。     

人脐血间充质干细胞脑内移植改善帕金森病大鼠行为缺陷的研究

背景已有较多的研究证明脐血细胞能向神经元样细胞分化,且成功的运用脐血治疗脑卒中及其他神经系统疾病的研究已有报道,能否应用脐血干细胞治疗神经变性疾病尚未可知.目的探讨应用人脐血间充质干细胞治疗大鼠帕金森病的可行性及其机制.设计随机对照实验研究.地点和对象健康Sprague-Dawley大鼠18只,清洁级,体质量220～260 g.脐血标本取自郑州大学第三附属医院妇产科,每个标本60～120 mL.干预制备6-羟多巴胺帕金森病偏侧大鼠模型,随机分为3组①对照组(n=6).②PBS组(n=6)在每只大鼠右侧纹状体移植10 μL的PBS.③间充质干细胞组(n=6)将3×106个用BrdU标记的脐血间充质干细胞植入大鼠右侧纹状体,4周后用阿朴吗啡诱发旋转试验并用免疫组织化学检测植入细胞的存活情况及纹状体酪氨酸羟化酶阳性细胞.主要观察指标①移植前后各组大鼠旋转圈数.②免疫组织化学染色结果.结果脐血间充质干细胞在体内存活,与对照组相比,间充质干细胞移植组阿朴吗啡诱发的旋转行为[每30钟大鼠旋转圈数为212±60比340±30]显著改善(P＜0.05),但右侧纹状体酪氨酸羟化酶阳性细胞数与对照组相比无显著性差异(P＞0.05).结论人脐血间充质干细胞脑内移植能改善帕金森大鼠的行为缺陷,可作为治疗神经变性疾病的一种潜在细胞资源.     

人脐带间充质干细胞体外长期培养及向肝样细胞的分化

目的:观察人脐带间充质干细胞体外长期培养的生物学特性,探讨其向肝样细胞分化的可能性.方法:脐带来源于天津市第三中心医院住院的健康足月产妇,采用酶消化法分离培养人脐带间充质干细胞,待细胞生长至80%-90%融合时传代.取传至第9代细胞接种于12孔板内,调整细胞浓度为5×10~(10)L~(-1),加入含肝细胞生长因子、成纤维生长因子4、抑瘤素的DMEM培养基,诱导28 d.MTT法测定细胞生长活性,流式细胞仪检测细胞周期,免疫细胞化学及流式细胞仪鉴定细胞表型;免疫细胞化学染色鉴定诱导后肝细胞特异表面标志物的表达,以及糖原染色结果.结果:从人脐带中分离得到的间充质干细胞贴壁生长,形态类似于成纤维细胞,80%以上处于G_0/G_1期,具有良好的生长活性,可在体外稳定传代20次以上;CD29,CD90,CD105,Vimentin呈阳性表达,基本不表达造血细胞标志CD34和内皮细胞标志CD31.随诱导时间的延长,圆形细胞逐渐增多,形态似肝细胞;诱导1周时细胞开始表达肝细胞表面标志物甲胎蛋白、细胞胶蛋白18、细胞胶蛋白19;诱导3周时开始表达成熟肝细胞标志白蛋白;诱导4周时白蛋白表达增强,且诱导细胞糖原染色呈阳性.结论:从人脐带中可成功分离出间充质干细胞,实现体外长期培养,并可诱导分化为肝样细胞.     

肝细胞生长因子与成纤维生长因子联合诱导入脐带间充质干细胞向肝样细胞的分化

背景:成纤维生长因子可促进间充质干细胞增殖、贴壁生长,但对其诱导间充质干细胞向肝细胞分化的实验报道为数不多.当肝细胞生长因子质量浓度达1 μg/L时,可促进肝细胞有丝分裂,它是正常肝细胞最强的促有丝分裂剂.目的:体外分离培养人脐带间充质干细胞,拟揭示其生物学特性及在细胞因子联合诱导下向肝样细胞分化的能力.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2008-08/2009-04在暨南大学血研所完成.材料:脐带取自健康足月胎儿,产妇对实验知情同意,由广州华侨医院提供.肝细胞生长因子、成纤维生长因子为美国Peprotech产品.方法:Ⅳ型胶原酶消化+差速贴壁法分离培养人脐带间充质干细胞,取传至第3代细胞,进行细胞表面抗原分析、细胞周期测定,检测其成脂、成骨能力.取第5代细胞.调整细胞密度为5×10~9 L~(-1),分为2组:对照组用含体积分数为5%胎牛血清的DMEM/F12培养液培养;诱导组在其基础上,添加20 μg/L肝细胞生长因子、10 μg/L成纤维生长因子联合诱导其向肝样细胞分化.主要观察指标:人脐带间充质干细胞的生物学特性,人脐带间充质干细胞体外向肝样细胞的分化情况.结果:成功从人脐带中分离并纯化得到间充质干细胞,第3代细胞92.2%处在G_0/G_1期;表达CD29,CD44,CD105,不表达造血细胞标志CD34,CD45;油红O染色后胞浆中呈现红色颗粒,碱性磷酸酶染色后细胞质呈黑色,具有成脂、成骨能力.经肝细胞生长因子、成纤维生长因子联合诱导10 d后,RT-PCR及Western blot检测结果显示细胞表达肝细胞特异性抗原甲胎蛋白、白蛋白,对照组均呈阴性表达.结论:人脐带中含有丰富的间充质干细胞,其具有较强的多向分化潜能,经肝细胞生长因子与成纤维生长因子联合诱导后,易向肝样细胞分化.     

Phenotypic and functional comparison of optimum culture conditions for upscaling of bone marrow‐derived mesenchymal stem cells

Human adult bone marrow‐derived mesenchymal stem cells (MSCs) are a promising tool in the newly emerging avenue of regenerative medicine. MSCs have already been translated from basic research to clinical transplantation research. However, there is still a lack of consensus on the ideal method of culturing MSCs. Here we have compared different culture conditions of human MSCs with an attempt to preserve their characteristics and multi‐lineage differentiation potential. We compare the different basal culture media DMEM‐F12, DMEM‐high glucose (DMEM‐HG), DMEM‐low glucose (DMEM‐LG), knock‐out DMEM (DMEM‐KO) and Mesencult^® on the proliferation rate, surface markers and differentiation potentials of MSCs. At every fifth passage until the 25th passage, the differentiation potential and the presence of a panel of surface markers was observed, using flow cytometry. We also compared the characteristics of human MSCs when cultured in reduced concentrations of fetal bovine serum (FBS), knockout serum replacement (KO‐SR) and human plasma. Data indicate that the presence of serum is essential to sustain and propagate MSCs cultures. The choice of basal medium is equally important so as to preserve their characteristics and multipotent properties even after prolonged culture in vitro. With MSCs emerging as a popular tool for regenerative therapies in incurable diseases, it is essential to be able to obtain a large number of MSCs that continue to preserve their characteristics following passaging. The data reveal the optimum basal medium for prolonged culture of MSCs while retaining their ability to differentiate and hence this may be used for up‐scaling to provide sufficient numbers for transplantation. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

密度梯度离心结合贴壁法培养成年大鼠骨髓间充质干细胞的生物学特性

背景:研究骨髓间充质干细胞的培养方法,以获取大量高纯度的骨髓间充质干细胞,对应用组织工程技术重建眼部组织治疗眼部疾病具有重要意义。目的:应用密度梯度离心结合贴壁法进行成年大鼠骨髓间充质干细胞体外分离培养,观察其生长特性及大量繁殖的可能性。设计:完全随机分组设计/重复测量实验。单位:中山大学中山眼科中心病理科实验室。材料:选用6周龄SD大鼠4只,雌雄不限,清洁级2级,体质量约250g/只,由中山大学动物中心提供,许可证号码SCSK(粤2004/0011)。DMEM/F12培养基(美国GIBCo公司)、胎牛血清(杭州四季青生物工程公司)、胰蛋白酶、依地酸二钠、淋巴细胞分离液。纤维连接蛋白、CD44、CD34、CD31单克隆抗体,免疫组化二步法试剂盒(北京中杉生物技术公司)。方法:实验于2005-09/2006-01在中山大学中山眼科中心病理科实验室完成。①取SD大鼠,断颈处死后于750g/L酒精浸泡10min。无菌条件下,分离并暴露骨髓腔,用注射器吸入应用液直接插入股骨腔,用含肝素的培养液将骨髓腔里的细胞冲洗出来作为细胞混悬液,密度梯度离心结合贴壁培养法分离纯化大鼠骨髓间充质干细胞,观察活体细胞生长情况。②将第2代细胞接种于预置在培养板内的无菌盖玻片上,当细胞基本融合时,取出作原位甲醇固定10min,苏木精-伊红染色。原位丙酮固定10min,按二步法作免疫组织化学纤维连接蛋白、CD44、CD34、CD31反应,3,3’-二氨基联苯胺显色,最后将盖玻片反扣在载玻片上,封固、观察。③将细胞按4.25×107L-1的浓度接种于96孔板中,每孔200μL,置培养箱中,分别于接种后1,2,3,4,5,6d各于两排孔中加入20μL/孔四甲基偶氮唑盐,继续培养4h后吸去上清液,每孔加200μL二甲基亚砜,振荡5min后,于570nm波长测吸光度值,绘制细胞生长曲线。主要观察指标:①大鼠骨髓间充质干细胞活体培养观察结果。②2代细胞免疫组织化学染色观察结果。③接种后1,2,3,4,5,6d细胞生长曲线。结果:①刚接种入培养板的大鼠骨髓间充质干细胞于倒置显微镜下可见呈大小较一致的圆形,胞膜清晰,胞体透亮。第2天可见细胞已开始贴壁,3d后多数细胞伸出伪足,变成多角形、星形或不规则形。4d后细胞开始分裂繁殖,约12d细胞便基本单层融合,呈漩涡状排列。②对分离后所获得的细胞进行免疫组化染色,细胞CD44、纤维连接蛋白均阳性,CD34、CD31均阴性。③大鼠骨髓干细胞传代后第2天细胞数量就开始大量增加,至第5天数量达到顶点,细胞融合,生长达到平台期。结论:采用密度梯度离心结合贴壁培养法可获得较高纯度的骨髓间充质干细胞,是实用、便捷和可行的方法。并且在体外培养条件下能大量增殖,为应用组织工程技术治疗眼部疾病提供种子细胞。     

来源于骨髓、外周血与脐带血的间充质干细胞生物学特性比较

背景:间充质干细胞存在于人体多种组织,目前研究报道所用细胞来源单一,培养方法差异大,得出的结果不一致,不能证明分离、培养出的细胞是相同的细胞,难以比较.目的:课题提出在体外培养条件下可对同一个体来源的骨髓、外周血来源间充质干细胞及不同个体脐带血来源间充质干细胞的生物学特性进行比较的理论假设.设计、时间及地点:细胞学体外对照观察,于2007-06/2008-12在解放军海军总医院血液科完成.材料:解放军海军总医院血液科造血干细胞移植供者10例,取同一供者的骨髓、外周血细胞,细胞体积分别为20 mL与2 mL.解放军海军总医院产科10例健康仞产妇脐带血细胞,细胞体积为30 mL.方法:采用Percoll密度梯度+贴壁法分离骨髓、外周血、脐带血来源的间充质干细胞,加入含体积分数为10%胎牛血清的DMEM/F12培养基.当细胞生长汇合至80%～90%时胰蛋白酶-EOTA消化,制成5×10~8 L-1细胞悬液,计为P_0.重复上述操作,即为P_1,依此类推P_2～P_5.主要观察指标:细胞生长形态观察,细胞瑞氏-吉姆萨染色结果,细胞化学染色结果,细胞增殖数量,流式细胞仪检测细胞表面标记.结果:①骨髓间充质干细胞贴壁时间、汇合至50%时间、汇合至80%时间均早于外周血、脐带血间充质干细胞:骨髓间充质干细胞培养5～7 d时呈漩涡状生长,而外周血、脐带血间充质干细胞无此生长特性.②初始培养和传代培养后,骨髓间充质干细胞多为成纤维样细胞,仅有少量内皮样细胞;而传至第5代的外周血、脐带血间充质干细胞除有成纤维样细胞外,还有较多的内皮样细胞和单核-巨噬样细胞.③P1～P5骨髓、外周血及脐带血来源间充质干细胞PAS染色、碱性磷酸酶染色、苏丹黑B染色均里阴性.④与P_0细胞比较,传代培养至P_5后骨髓间充质干细胞增殖数量明显多于外周血、脐带血间充质干细胞(P＜0.05).⑤CD29,CD44,CD90,CD71,CD105,CD166和HLA-ABC阳性率,骨髓间充质干细胞接种后≤6%,P_0～P_5为55.9%～92.8%;外周血间充质干细胞接种后≤10%,P_0～P_5为19.7%～33.4%;脐带血间充质干细胞接种后≤20%,P_0～P_5为35.4%～93.2%.CD34,CD45和HLA-DR阳性率,3种来源的间充质干细胞均极低.CD14,CD31阳性率,骨髓间充质干细胞极低,外周血间充质干细胞为12.1%～28.3%,脐带血间充质干细胞为8.1%～21.3%.结论:结果显示在体外培养条件下,骨髓、外周血和脐带血均能较好地形成间充质干细胞,以骨髓来源的间充质干细胞含量最高,成分单一,而脐带血和外周血含量次之,细胞成分多.