体外模拟心肌环境诱导骨髓间充质干细胞向心肌细胞的分化

目的：以往研究将长有一层心肌细胞的半透膜放于骨髓间充质干细胞培养皿中，或用培养过心肌细胞的培养基来培养骨髓间充质干细胞，均未发现心肌细胞特异蛋白表达。为此体外模拟心肌微环境诱导骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化，并与常规诱导剂5-氮杂胞苷的诱导效果进行比较。 方法：实验于2007-03／09在山西医科大学中心实验室完成。①动物：Wistar大鼠20只，新生1d龄Wistar乳鼠10只，均由山西医科大学动物房提供，清洁级，实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准。诱导剂5-氮杂胞苷为美国Sigma公司产品。②实验方法：自新生Wistar乳鼠心脏分离培养心肌细胞，取第1、2代制成1×10^9L^-1细胞悬液，-70℃放置4～5h后融化，吸管吹打，反复3次，离心取上清，过滤后即为心肌细胞冻融液，以此作为培养基体外模拟心肌微环境。自成年Wistar大鼠骨髓分离骨髓间充质干细胞，取生长良好的第2代制成1×10^8L^-1细胞悬液，分为4组：血清对照组加入含15％胎牛血清的DMEM／F12培养基；5-氮杂胞苷组加入10μmol／L 5-氮杂胞苷37℃避光孵育24h后，换DMEM／F12培养基继续培养；5-氮杂胞苷＋心肌细胞冻融液组加入10μmol／L 5-氮杂胞苷诱导24h后，在培养体系中加入相当于4倍骨髓间充质干细胞数量的心肌细胞冻融液；心肌细胞冻融液组加入相当于4倍骨髓间充质干细胞数量的心肌细胞冻融液。③实验评估：诱导1周后观察骨髓间充质干细胞的形态变化，利用免疫细胞化学技术鉴定心肌特异性肌钙蛋白T、连接蛋白43、α-横纹肌肌动蛋白、CD31的表达情况。 结果：①体外模拟心肌微环境情况：培养7d时心肌细胞形成细胞簇或细胞单层，呈放射状排列的同心圆状或峰谷样生长，细胞簇搏动呈明显同步性。传代后的心肌细胞仍具有自主收缩的特性。②骨髓间充质干?     

三种细胞因子体外联合诱导兔骨髓间充质干细胞向血管内皮细胞的分化

背景:已证实血管内皮细胞种植于组织工程材料上在体内可增殖分化形成血管,但获取内皮细胞时创伤较大,且来源极其有限.目的:观察在血管内皮细胞生长因子、碱性成纤维细胞生长因子、胰岛素样生长因子1体外联合诱导下,兔骨髓间充质干细胞能否向血管内皮细胞分化.设计、时间及地点:2006-11/2007-06在辽宁医学院附属第一医院中心实验室完成的细胞对照观察.材料:清洁级8周龄日本大耳白兔1只用于骨髓间充质干细胞的分离培养.血管内皮细胞生长因子、碱性成纤维细胞生长因子、胰岛素样生长因子1均为Peprotech公司产品.方法:兔麻醉后抽取骨髓液,贴壁法 胰酶消化分离培养获得足够数量的骨髓间充质干细胞,分为两组,诱导组向含10%胎牛血清的DMEM培养液中加入10μg/L血管内皮细胞生长因子、1μg/L碱性成纤维细胞生长因子、2μg/L胰岛素样生长因子1,诱导2周.对照组单纯加入含10%胎牛血清的DMEM培养液.主要观察指标:对诱导后细胞进行形态观察、NO含量测定、Ⅷ因子相关抗原免疫组织化学染色以及电镜观察Weibel-Palade小体形成情况.结果:诱导5d后细胞呈集落样分布,形态趋于圆形;未诱导细胞均匀散在分布,呈长梭形和三角形.诱导14d后,诱导组细胞培养上清液中NO含量明显高于对照组(t=3.75, P<0.05).诱导组表达血管内皮细胞特有表面标志Ⅷ因子,超微结构可见Weibel-Palade小体;对照组Ⅷ因子相关抗原呈阴性表达.结论:兔骨髓间充质干细胞经上述3种细胞因子体外联合诱导后,可向血管内皮细胞方向分化.     

全骨髓贴壁法获纯化骨髓间充质干细胞向神经干细胞的诱导分化

目的:来源于骨髓间充质干细胞的神经干细胞是最近研究的一个热点.实验拟进一步验证通过全骨髓贴壁法分离纯化骨髓间充质干细胞并诱导分化为神经干细胞的效率,并对其的体内外标记进行了观察.方法:实验于2006-11/2007-05在青岛大学医学院附属医院脑血管病研究所完成.①实验材料:选取出生4周左右Wistar大鼠,雌雄不拘,SPF级,体质量200 g左右,由青岛市实验动物和动物实验中心提供,实验过程中对动物处置符合动物伦理学标准.②实验方法:选用出生4周左右Wistar大鼠,由其股骨和胫骨分离纯化骨髓间充质干细胞,加碱性成纤维细胞生长因子和表皮生长因子诱导其分化为神经干细胞,并进行免疫组织化学鉴定.以5.溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)标记神经干细胞,在24孔板中进行细胞免疫组织化学和免疫荧光鉴定.将标记的神经干细胞定位注入大鼠基底节区,1周后取脑作石蜡切片,进行免疫组织化学和免疫荧光染色.结果:获得了较纯化的骨髓间充质干细胞,经诱导72 h后,部分细胞增殖分裂成小圆形,呈团簇状半悬浮状态.继续培养72 h可见细胞呈现典型神经元样改变,细胞伸出两个或多个突起,胞体呈多角形或不规则形,折光性较强,细胞突起之间相互连接成网状,可见细胞核及核仁,经诱导后有巢蛋白、神经元特异性烯醇化酶、胶质纤维酸性蛋白阳性细胞表达.采用BrdU掺入DNA合成期的神经干细胞,1周后体内外标记阳性率＞85%.结论:采用全骨髓贴擘法可获得较纯化的骨髓间充质干细胞,其在适宜的诱导分化条件下可诱导分化神经干细胞.BrdU可作为神经干细胞体内示踪的理想标记物.     

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。     

多种细胞因子诱导骨髓间充质干细胞向肝细胞的分化

背景:肝细胞移植是治疗终末期肝功能衰竭的有效方法之一,却面临细胞来源缺乏、体外难以大量增殖、传代后无法保持其原有特性、免疫排斥等因素的限制,寻找新的肝细胞来源尤为迫切.目的:探讨肝细胞生长因子、酸性成纤维细胞生长因子及抑瘤素M诱导骨髓间充质干细胞分化为肝细胞的能力.设计、时间及地点:细胞对照观察,于2006-0612007-03在泸州医学院附属医院实验室完成.材料:清洁级雄性Wistar大鼠24只用于制备骨髓间充质干细胞.红细胞裂解液由泸州医学院附属医院传染免疫实验室配制重组鼠肝细胞生长因子、抑瘤素M为美国R&D产品,酸性成纤维细胞生长因子由美国Peprotech生产.方法:采用红细胞裂解+贴壁法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,胰蛋白酶消化后传代.传至第4代,以5×107 L-1接种,设立6组向肝细胞诱导分化:第1组作为对照,不加任何细胞因子;第2组加入肝细胞生长因子、酸性成纤维细胞生长因子;第3组加入肝细胞生长因子、抑瘤素M;第4组加入酸性成纤维细胞生长因子、抑瘤素M;第5组加入肝细胞生长因子、酸性成纤维细胞生长因子、抑瘤素M;第6组于1～9d加入肝细胞生长因子,9～18d加入酸性成纤维细胞生长因子,9～21d加入抑瘤素M.每组所加入的各种细胞因子终末浓度均为20μg/L.主要观察指标:采用溴甲酚绿法、化学发光法、RT-PCR法检测肝细胞特异性标志物白蛋白、甲胎蛋白的表达.采用谷氨酸脱氢酶法检测尿素含量.结果:诱导0,7,14,21d,未加入诱导因子的对照组及酸性成纤维细胞生长因子+抑瘤素M组无白蛋白、尿素表达,肝细胞生长因子+酸性成纤维细胞生长因子+抑瘤素M组培养基上清液中甲胎蛋白、白蛋白、尿素含量均显著高于其余因子组(P<0.05).结论:酸性成纤维细胞生长因子与抑瘤素M共同作用无法诱导骨髓间充质干细胞向肝细胞分化,二者联合肝细胞生长因子可成功诱导骨髓间充质干细胞分化为肝细胞.分时段加入此三种细胞因子,可能影响了细胞因子间的相互作用而导致分化率降低.     

骨髓间充质干细胞体外诱导分化及在细胞工程和基因工程中的应用

学术背景:骨髓间充质干细胞是一类具有多向分化潜能的成体干细胞,其体外诱导分化的不同组织对于骨及软骨组织工程、心血管疾病、神经系统疾病、免疫系统疾病等的治疗具有广阔的应用前景.目的:总结骨髓间充质干细胞体外诱导分化的研究进展.检索策略: 由该论文的研究人员应用计算机检索Pubmed数据库1998-01/2008-01期间的相关文献,检索词为"Mesenchyrmal stem cell,differtation,neuron,osteoblast,Chondrocyte,adipocyte,sarcoblast,endotheliocyte,Tissue repair,gene therapy"并限定文章语言种类为English.同时检索万方数据库2002-01/2008-01期间的相关文献,检索词为"骨髓间充质干细胞,诱导分化,神经细胞,基因治疗".共检索到52篇文献,对资料进行初审,纳入标准:①与骨髓间充质干细胞体外诱导分化密切相关.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:重复性研究.27篇文献符合纳入标准,排除的25篇为内容陈旧或重复文献.文献评价:文献的来源主要是骨髓间充质干细胞体外诱导分化方面的随机对照实验.5篇涉及体外诱导分化为神经细胞的研究,4篇涉及体外诱导分化为成骨组织的研究,1篇涉及体外诱导分化为软骨组织的研究,2篇涉及体外诱导分化为脂肪细胞的研究,2篇涉及体外诱导分化为成肌细胞研究,3篇涉及体外诱导分化为内皮细胞的研究,3篇涉及体外诱导分化为肝细胞的研究,7篇涉及其在医学上的应用.资料综合:骨髓间充质干细胞具有自我更新、增殖和多向分化潜能,在不同生物环境和细胞因子的作用下可分化为不同类型的细胞.研究表明,骨髓间充质干细胞在体外适宜的诱导条件下可以分化为神经、成骨、软骨、脂肪、心肌、肝脏等多种细胞,而且骨髓间充质干细胞在组织修复和基因治疗方面的应用已取得较大进展,在人类医学上具有广阔的应用前景.结论:骨髓间充质干细胞被认为是细胞工程和基因工程理想的种子细胞,并开启了临床应用干细胞治疗的时代,     

骨髓间充质干细胞与心肌细胞共培养诱导分化为心肌样细胞

本研究探讨间充质干细胞（MSC）分化为心肌细胞（CM）的能力。对大鼠源MSC进行标记并将大鼠源MSC与初生大鼠CM直接接触共培养5—7天，诱导MSC向CM分化。用流式细胞仪检测细胞表面抗原，免疫荧光法检测标记细胞的心肌特异性标记物肌球蛋白和肌钙蛋白T表达。结果显示：体外培养的MSC表达CD90、CD44、CD105、CD54，不表达CD34、CD45、CD31等造血细胞、内皮细胞相关抗原。MSC与CM直接接触共培养后可分化为心肌样细胞，表达心肌特异蛋白肌钙蛋白T和肌球蛋白，CM与MSC比例为4：1时，MSC分化为心肌样细胞的比例最高。结论：MSC在与CM直接接触共培养条件下可被诱导分化为心肌样细胞，两种细胞按4：1比例混合培养后MSC分化为心肌细胞的效果最明显：     

心肌微环境诱导骨髓间充质干细胞向心肌样细胞的分化

背景:骨形态发生蛋白、Wnt、Notch、FGF 及 Hedgehog 等信号通路是否参与诱导骨髓间充质干细胞向心肌细胞的分化还不清楚. 目的:探讨心肌微环境中,不同刺激因素诱导骨髓间充质干细胞分化为心肌样细胞及其分化的机制. 方法:利用 Transwel 培养装置建立心肌微环境,骨髓间充质干细胞在此环境中培养并加入 Wnt11、骨形态发生蛋白抑制剂诱导其向心肌细胞分化;应用 RT-PCR、Western blot 方法检测骨形态发生蛋白、Wnt、Notch、FGF 和 Hedgehog 信号通路关键信号分子的表达.同时检测心肌特异性转录因子(Nkx2.5、GATA4、Mef2c)和成熟心肌细胞特异性基因(cTnI、ANP、α-MHC、β-MHC)的表达. 结果与结论:骨髓间充质干细胞经过与大鼠心肌细胞共培养诱导后,Wnt、骨形态发生蛋白、Notch、Hedgehog 信号通路关键信号分子的表达较未诱导的阴性对照组明显升高(P <0.01).在骨髓间充质干细胞与大鼠心肌细胞共培养体系中加入骨形态发生蛋白信号通路的抑制剂Noggin,心肌特异性转录因子或结构蛋白的表达明显降低(P <0.01).提示心肌细胞构成的微环境可以诱导骨髓间充质干细胞分化为心肌样细胞;Wnt、骨形态发生蛋白、Notch、FGF、Hedgehog 信号通路共同参与了诱导分化过程.     

体外诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞的分化

背景：常规诱导方法诱导的细胞生长缓慢，数量少，使用生长因子可加快诱导速度，但生长因子价格昂贵限制了它的使用。目的：验证未加生长因子的诱导液体外诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的效率。设计、时间及地点：对比细胞学观察，于2007-07／2008-02在青岛大学医学院附属医院中心实验室完成。材料：骨髓来源自体干细胞移植治疗糖尿病患者，均征得患者同意。方法：采用密度梯度法分离培养骨髓间充质干细胞，应用0．1μmol／L地塞米松、10mmol／L β-甘油磷酸钠、50μmol／L维生素C对第3代骨髓间充质于细胞进行诱导，同时设立对照组，不加入诱导剂。主要观察指标：相差强微镜观察骨髓间充质干细胞的形态变化，诱导后经碱性磷酸酶染色和钙结节染色观察细胞形态变化。结果：第3代骨髓间充质干细胞在相差显做镜下呈均匀分布生长，形态为长梭形。经成骨诱导7d后培养细胞逐渐汇合呈铺路石状，随着诱导时间的延艮，局部细胞呈重叠牛长，间充质逐渐堆积、间充质中矿盐沉积，形成多个结节，并逐渐融合。培养14d可形成倒置显做镜下可见的褐色点状矿化结节中心；培养21d形成小片状矿化结节，von Kossa法测定可见钙结节争黑色，碱性磷酸酶活性测定为阳性。结论：骨髓间充质干细胞易诱导分化为成骨细胞，且增殖快，成骨能力强。     

骨髓间充质干细胞定向诱导条件下向脂肪细胞和成骨细胞诱导分化的关系

目的：观察骨髓间充质干细胞在定向诱导分化条件下向成骨细胞、脂肪细胞分化的特征及相互关系。方法：实验于2004-10／2005-04在泸州医学院心肌电细胞实验室完成。日本大耳兔10只，经兔髂嵴无菌抽取骨髓，采用Percoll液进行梯度离心法和体外细胞贴壁分离培养法相结合对兔骨髓间充质干细胞进行分离、纯化，将获得的原代和传代培养的骨髓间充质干细胞，分别用含成脂诱导剂和含成骨诱导剂的改良的伊格尔培养基进行实验组（向脂肪细胞和成骨细胞的定向诱导培养，对诱导培养后的细胞进行生长形态学特征观察），对照组（采用不加成脂、成骨诱导剂的伊格尔培养基），两组进行成脂及成骨诱导后的苏丹脂肪染色、碱性磷酸酶活性检测、胞外矿化基质测定，并进行细胞成脂和成骨率比较。结果：从10只实验动物中均成功提取到骨髓间充质干细胞，其中有2只动物的骨髓间充质干细胞在原代培养时出现污染，8只获得成功进入结果分析。①在经过2ld成脂诱导培养后实验组的许多细胞胞浆内均出现较多的高折光性的脂滴，苏丹脂肪染色呈橘红色，同时Kossa法也检测出少许成骨分化，其比例为70％（28／40）干细胞可转化为含有脂滴的脂肪细胞；10％（4／40）干细胞转化为含有钙结节的成骨细胞。②经过21d向成骨诱导培养后实验组出现一些细胞基质逐渐堆积、并出现基质矿盐沉积，Von Kossa法测定形成的钙结节，同时苏丹脂肪染色也检测出少许向脂肪细胞分化，其比例为40％（16／40）干细胞可转化为成骨细胞，20％（8／40）骨髓间充质干细胞可转化为脂肪细胞。③对照组用苏丹脂肪染色后显示5％（2／40）骨髓间充质干细胞分化为脂肪细胞，用Von Kossa法测定矿化结节形成比例和碱性磷酸酶活性测定结果成骨率10％（4／40）。结论：在适当诱导条件下骨髓间充质干细胞可一部分转化为脂肪细胞，另一部分转化为成骨细胞，两者分化存在一定关系：分化的脂肪细胞多，则成骨细胞少；分化的成骨细胞多，则脂肪细胞少。     

骨髓间充质干细胞体外诱导分化软骨细胞表型的可行性

目的：探讨在体外特定培养条件下诱导绵羊骨髓间充质干细胞定向分化为软骨细胞表型的可行性。 方法：实验于2005—09／2006—02在首都医科大学细胞与遗传实验室完成。选择1岁龄骨骼成熟的健康绵羊，雌雄不拘，体质量20—30kg。①采用Percoll分离液，经密度梯度离心法自成年绵羊髂骨骨髓分离得到间充质干细胞，体外培养至第3代时，将骨髓间充质干细胞分为2组，实验组细胞贴壁后更换培养液，以无血清H—DMEM特定培养液诱导（内含转化生长因子β3 10μg/L、地塞米松10^-7mol／L、胰岛素样生长因子I10μg/L、维生索C50mg／L），对照组加含10％胎牛血清的L—DMEM培养液，3d换液一次。②在相差显微镜和透射电镜下观察细胞形态和超微结构，分别在诱导后的第7天、14天取出玻片，进行细胞形态学、组织化学和免疫组织化学分析，甲苯胺蓝染色和Ⅱ型胶原免疫组化鉴定间充质干细胞诱导后的软骨细胞表型。 结果：①相差显微镜观察实验组诱导14d后，细胞形态由梭形逐渐向多角形、多边形转变。并出现聚集成堆现象，而对照组细胞仍保持均一的梭形，增殖能力非常旺盛。②透射电镜可见实验组诱导14d后的骨髓间充质干细胞周边绒毛增多，胞浆内富含粗面内质网、高尔基体和线粒体，表明细胞合成代谢旺盛。而对照组的骨髓间充质干细胞的细胞壁较光滑，胞核呈条状，核壁有许多皱裴和突起，细胞器也比较丰富。③免疫组织化学观察实验组诱导14d后甲苯胺蓝染色和Ⅱ型胶原染色阳性。而对照组诱导14d后甲苯胺蓝染色阳性，Ⅱ型胶原免疫组化染色则为阴性。 结论：骨髓间充质干细胞在特定的诱导条件下能够分化为软骨细胞表型．可为软骨组织工程提供较为理想的种子细胞来源。     

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凶子将其诱导成为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;葡萄糖刺激的胰岛索释放试验来研究诱导后?     

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.     

骨髓间充质干细胞体外诱导分化软骨细胞表型的可行性

目的:探讨在体外特定培养条件下诱导绵羊骨髓间充质干细胞定向分化为软骨细胞表型的可行性。方法:实验于2005-09/2006-02在首都医科大学细胞与遗传实验室完成。选择1岁龄骨骼成熟的健康绵羊,雌雄不拘,体质量20～30kg。①采用Percoll分离液,经密度梯度离心法自成年绵羊髂骨骨髓分离得到间充质干细胞,体外培养至第3代时,将骨髓间充质干细胞分为2组,实验组细胞贴壁后更换培养液,以无血清H-DMEM特定培养液诱导(内含转化生长因子β310μg/L、地塞米松10-7mol/L、胰岛素样生长因子I10μg/L、维生素C50mg/L),对照组加含10%胎牛血清的L-DMEM培养液,3d换液一次。②在相差显微镜和透射电镜下观察细胞形态和超微结构,分别在诱导后的第7天、14天取出玻片,进行细胞形态学、组织化学和免疫组织化学分析,甲苯胺蓝染色和Ⅱ型胶原免疫组化鉴定间充质干细胞诱导后的软骨细胞表型。结果:①相差显微镜观察实验组诱导14d后,细胞形态由梭形逐渐向多角形、多边形转变,并出现聚集成堆现象,而对照组细胞仍保持均一的梭形,增殖能力非常旺盛。②透射电镜可见实验组诱导14d后的骨髓间充质干细胞周边绒毛增多,胞浆内富含粗面内质网、高尔基体和线粒体,表明细胞合成代谢旺盛。而对照组的骨髓间充质干细胞的细胞壁较光滑,胞核呈条状,核壁有许多皱襞和突起,细胞器也比较丰富。③免疫组织化学观察实验组诱导14d后甲苯胺蓝染色和Ⅱ型胶原染色阳性。而对照组诱导14d后甲苯胺蓝染色阳性,Ⅱ型胶原免疫组化染色则为阴性。结论:骨髓间充质干细胞在特定的诱导条件下能够分化为软骨细胞表型,可为软骨组织工程提供较为理想的种子细胞来源。     

人骨髓基质干细胞体外诱导向软骨细胞分化

目的:探讨应用壳聚糖支架三维立体培养人骨髓基质干细胞(mesenchymalstemcells,MSCs),体外诱导其分化成为软骨细胞的可行性。方法:实验于2004-02/11在中山大学附属第三医院中心实验室完成。相分离法制备三维多孔壳聚糖支架,检测支架的孔隙率、孔径。抽取人骨髓,密度梯度离心法分离纯化,体外培养扩增。将第3代MSCs复合于支架中培养,应用无血清诱导液诱导细胞向软骨细胞分化,通过组织学染色及扫描电镜观察细胞的形态、增殖及功能的改变。结果:通过相分离法可制备出高孔隙率的三维壳聚糖支架,孔隙率达86.5%,孔隙分布均匀且相互连通,平均孔径182μm。诱导分化的MSCs在支架中贴附良好,呈现典型的软骨细胞形态,并有细胞外基质分泌。结论:人MSCs在三维立体培养环境下可诱导分化为软骨细胞,作为种子细胞在组织工程软骨的构建及软骨损伤的修复中有良好的应用价值。     

体外诱导骨髓间质干细胞分化为心肌样细胞及其低免疫源性实验

目的：通过体外诱导骨髓间质干细胞向心肌样细胞分化，验证其多能分化特性，检测分化后的细胞进行免疫源性。方法：①实验于2003-03／2004-09在华中科技大学同济医学院附属协和医院心内科实验室完成。实验选用1月龄Wistar大鼠20只。②贴壁法体外培养骨髓间质干细胞，用化学物质5-氮杂胞苷诱导24h.免疫组化检测诱导后的细胞心肌特异性蛋白的表达，单向混合淋巴细胞反应检测诱导分化后的骨髓间质干细胞的免疫源性。③实验分组如下，对照组1：单独的反应细胞组；对照组2：刺激细胞＋反应细胞。实验组1：不同数量诱导分化后的骨髓间质干细胞1&;#215;10^7，1&;#215;10^8，1&;#215;10^9L^-1＋反应细胞；实验组2：不同数量诱导分化后的骨髓间质干细胞1&;#215;10^7，1&;#215;10^8，1&;#215;10^9L^-1＋刺激细胞＋反应细胞。以抑制率表示诱导分化后的骨髓间质干细胞的免疫调控活性。④多均数比较采用方差分析，进行方差齐检验后，均数间两两比较采用LSD法。两样本均数比较采用t检验。结果：20只大鼠均进入结果分析。①部分诱导后的细胞胞浆结蛋白，心肌特异性肌钙蛋白，连接蛋白—43免疫组化呈阳性反应。②实验组1（加入的骨髓间质干细胞为1&;#215;10^7，1&;#215;10^8，1&;#215;10^9L^-1时）同种异体淋巴细胞的每分钟脉冲值明显低于对照组1（4610．106&;#177;276．16，3704．55&;#177;159．50,2881．317&;#177;114．62，8232．333&;#177;351．71，P〈0．05），各剂量骨髓间质干细胞组间差异明显（P〈0．05）。③实验组2（加入的骨髓间质干细胞为1&;#215;10^7,1&;#215;10^8，1&;#215;10^9L^-1时）对混合淋巴细胞反应的抑制率明显高于对照组1（43．9％，55．1％，65．7％，1．65％，P〈0．05），各剂量骨髓间质干细胞组间差异明显（P〈0．05）。结论2骨髓间质干细胞具有向心肌样细胞分化的潜能，分化后的骨髓间质干细胞能呈剂量依赖性地抑制同种异体淋巴细胞增殖，可以抑制正在进行的混合淋巴细胞反应，具有低免疫源性，可用于同种异体移植。     

5-氮胞苷体外诱导人骨髓间充质干细胞转化为心肌样细胞的实验

目的:观察5-氮胞苷在体外诱导人骨髓间充质干细胞转化为心肌样细胞的情况及GATA-4和Nkx2.5基因的表达,从而确定人骨髓间充质干细胞体外诱导为心肌样细胞的条件、规律及转化细胞的特点。方法:实验于2005-08/2006-05在解放军沈阳军区总医院心血管外科和中国医科大学实验技术中心一部完成。取非血液疾病的5例胸科手术患者术中已切除掉的肋骨,抽取骨髓。利用淋巴细胞分离液行密度梯度离心法和差异贴壁法进行分离、提纯骨髓间充质干细胞,并进行培养扩增。用流式细胞仪对第2代的骨髓间充质干细胞表面抗原进行测定。应用10μmol/L5-氮胞苷对第2代的骨髓间充质干细胞诱导24h,于诱导后1,2,3,4周,用反转录-聚合酶链反应检测GATA-4和Nkx2.5基因表达。结果:①3份第2代骨髓间充质干细胞样本重复测定,表达CD29,CD44,不表达CD34,CD45。②以5-氮胞苷诱导培养24h后,骨髓间充质干细胞形态和排列方式发生明显变化,诱导1周后,细胞体积增大,多呈长梭行,平行排列;诱导2周后,细胞变为短柱状,突起位于两端,相邻细胞的突起紧密接触;诱导3周后,短柱状细胞的突起相互连接,部分细胞可见类肌管样结构;诱导4周后,细胞体积变小,可见由几个细胞连接形成的多核肌管样结构。③诱导组细胞GATA-4和Nkx2.5的聚合酶链反应产物凝胶电泳呈阳性,对照组为阴性,诱导组基因表达量均随着时间延长逐渐增加。结论:5-氮胞苷可诱导骨髓间充质干细胞向心肌样细胞转化,其处于祖心肌细胞和分化的心肌细胞之间。     

骨髓间充质干细胞体外诱导分化为平滑肌细胞的实验

目的：探讨新西兰兔骨髓间充质干细胞在体外不同条件下定向分化为阴茎海绵体平滑肌细胞的可行性。方法：实验于2004-10／2005-05在中山大学第二附属医院实验中心完成。采用全骨髓贴壁法分离骨髓间充质干细胞；分别通过添加血管内皮生长因子和碱性成纤维细胞生长因子进行体外直接诱导以及与阴茎海绵体平滑肌细胞不同比例（根据骨髓间充质干细胞与阴茎海绵体平滑肌细胞数量比，共培养诱导分为4：1组、2：1组以及1：1组。每6孔作为1个诱导组，每孔兔骨髓间充质干细胞终浓度为1&;#215;10^8L^-1，阴茎海绵体平滑肌细胞相应终浓度分别为0.25&;#215;10^8L^-1、0．5&;#215;10^8L^-1及1&;#215;10^8L^-1）进行共培养两种方法诱导干细胞分化为阴茎海绵体平滑肌细胞。培养2d后的细胞爬片进行荧光免疫细胞化学染色测定抗α平滑肌肌动蛋白抗体表达，全程避光进行。完成染色后，立即进行激光共聚焦显微镜镜检。每孔爬片随机取5个视野，计算出每孔中Hoechst33342与FITC（或Cy3）双阳性细胞数及Hoechst33342单阳性的细胞数的比值以计算每孔的诱导率，应用SPSS软件进行完全随机设计的方差分析。结果：①阴茎海绵体平滑肌细胞的生长特性、形态及鉴定：组织块贴壁后细胞渐游出，呈梭形或长条形，原代细胞汇合90％约需16～19d，传代后生长加快，90％汇合时1：2传代后约3d可再次传代。细胞融合时呈现典型的“峰-谷”样形态。传至10代之后细胞生长放缓，胞体渐变宽大，胞内颗粒增多。荧光免疫细胞化学检测特异性抗α平滑肌肌动蛋白抗体见绝大部分细胞呈阳性。②直接诱导以及共培养诱导的初步分析结果：骨髓间充质干细胞之细胞核标记良好，诱导后见胞浆表达多量抗α平滑肌肌动蛋白抗体，与阳性对照组相似；高倍镜下可清晰见平滑肌肌动蛋白肌丝，而阴性对照组只有核显色，无抗α平滑肌肌动蛋白抗体表达。③不同组别诱导率方差分析S-N-K检验得各组总体均数差异性检验的（F=44．83l，P〈0．05），表明统计学上有显著性差异；共培养1：1组效率最高，依次是共培养2：1组、共培养4：1组，血管内皮生长因子组、血管内皮生长因子＋碱性成纤维细胞生长因子组最低，后两者间诱导效果在统计学上无差别。结论：骨髓间充质干细胞可通过添加生长因子和共培养的方法诱导分化为阴茎海绵体平滑肌细胞，其中以共培养的方法效率较高。